JP2010208407A - 車両の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動モータの回転速度と変速比指令値とに基づいて出力軸回転速度を求めて駆動力制御を行う車両の駆動制御装置において、自動変速部のフェール時に運転者の意に反した駆動力変動が発生することを抑制する。
【解決手段】自動変速部２０の出力軸回転速度を出力軸回転速度センサ４４によって直接検出し、その検出値Ｎout から求めた第２目標駆動トルクＢに基づいて、出力軸回転速度の算出値（Ｎmg2 ／γｍ）から求められた第１目標駆動トルクＡに対して上限ガードおよび下限ガードを実施するため、自動変速部２０のフェールで目標ギヤ段Ｇｍと実際のギヤ段とが異なる場合に、出力軸回転速度の算出値（Ｎmg2 ／γｍ）が実際の値と相違し、その算出値（Ｎmg2 ／γｍ）から求められた第１目標駆動トルクＡが正規の値から大きく乖離しても、最終的な目標駆動トルクＴｍがその正規の値から大きく乖離して運転者の意に反した駆動力変動が生じることが防止される。
【選択図】図６

Description

本発明は、動力源として電動モータを備えているとともに自動変速部を有する車両の駆動制御装置に係り、特に、電動モータの回転速度と変速比指令値とに基づいて出力側回転速度を求めて駆動力制御を行う駆動制御装置の改良に関するものである。

動力源として電動モータを備えているとともに、その電動モータの下流側に自動変速部を有する車両において、車速すなわち自動変速部の出力側回転速度と運転者の出力要求量とに基づいて目標駆動トルクを求め、その目標駆動トルクに応じて前記動力源の出力制御や自動変速部の変速制御などを行う車両の駆動制御装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、動力源としてのエンジンや電動モータの出力制御を行うようになっている。この特許文献１ではまた、自動変速部の変速比指令値と出力側回転速度とから入力側回転速度すなわちモータ回転速度を算出し、そのモータ回転速度の算出値（理論値）と実際のモータ回転速度とを比較して自動変速部のフェール（バルブスティック等による所定のギヤ段の成立不能など）を検出することが提案されている。

特開２００８−１３８８０６号公報

ところで、このような車両の駆動制御装置において、動力源として用いられる前記電動モータの回転速度と、その電動モータの下流側に設けられた自動変速部に対する変速比指令値とに基づいて、その自動変速部の出力側回転速度（出力軸回転速度や車速など）を算出し、その出力側回転速度の算出値および運転者の出力要求量から目標駆動トルクを求めて動力源等の制御を行うことが考えられる。すなわち、このような動力源として用いられる電動モータは、一般に回転速度を高い精度、優れた応答性で検出するレゾルバ等の高精度回転速度センサを備えているため、その高精度回転速度センサを利用して車速等の出力側回転速度を算出することにより、高い精度、優れた応答性で駆動力制御を行うことができるのである。

しかしながら、自動変速部のフェールで変速比指令値と実際の変速比とが不一致になると、出力側回転速度の算出値が実際の値とずれて誤った目標駆動トルクが算出されるため、その誤った目標駆動トルクに基づいて駆動力制御が行われることにより運転者の意に反した駆動力変動を生じる可能性がある。図７は、運転者の出力要求量であるアクセル操作量θacc および出力軸回転速度（車速など）をパラメータとして目標駆動トルクを求めるマップの一例で、モータ回転速度Ｎmg2 および目標ギヤ段の変速比γｍから算出される出力軸回転速度（Ｎmg2 ／γｍ）が、自動変速部のフェールで実際の出力軸回転速度（検出値）Ｎout からずれた場合であり、アクセル操作量θacc が同じでも目標駆動トルクＡは本来の目標駆動トルクＢよりもΔＴだけ小さくなり、この誤った目標駆動トルクＡに基づいて駆動力制御が行われると、運転者の意に反して実際の駆動トルクが急に減少し、アクセル操作量θacc が小さくなった場合と同様の挙動を示すことになる。なお、前記特許文献１では、自動変速部の変速比指令値と出力側回転速度とから入力側回転速度すなわちモータ回転速度を算出し、実際のモータ回転速度と比較して自動変速部のフェールを検出するようになっているが、フェールを検出した時点で既に目標駆動トルクが変化し、駆動力変動を生じる可能性がある。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、電動モータの回転速度と変速比指令値とに基づいて出力側回転速度を求めて駆動力制御を行う車両の駆動制御装置において、自動変速部のフェール時に運転者の意に反した駆動力変動が発生することを抑制することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、動力源として用いられる電動モータの回転速度と、その電動モータの下流側に設けられた自動変速部に対する変速比指令値とに基づいて、その自動変速部の出力側回転速度を算出し、その出力側回転速度の算出値および運転者の出力要求量から目標駆動トルクを求めて前記動力源等の制御を行う車両の駆動制御装置であって、(a) 前記自動変速部の出力側回転速度を直接検出する回転速度センサを有し、(b) その回転速度センサの検出値に基づいて、前記出力側回転速度の算出値またはその算出値から求められる前記目標駆動トルクに対し、上限ガードおよび下限ガードの少なくとも一方を実施することを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両の駆動制御装置において、前記回転速度センサの検出値および前記出力要求量に基づいて第２目標駆動トルクを求め、該第２目標駆動トルクに所定値を加減算した上限ガード値および下限ガード値によって前記目標駆動トルクに対し上下限ガードを実施することを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両の駆動制御装置において、前記電動モータの回転速度は、前記回転速度センサよりも高い検出精度を有する高精度回転速度センサによって検出されることを特徴とする。

このような車両の駆動制御装置によれば、自動変速部の出力側回転速度を回転速度センサによって直接検出し、その検出値に基づいて出力側回転速度の算出値またはその算出値から求められる目標駆動トルクに対して上限ガードおよび下限ガードの少なくとも一方を実施することにより、目標駆動トルクが適正か否かを常時監視するため、自動変速部のフェールで変速比指令値と実際の変速比とがずれた場合に、出力側回転速度の算出値が実際の値から大きく乖離したり、その算出値から求められる目標駆動トルクが正規の値から大きく乖離したりすることが防止される。これにより、自動変速部のフェールに起因して誤った目標駆動トルクが求められ、その誤った目標駆動トルクに基づいて駆動力制御が行われることにより、運転者の意に反した駆動力変動を生じることが抑制される。また、出力側回転速度を直接検出する回転速度センサは、自動変速部のフェール時に大きな駆動力変動を生じることを防止するための一時的なものであるため、必ずしも高い精度、応答性を必要とせず、装置を安価に構成できる。

第２発明では、回転速度センサの検出値および出力要求量に基づいて第２目標駆動トルクを求め、その第２目標駆動トルクに所定値を加減算した上限ガード値および下限ガード値によって前記目標駆動トルクに対し上下限ガードを実施するため、自動変速部のフェールに起因する誤った目標駆動トルクに基づいて運転者の意に反した駆動力変動を生じることが一層適切に抑制される。

第３発明では、通常（正常時）は高精度回転速度センサによって検出される電動モータの回転速度に基づいて、高い精度、優れた応答性で駆動力制御が適切に行われる一方、出力側回転速度を直接検出する回転速度センサの検出値により上限ガードおよび下限ガードの少なくとも一方が実施されることにより、自動変速部のフェールに起因する誤った目標駆動トルクに基づいて運転者の意に反した駆動力変動を生じることが適切に抑制される。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用の駆動制御装置を説明する骨子図である。 図１の駆動制御装置が備えている自動変速部の複数のギヤ段とそのギヤ段を成立させるための摩擦係合装置との関係を説明する作動表である。 図１の駆動制御装置が備えている電子制御装置の入出力信号の一例を説明する図である。 図３の電子制御装置によって実行される制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 自動変速部の変速制御で用いられる変速マップの一例を説明する図である。 図４の目標駆動トルク算出手段によって実行される信号処理の内容を具体的に説明するフローチャートである。 図６のステップＳ１、Ｓ２で第１目標駆動トルクＡ、第２目標駆動トルクＢを算出する際に用いられるデータマップの一例である。

動力源として用いられる電動モータは、発電機としても選択的に用いることができるモータジェネレータが好適に用いられるが、単純な電動モータを用いることもできる。動力源として電動モータのみを有する電気自動車の他、動力源として電動モータおよびエンジン（内燃機関）、或いは電動モータおよび燃料電池を備えているハイブリッド車両などにも適用され得る。

自動変速部は、遊星歯車式や平行軸式等の有段の変速機、或いはベルト式等の無段変速機である。また、車速や出力要求量（アクセル操作量など）に応じて自動的に変速する自動変速制御が行われる場合でも、運転者の手動操作に従って電気的に変速を行うマニュアル変速制御が行われる場合でも適用され得る。変速比指令値は、有段変速機の場合は成立させるべき目標ギヤ段の変速比で、無段変速機の場合は目標変速比である。

電動モータやモータジェネレータは、自身のモータトルク制御のために精度や応答性に優れたレゾルバ等の高精度回転速度センサを備えているのが一般的であり、その高精度回転速度センサによって検出されたモータ回転速度と変速比指令値とに基づいて出力側回転速度（出力軸回転速度や車速など）を算出するように構成することが望ましい。モータ回転速度を検出するためのセンサは、少なくとも出力側回転速度を直接検出する回転速度センサよりも高精度で且つ応答性に優れていることが望ましい。出力側回転速度を直接検出する回転速度センサとしては、磁気式や光電式等の比較的安価なセンサが好適に用いられる。

電動モータは自動変速部の上流側に配設されるが、必ずしも自動変速部の入力部材に設けられる必要はなく、入力部材の回転速度に対して一定の関係で回転する部材、例えば一定の変速比で増速或いは減速する部材に配設されても良い。

本発明は、例えば(a) モータ回転速度と変速比指令値とに基づいて出力側回転速度を算出するとともに、その出力側回転速度の算出値および運転者の出力要求量から第１目標駆動トルクを算出する第１目標駆動トルク算出手段と、(b) 前記回転速度センサによる出力側回転速度の検出値および前記出力要求量に基づいて第２目標駆動トルクを求める第２目標駆動トルク算出手段と、(c) その第２目標駆動トルクに基づいて上限ガード値および下限ガード値を設定するガード設定手段と、(d) その上限ガード値および下限ガード値により前記第１目標駆動トルクに対して上下限ガードを実施することにより最終的な目標駆動トルクを決定する目標駆動トルク決定手段と、を有して構成される。

第１目標駆動トルクに対してガードを実施する代りに、モータ回転速度と変速比指令値とに基づいて算出される出力側回転速度の算出値に対し、回転速度センサによって検出される実際の出力側回転速度の検出値によってガードを実施するようにしても良い。ガード設定手段は、例えば第２目標駆動トルクに所定値を加算して上限ガード値を設定するとともに、所定値を減算して下限ガード値を設定するように構成されるが、第２目標駆動トルクの１．１倍、０．９倍等の値を上限ガード値や下限ガード値とすることもできるなど種々の態様が可能である。

また、上限ガードおよび下限ガードの両方を実施することが望ましいが、自動変速部のフェール時の第１目標駆動トルク、出力側回転速度の算出値の正規の値からの乖離方向が上方または下方に偏っている場合など、自動変速部のフェールの態様によっては上限ガードおよび下限ガードの何れか一方を実施するだけでも良い。

上限ガードや下限ガードは、例えば第１目標駆動トルクが上限ガード値を超えた場合はその上限ガード値を最終的な目標駆動トルクとし、第１目標駆動トルクが下限ガード値を超えて低下した場合はその下限ガード値を最終的な目標駆動トルクとするように構成されるが、少なくとも上限ガード値を超えて大きくなったり下限ガード値を超えて小さくなったりすることを防止するものであれば良く、例えば第２目標駆動トルクを最終的な目標駆動トルクとしても良いなど、上限ガード値と下限ガード値との範囲内で最終的な目標駆動トルクが定められれば良い。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両用の駆動制御装置８を説明する骨子図である。図１において、駆動制御装置８は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力軸１４と、この入力軸１４に連結された無段変速部としての電気式差動部１６と、その電気式差動部１６と駆動輪３４（図４参照）との間の動力伝達経路に伝達部材１８を介して直列に連結されている自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力軸２２とを直列に備えている。この駆動制御装置８は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるもので、入力軸１４には直接或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して間接的に走行用の動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン１０が連結されているとともに、伝達部材１８には同じく走行用の動力源として用いられる電動モータとして第２モータジェネレータＭＧ２が連結されており、それ等の動力を自動変速部２０から出力軸２２、差動歯車装置（終減速機）３２（図４参照）、および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。なお、電気式差動部１６および自動変速部２０は、その軸心に対して略対称的に構成されているため、図１および図４の骨子図においてはその下側半分が省略されている。

電気式差動部１６は、第１モータジェネレータＭＧ１と、入力軸１４に入力されたエンジン１０の出力を機械的に分配する動力分配機構であって、エンジン１０の出力を第１モータジェネレータＭＧ１および伝達部材１８に分配する第１遊星歯車装置２４とを備えており、伝達部材１８と一体的に回転するように前記第２モータジェネレータＭＧ２が作動的に連結されている。第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２は、電動モータおよび発電機（ジェネレータ）の機能を選択的に用いることができるものである。第１遊星歯車装置２４は差動機構として機能するもので、シングルピニオン型の遊星歯車装置である。

このような電気式差動部１６は、第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン１０の出力が第１モータジェネレータＭＧ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン１０の出力の一部で第１モータジェネレータＭＧ１が回転駆動されることにより、その第１モータジェネレータＭＧ１の回生制御（発電制御）で電気エネルギーが発生させられ、その電気エネルギーで第２モータジェネレータＭＧ２が力行制御されるとともに、余剰の電気エネルギーがバッテリーである蓄電装置５６（図４参照）に充電される。また、電気式差動部１６は電気的な差動装置として機能させられ、所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン１０の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度に応じて連続的に変化させられる。すなわち、電気式差動部１６は、その変速比γ０（入力軸１４の回転速度Ｎin／伝達部材１８の回転速度Ｎ₁₈）が最小値γ０min から最大値γ０max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。このように、電気式差動部１６に動力伝達可能に連結された第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、およびエンジン１０の運転状態が制御されることにより、入力軸１４の回転速度すなわちエンジン回転速度ＮＥと伝達部材１８の回転速度との差動状態が制御される。

自動変速部２０は、電気式差動部１６から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成し、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第２遊星歯車装置２６は第２サンギヤＳ２、第２キャリアＣＡ２、および第２リングギヤＲ２を備えており、第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３キャリアＣＡ３、および第３リングギヤＲ３を備えており、第４遊星歯車装置３０は第４サンギヤＳ４、第４キャリアＣＡ４、および第４リングギヤＲ４を備えている。そして、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結され、第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに、第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結されるようになっている。第２キャリアＣＡ２は、第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結されるようになっている。第４リングギヤＲ４は，第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結されるようになっている。第２リングギヤＲ２と第３キャリアＣＡ３と第４キャリアＣＡ４とが一体的に連結され、出力軸２２に一体的に連結されている。第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とが一体的に連結され、第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されるようになっている。

このように、自動変速部２０内と電気式差動部１６（伝達部材１８）とは、自動変速部２０の複数のギヤ段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間の動力伝達経路すなわち電気式差動部１６（伝達部材１８）から駆動輪３４への動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとの一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が共に解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。

また、この自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツークラッチ変速が実行されて複数のギヤ段が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ₁₈／出力軸２２の回転速度Ｎout ）が各ギヤ段毎に得られる。具体的には、図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γが最も大きい第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により変速比γが第１速ギヤ段よりも小さい第２速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により変速比γが第２速ギヤ段よりも小さい第３速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比γが第３速ギヤ段よりも小さい第４速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により後進ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３が何れも解放されることによりニュートラル「Ｎ」状態とされる。

前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。

図３は、本実施例の駆動制御装置８を制御するための電子制御装置８０に入力される信号及びその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。この電子制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン１０、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動力制御を実行するものである。

電子制御装置８０には、前記モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２にそれぞれ備えられて自身のモータ回転速度Ｎmg1 、Ｎmg2 を検出するレゾルバ４０、４２から、そのモータ回転速度Ｎmg1 、Ｎmg2 を表す信号が供給されるとともに、出力軸２２の回転速度（出力軸回転速度）Ｎout を検出する出力軸回転速度センサ４４から、その出力軸回転速度Ｎout を表す信号が供給される。ＭＧ１レゾルバ４０、ＭＧ２レゾルバ４２は、何れも高精度で且つ優れた応答性が得られる高精度回転速度センサで、出力軸回転速度センサ４４は、比較的精度や応答性が低い磁気式、光学式等の回転速度センサである。出力軸回転速度Ｎout は車速Ｖに対応し、自動変速部２０の出力側回転速度に相当する。

電子制御装置８０にはまた、図３に示す各種のセンサやスイッチなどから、エンジン水温を表す信号、シフトレバーのシフトポジションや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表す信号、エンジン１０の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、自動変速部２０の作動油温を表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、触媒温度を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量（開度）θacc を表す信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量（車重）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、蓄電装置５６の蓄電量（残量）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。

また、上記電子制御装置８０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図４参照）への制御信号、例えばエンジン１０の吸気管に備えられた電子スロットル弁のスロットル弁開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号や、燃料噴射装置による燃料供給量を制御する燃料供給量信号、点火装置による点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号などが出力される。また、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２の作動をそれぞれ指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、電気式差動部１６や自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路７０（図４参照）に含まれるＡＴソレノイドバルブを作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路７０に設けられたレギュレータバルブ（調圧弁）によりライン油圧ＰＬを調圧するための信号、そのライン油圧ＰＬが調圧されるための元圧の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。

図４は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図で、ハイブリッド制御手段８２、有段変速制御手段８４、および目標駆動トルク算出手段９０を機能的に備えている。ハイブリッド制御手段８２は、エンジン１０を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン１０と第２モータジェネレータＭＧ２との駆動力配分を制御したり、第１モータジェネレータＭＧ１の発電による反力を最適になるように変化させて電気式差動部１６の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御したりする。すなわち、そのときの走行車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル操作量θacc に応じて目標駆動トルク算出手段９０によって求められた目標駆動トルクＴｍや充電要求値などから必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第２モータジェネレータＭＧ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとなるようにエンジン１０を制御するとともに第１モータジェネレータＭＧ１の発電量を制御する。

エンジン１０を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮＥと、車速Ｖおよび自動変速部２０のギヤ段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、電気式差動部１６が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段８２は、エンジン回転速度ＮＥとエンジン１０の出力トルク（エンジントルク）ＴＥとで構成される二次元座標内において、無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められたエンジン１０の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に基づいて、その最適燃費率曲線に沿ってエンジン１０が作動させられるように、車速Ｖに応じて駆動制御装置８の総合変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように自動変速部２０のギヤ段を考慮して電気式差動部１６の変速比γ０を制御する。

このとき、ハイブリッド制御手段８２は、第１モータジェネレータＭＧ１により発電された電気エネルギーをインバータ５４を通して蓄電装置５６や第２モータジェネレータＭＧ２へ供給するので、エンジン１０の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン１０の動力の一部は第１モータジェネレータＭＧ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギーに変換され、インバータ５４を通してその電気エネルギーが第２モータジェネレータＭＧ２へ供給され、その第２モータジェネレータＭＧ２が駆動されて第２モータジェネレータＭＧ２から伝達部材１８へ伝達される。

一方、前記有段変速制御手段８４は、予め記憶された図５に示すような変速線図、すなわち車速Ｖとアクセル操作量θacc とをパラメータとして予め定められたアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（一点鎖線）に従って、実際の車速Ｖおよびアクセル操作量θacc で示される車両状態に基づいて自動変速部２０の目標ギヤ段Ｇｍを判断し、その判断した目標ギヤ段Ｇｍを成立させるように自動変速部２０の自動変速制御を実行するとともに、変速後はその目標ギヤ段Ｇｍを維持するための油圧制御を実行する。例えば図２に示す係合表に従って所定の目標ギヤ段Ｇｍを成立させるように、自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置（クラッチＣ、ブレーキＢ）を係合および解放する指令（変速出力指令、油圧指令）、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側摩擦係合装置を解放すると共に係合側摩擦係合装置を係合することによりクラッチツークラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。油圧制御回路７０は、その指令に従って、変速に関与する油圧式摩擦係合装置の係合圧をＡＴソレノイドバルブにより所定の油圧変化パターンに従って変化させ、解放側摩擦係合装置を解放すると共に係合側摩擦係合装置を係合させて自動変速部２０の変速を実行する。また、変速後は、その目標ギヤ段Ｇｍを維持するために係合側摩擦係合装置の係合状態を継続するための油圧制御を実行する。この時の目標ギヤ段Ｇｍの変速比γｍは目標変速比で、自動変速部２０の変速比指令値に相当する。

前記目標駆動トルク算出手段９０は、第１目標駆動トルク算出手段９２、第２目標駆動トルク算出手段９４、ガード設定手段９６、および目標駆動トルク決定手段９８を機能的に備えており、図６に示すフローチャートに従って信号処理を実行することにより目標駆動トルクＴｍを算出する。図６のステップＳ１は第１目標駆動トルク算出手段９２に相当し、ステップＳ２は第２目標駆動トルク算出手段９４に相当し、ステップＳ３はガード設定手段９６に相当し、ステップＳ４、Ｓ５、およびＳ６は目標駆動トルク決定手段９８に相当する。

図６のステップＳ１では、ＭＧ２レゾルバ４２によって検出される第２モータジェネレータＭＧ２のモータ回転速度Ｎmg2 、すなわち自動変速部２０の入力側回転速度を、その時の目標ギヤ段Ｇｍの変速比γｍで割り算することにより、出力軸回転速度（Ｎmg2 ／γｍ）を算出し、その出力軸回転速度の算出値（Ｎmg2 ／γｍ）に基づいて車両の第１目標駆動トルクＡを算出する。すなわち、出力軸回転速度は車速Ｖに対応することから、図７に示すようにアクセル操作量θacc に応じて出力軸回転速度をパラメータとして予め定められたマップを用いて、出力軸回転速度の算出値（Ｎmg2 ／γｍ）から車両の第１目標駆動トルクＡを算出することができる。自動変速部２０の変速過渡時には、変速の応答遅れを考慮して第１目標駆動トルクＡを算出する。また、次のステップＳ２では、出力軸回転速度センサ４４によって検出される実際の出力軸回転速度Ｎout （検出値）を用いて、前記ステップＳ１と同様に図７に示すマップを用いて車両の第２目標駆動トルクＢを算出する。

ここで、ＭＧ２レゾルバ４２は高精度で且つ優れた応答性が得られる高精度回転速度センサであるため、第１目標駆動トルクＡを高精度で且つ優れた応答性で求めることができ、この第１目標駆動トルクＡを目標駆動トルクＴｍとして前記ハイブリッド制御手段８２によるエンジン１０や第２モータジェネレータＭＧ２等の制御が行われることが望ましい。しかしながら、自動変速部２０の実際のギヤ段が目標ギヤ段Ｇｍと相違する場合、すなわちＡＴソレノイドバルブのスティックなどで目標ギヤ段Ｇｍへの変速が不能の場合には、出力軸回転速度の算出値（Ｎmg2 ／γｍ）が実際の出力軸回転速度からずれるため、第１目標駆動トルクＡが正規の値から乖離し、運転者の意に反して駆動力変動を生じる可能性がある。一方、出力軸回転速度センサ４４は、上記ＭＧ２レゾルバ４２に比較して精度や応答性が劣るものの、出力軸２２の回転速度を直接検出して第２目標駆動トルクＢを求めるため、自動変速部２０がフェールしてもその第２目標駆動トルクＢが正規の値から乖離して運転者の意に反した駆動力変動を生じる恐れはない。図７の第１目標駆動トルクＡは、目標ギヤ段Ｇｍが成立不能でそれよりも低速側のギヤ段が成立している場合で、算出値（Ｎmg2 ／γｍ）は検出値Ｎout よりも大きくなり、第１目標駆動トルクＡは第２目標駆動トルクＢよりもΔＴだけ小さくなるため、その第１目標駆動トルクＡをそのまま目標駆動トルクＴｍとして用いて駆動力制御が行われると運転者の意に反して車両の駆動力が低下する。このため、本実施例では、基本的には第１目標駆動トルクＡを用いて駆動力制御を行いつつ、自動変速部２０のフェール時には第２目標駆動トルクＢに基づいて目標駆動トルクＴｍの上限および下限がガードされるように、ステップＳ３以下を実行する。

ステップＳ３では、前記第２目標駆動トルクＢに応じて上限ガード値Ｇmax 、および下限ガード値Ｇmin を設定する。すなわち、上限ガード値Ｇmax は、第２目標駆動トルクＢに予め定められた所定値αを加算することによって求められ、下限ガード値Ｇmin は第２目標駆動トルクＢから予め定められた所定値βを減算することによって求められる。所定値α、βは、第２目標駆動トルクＢを算出する際に用いられる出力軸回転速度Ｎout を検出する出力軸回転速度センサ４４の精度や応答性を考慮して、自動変速部２０が正常の時には前記第１目標駆動トルクＡが確実に含まれる範囲でできるだけ小さな一定値が予め定められ、α＝βであっても良い。但し、出力軸回転速度センサ４４の検出精度特性などを考慮して、例えば回転速度等に応じて異なる所定値α、βが定められるようにすることもできる。

ステップＳ４では、第１目標駆動トルクＡが上限ガード値Ｇmax 以下で且つ下限ガード値Ｇmin 以上か否かを判断し、Ｇmax ≧Ａ≧Ｇmin であれば、自動変速部２０にフェールが発生していないものと判断して、ステップＳ５で第１目標駆動トルクＡを最終的な目標駆動トルクＴｍとして設定する。また、第１目標駆動トルクＡが上限ガード値Ｇmax および下限ガード値Ｇmin の範囲から逸脱している場合は、自動変速部２０にフェールが発生しているものと判断してステップＳ６を実行し、Ａ＞Ｇmax の時には上限ガード値Ｇmax を最終的な目標駆動トルクＴｍとして設定し、Ａ＜Ｇmin の時には下限ガード値Ｇmin を最終的な目標駆動トルクＴｍとして設定する。そして、このようにして設定された最終的な目標駆動トルクＴｍに基づいて、前記ハイブリッド制御手段８２により前記エンジン１０や第２モータジェネレータＭＧ２等の出力制御が行われる。

このように、本実施例の駆動制御装置８によれば、自動変速部２０の出力軸回転速度を出力軸回転速度センサ４４によって直接検出し、その検出値Ｎout に基づいて、出力軸回転速度の算出値（Ｎmg2 ／γｍ）から求められた第１目標駆動トルクＡに対して上限ガードおよび下限ガードを実施することにより、その第１目標駆動トルクＡが適正か否かを常時監視するため、自動変速部２０のフェールで目標ギヤ段Ｇｍと実際のギヤ段とが異なる場合に、出力側回転速度の算出値（Ｎmg2 ／γｍ）が実際の値と相違し、その算出値（Ｎmg2 ／γｍ）から求められた第１目標駆動トルクＡが正規の値から大きく乖離しても、最終的な目標駆動トルクＴｍがその正規の値から大きく乖離することが防止される。これにより、自動変速部２０のフェールに起因して誤った目標駆動トルクＴｍが求められ、その誤った目標駆動トルクＴｍに基づいて駆動力制御が行われることにより、運転者の意に反した駆動力変動を生じることが抑制される。また、出力軸回転速度を直接検出する出力軸回転速度センサ４４は、自動変速部２０のフェール時に大きな駆動力変動を生じることを防止するための一時的なものであるため、必ずしも高い精度、応答性を必要とせず、装置を安価に構成できる。

また、本実施例では、出力軸回転速度センサ４４の検出値Ｎout およびアクセル操作量θacc に基づいて第２目標駆動トルクＢを求め、その第２目標駆動トルクＢに所定値α、βを加減算した上限ガード値Ｇmax ＝Ｂ＋α、下限ガード値Ｇmin ＝Ｂ−βによって第１目標駆動トルクＡに対し上下限ガードを実施することにより、最終的な目標駆動トルクＴｍを決定するため、自動変速部２０のフェールに起因する誤った目標駆動トルクに基づいて運転者の意に反した駆動力変動を生じることが一層適切に抑制される。

また、本実施例では、通常（正常時）は高精度回転速度センサであるＭＧ２レゾルバ４２によって検出される第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎmg2 に基づいて算出される第１目標駆動トルクＡが最終的な目標駆動トルクＴｍとされるため、高い精度、優れた応答性で駆動力制御が適切に行われる一方、出力軸回転速度を直接検出する出力軸回転速度センサ４４の検出値Ｎout により上限ガードおよび下限ガードが実施されることにより、自動変速部２０のフェールに起因する誤った目標駆動トルクに基づいて運転者の意に反した駆動力変動を生じることが適切に抑制される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

８：駆動制御装置 １０：エンジン（動力源） ２０：自動変速部 ４２：ＭＧ２レゾルバ（高精度回転速度センサ） ４４：出力軸回転速度センサ（回転速度センサ） ８０：電子制御装置 ９０：目標駆動トルク算出手段 ９２：第１目標駆動トルク算出手段 ９４：第２目標駆動トルク算出手段 ９６：ガード設定手段 ９８：目標駆動トルク決定手段 ＭＧ２：第２モータジェネレータ（電動モータ、動力源） Ｎmg2 ：モータ回転速度 Ｎout ：出力軸回転速度の検出値 Ｇｍ：目標ギヤ段（変速比指令値） θacc ：アクセル操作量（出力要求量） Ａ：第１目標駆動トルク Ｂ：第２目標駆動トルク Ｇmax ：上限ガード値 Ｇmin ：下限ガード値 Ｔｍ：目標駆動トルク

Claims (3)

1. 動力源として用いられる電動モータの回転速度と、該電動モータの下流側に設けられた自動変速部に対する変速比指令値とに基づいて、該自動変速部の出力側回転速度を算出し、該出力側回転速度の算出値および運転者の出力要求量から目標駆動トルクを求めて前記動力源等の制御を行う車両の駆動制御装置であって、
   前記自動変速部の出力側回転速度を直接検出する回転速度センサを有し、
   該回転速度センサの検出値に基づいて、前記出力側回転速度の算出値または該算出値から求められる前記目標駆動トルクに対し、上限ガードおよび下限ガードの少なくとも一方を実施する
   ことを特徴とする車両の駆動制御装置。
2. 前記回転速度センサの検出値および前記出力要求量に基づいて第２目標駆動トルクを求め、該第２目標駆動トルクに所定値を加減算した上限ガード値および下限ガード値によって前記目標駆動トルクに対し上下限ガードを実施する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動制御装置。
3. 前記電動モータの回転速度は、前記回転速度センサよりも高い検出精度を有する高精度回転速度センサによって検出される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の駆動制御装置。

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