JP2013216180A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＢＳ作動時のＷｉｎ超過を好適に防止する。
【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置（５０）は、回転電機（１２）から蓄電手段（１４）への充電量が充電制限値（Ｗｉｎ）を超えないように制限する充電制限手段（１４０）と、油圧制動手段（４０）の制動力を、スリップ率が小さくなるように増減させるアンチロック制御手段（１３０）と、アンチロック制御開始前の充電制限値から、アンチロック制御開始時の油圧制動手段の目標制動力に基づいて算出した制御量を差し引くことで、アンチロック制御時の充電制限値とする充電制限値設定手段（１６０）と、アンチロック制御時の充電制限値に基づいて、蓄電手段への充電量が充電制限値内となる下限トルクを算出する下限トルク算出手段（１５０）と、下限トルクを下回らないように回生トルクを制御する回生トルク制御手段（１５０）とを備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、油圧により作動して車輪を制動する油圧制動手段、及び回転電機の回生トルクにより車輪を制動する回生制動手段を備えるハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。

ハイブリッド車両等の回転電機を備える車両には、油圧により作動する油圧制動装置に加えて、回転電機の回生時に発生するトルクを回生制動力として車輪に伝達する回生制動装置が備えられる場合がある。また、車両のスリップ率を低減するために、油圧制動装置の制動力を増減させるＡＢＳ（Anti-lock Brake System）が備えられる場合がある。

上述した油圧制動装置及び回生制動装置を備える車両では、油圧制動装置及び回生制動装置の各々から出力される制動力の合計値が実現すべき総制動力となるように制御が行われる。即ち、実現すべき総制動力が、油圧制動装置及び回生制動装置で夫々分担して出力される。このような場合、ＡＢＳの作動時には、油圧制動装置の制動力が一時的に大きく変動するため、回生制動装置に対してより正確な制御が求められる。

このため、例えば特許文献１では、ＡＢＳ動作時に、低下した油圧制動装置の制動力以下に限界回生制動力を設定することで、ＡＢＳの性能を確保したまま回生制動を実施可能とする技術が提案されている。また特許文献２では、ＡＢＳ作動時に、発電側上限、蓄電側上限、操作側上限の最小値を回生制動力とする技術が提案されている。

特開２００６−３１１７９１号公報 特開平１０−３２２８０３号公報

回生制動装置によって回生された電力は、バッテリに充電される。このバッテリには、通常、単位時間当たりの充放電量の制限値（具体的には、充電側の制限値Ｗｉｎ、及び放電側の制限値Ｗｏｕｔ）が設定される。

しかしながら、限界回生制動力以下の回生トルクが回生制動装置に指令されている状態でＡＢＳが作動すると、油圧制動装置の油圧の変化によってドライブシャフトにかかるトルクが変化し、ドライブシャフトに捩れが生じる場合がある。また、車輪の回転変動も不規則な状態となる。

ドライブシャフトの捩れや車輪の回転変動が発生すると、回生制動を行う回転電機にも回転変動が生じる。このため、ＡＢＳ作動前においては充電制限値Ｗｉｎの範囲内に収まっていた回生量が、ＡＢＳの作動時において充電制限値Ｗｉｎを超過してしまうという状況が生じ得る。制限値Ｗｉｎを超過してしまうと、例えばバッテリの寿命低下や、昇圧コンバータへの過電流によってＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）の破損等が発生してしまう。

これに対し、特許文献１及び２の技術では、このような充電制限値Ｗｉｎの超過を考慮した制御がなされていない。即ち、上述した先行技術文献を含む従来技術は、ＡＢＳ作動時において回生制動装置による回生量が充電制限値Ｗｉｎを超過してしまうおそれがあるという技術的問題点を有している。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、ＡＢＳ作動時のＷｉｎ超過を好適に防止することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。

本発明のハイブリッド車両の制御装置は上記課題を解決するために、油圧により作動して車輪を制動する油圧制動手段、回転電機の回生トルクにより前記車輪を制動する回生制動手段、及び前記回転電機に対する充放電を行う蓄電手段を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、前記回転電機から前記蓄電手段への充電量が所定の充電制限値を超えないように制限する充電制限手段と、前記油圧制動手段の制動力を、前記ハイブリッド車両のスリップ率が小さくなるように増減させるアンチロック制御を行うアンチロック制御手段と、前記アンチロック制御開始前の充電制限値から、前記アンチロック制御開始時の前記油圧制動手段の目標制動力に基づいて算出した制御量を差し引くことで、前記アンチロック制御時の充電制限値とする充電制限値設定手段と、前記アンチロック制御時の充電制限値に基づいて、前記蓄電手段への充電量が前記充電制限値内となる前記回転電機の下限トルクを算出する下限トルク算出手段と、前記アンチロック制御時に、前記下限トルクを下回らないように前記回転電機の前記回生トルクを制御する回生トルク制御手段とを備える。

本発明に係る車両は、例えばハイブリッド車両等の回転電気を備える車両であり、車輪に制動力を与える制動手段として、油圧により作動する油圧制動手段及び回転電機の回生トルクを用いて制動する回生制動手段を備えている。回生制動手段によれば、回転電機における回生トルクを制動力として利用できると共に、回生によって得られた電力をバッテリ等の蓄電手段に充電して車両の駆動に利用することができる。よって、油圧制動手段だけが備えられる場合と比べて、エネルギ効率の高い駆動を実現できる。

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、上述した油圧制動手段及び回生制動手段による制動力の出力を制御する制御装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。

本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、充電制限手段によって、回転電機から蓄電手段への充電量が所定の充電制限値を超えないように制限されている。なお、ここでの「充電制限値」とは、蓄電手段への充電量が大きくなり過ぎることで何らかの不具合が発生してしまうような状況を防止するための閾値として設定されており、例えば蓄電手段の劣化や蓄電手段に接続される部材の破損を防止できるような値として、予め求められた上で設定されている。なお、充電制限値は、車両の走行状態に応じて可変な値として設定されていても構わない。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の動作時には、例えばＡＢＳとして構成されるアンチロック制御手段によって、油圧制動手段の制動力を増減させるアンチロック制御が行われる。アンチロック制御は、所定の条件下（例えば、車両のスリップ率が所定の閾値より大きくなる或いは大きくなることが予測される場合）において行われる。即ち、アンチロック制御は常時行われている訳ではない。アンチロック制御手段によれば、例えば急ブレーキ時のスリップ率を小さくすることができるため、車両の挙動を安定させることができる。

ここで、本願発明者の研究するところによれば、限界回生制動力以下の回生トルクが回生制動手段に指令されている状態でアンチロック制御が開始されると、油圧制動手段の油圧の変化によってドライブシャフトにかかるトルクが変化し、ドライブシャフトに捩れが生じるおそれがあることが判明している。また、車輪の回転変動も不規則な状態になることが判明している。

ドライブシャフトの捩れや車輪の回転変動が発生すると、回生制動手段に回生トルクを出力する回転電機にも回転変動が生じる。このため、アンチロック制御開始前においては充電制限値の範囲内に収まっていたはずの回生量が、アンチロック制御時において充電制限値を超過してしまうという状況が生じ得る。

しかるに本発明では、アンチロック制御時において、以下に説明するような各種処理が実行されることで充電制限値の超過が防止される。

先ず、充電制限値設定手段では、アンチロック制御開始時の油圧制動手段の目標制動力に基づいて制御量が算出される。なお、ここでの「目標制動力」とは、油圧制動手段によって実現することが求められる制動力の値を指している。また、ここでは「アンチロック制御開始時」とされているが、アンチロック制御が開始する瞬間に限定されるものではなく、算出される制御量が後述する効果を発揮しうる限り多少のマージンを含んでいてもよい。「制御量」は、アンチロック制御時において充電制限値を一時的に変更するための制御量であり、例えばアンチロック制御によって油圧制動手段の油圧が低下される分、回転電機において発電されることになる電力に対応している。制御量は、例えば予め設定されたマップや数式等に基づいて算出される。

続いて、充電制限値設定手段では、アンチロック制御開始前の充電制限値から、制御量を差し引くことで、アンチロック制御時の充電制限値が設定される。即ち、充電制限手段によって設定されている充電制限値（即ち、アンチロック制御開始前の充電制限値）は、アンチロック制御時において一時的に変更される。なお、アンチロック制御時の充電制限値は、制御量を差し引いて求めることからも分かるように、アンチロック制御開始前の充電制限値よりも小さい値となる。

次に、下限トルク算出手段によって、アンチロック制御時の充電制限値に基づき、蓄電手段への充電量が充電制限値内となる回転電機の下限トルクが算出される。なお、下限トルクの算出には、アンチロック制御時の充電制限値加えて、他のパラメータ（例えば、回転電機単体のトルク下限）を用いてもよい。

下限トルクが算出されると、回生トルク制御手段によって、下限トルクを下回らないようにアンチロック制御時の回転電機の回生トルクが制御される。このため、上述したように、アンチロック制御が開始されることに起因して、充電制限値の超過が発生してしまうことを好適に防止することができる。従って、例えば充電制限値の超過によって不具合が生じ得る蓄電手段等の各部位の信頼性を効果的に高めることができる。

以上説明したように、本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、油圧制動手段及び回生制動手段を備えるハイブリッド車両において、アンチロック制御時の充電制限値超過を好適に防止することが可能である。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記充電制限値設定手段は、前記アンチロック制御開始時の前記油圧制動手段の目標制動力が大きいほど、前記制御量を大きい値として算出する。

この態様によれば、アンチロック制御開始時における油圧制動手段の目標制動力の大小に応じて制御量が算出されるため、制御量の算出処理を比較的容易なものとすることができる。

ちなみに、油圧制動手段の目標制動力が大きいほど制御量を大きい値とする根拠としては、油圧制動手段の目標制動力が大きいほどドライブシャフトの捩れが大きくなり、結果としてオーバーシュートが大きくなってしまうことが挙げられる。

本発明のハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記充電制限値設定手段は、前記アンチロック制御開始時の前記油圧制動手段の目標制動力に加えて、前記アンチロック制御開始時の車速に基づいて前記制御量を算出する
この態様によれば、アンチロック制御開始時の車速を利用する分、アンチロック制御開始時の油圧制動手段の目標制動力だけに基づいて制御量を算出する場合と比べて、より効果的な（即ち、アンチロック制御時の充電制限値をより適切な値として算出し得る）制御量を算出することができる。なお、ここでの「車速」は、回転電機の回転数と同義であり、車速に代えて、回転電機の回転数を利用するようにしてもよい。

上述したアンチロック制御開始時の車速に基づいて制御量を算出する態様では、前記充電制限値設定手段は、前記アンチロック制御開始時の車速が小さいほど、前記制御量を大きい値として算出してもよい。

この場合、アンチロック制御開始時の車速の大小に応じて制御量が算出されるため、制御量の算出処理を比較的容易なものとすることができる。

ちなみに、油圧制動手段の目標制動力が大きいほど制御量を大きい値とする根拠としては、車速が大きいほどアンチロック制御に用いるパルスの数が多くなり、結果としてアンチロック制御の制御性が高まることが挙げられる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る制動装置が搭載される車両の構成を示す概略構成図である。 車両に設けられている油圧ブレーキの構成を示す概略構成図である。 ブレーキキャリパの内部を示す部分拡大図である。 車両制御装置の構成を示すブロック図である。 車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 Ｗｉｎ制御量の算出方法の一例を示すマップである。 目標制動力とオーバーシュートとの関係を示すグラフである。 比較例に係る各種パラメータの変動を示すタイムチャート（その１）である。 実施形態に係る各種パラメータの変動を示すタイムチャート（その１）である。 比較例に係る各種パラメータの変動を示すタイムチャート（その１）である。 実施形態に係る各種パラメータの変動を示すタイムチャート（その２）である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

先ず、本実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、実施形態に係る制動装置が搭載される車両の構成を示す概略構成図である。

図１において、車両１は、内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１０と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと略称することがある。）１１と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと略称することがある。）１２とを備えている。なお、エンジン１０は、ハイブリッド車両に搭載される周知の内燃機関であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

第１ＭＧ１１及び第２ＭＧ１２は、電動機及び発電機として機能する周知のものである。第１ＭＧ１１は、ロータ軸１１ａと一体回転するロータ１１ｂと、ロータ１１ｂの外周に同軸に配置されてケース３に固定されたステータ１１ｃとを備えている。第２ＭＧ１２も同様に、ロータ軸１２ａと一体回転するロータ１２ｂと、ロータ１２ｂの外周に同軸に配置されてケース３に固定されたステータ１２ｃとを備えている。第１ＭＧ１１は、第１インバータ１３を介してバッテリ１４と電気的に接続されている。第２ＭＧ１２は、第２インバータ１５及び第１インバータ１３を介してバッテリ１４と電気的に接続されている。

なお、第２ＭＧ１２は、本発明の「回転電機」の一例である。即ち、第２ＭＧ１２は、本発明の「回生制動手段」の一部として回生制動力を出力する。また、バッテリ１４は、本発明の「蓄電手段」一例である。

車両１には、動力分割機構１６と、車両１の前輪２Ｆに動力を伝達するための出力部１７とが設けられている。このため、前輪２Ｆが車両１の駆動輪となる。出力部１７は、ドライブシャフト１８と、ドライブシャフト１８と一体に回転するドライブギア１９とを備えている。ドライブギア１９は第１中間軸２０と一体に回転するドリブンギア２１と噛み合っている。また、第１中間軸２０には第１中間ギア２２が一体回転するように設けられている。第１中間ギア２２は、第２中間軸２３と一体に回転する第２中間ギア２４と噛み合っている。第２中間軸２３には、出力ギア２５が一体回転するように設けられている。出力ギア２５は、デファレンシャル機構２６のケースに設けられたリングギア２６ａと噛み合っている。デファレンシャル機構２６は、伝達された動力を左右の前輪２Ｆに分配する周知のものである。

動力分割機構１６には、エンジン１０、第１ＭＧ１１及び出力部１７が接続されている。動力分割機構１６は、シングルピニオン型の遊星歯車機構２７を備えている。遊星歯車機構２７は、外歯歯車であるサンギアＳ１、そのサンギアＳ１に対して同軸的に配置された内歯歯車としてのリングギアＲ１と、これらのギアＳ１、Ｒ１に噛み合うピニオンギアＰ１を自転可能かつサンギアＳ１の周囲を公転可能に支持するキャリアＣ１とを備えている。この図に示すように、サンギアＳ１は第１ＭＧ１１のロータ軸１１ａと連結されている。キャリアＣ１はダンパー２８を介してエンジン１０の出力軸１０ａと接続されている。なお、ダンパー２８は内部に設けられた不図示のバネの伸縮により振動を減衰する周知のものである。リングギアＲ１は出力部１７のドライブシャフト１８と連結されている。

第２ＭＧ１２は、減速機構２９を介して出力部１７と接続されている。減速機構２９は、シングルピニオン型の減速用遊星歯車機構３０を備えている。減速用遊星歯車機構３０は、外歯歯車であるサンギアＳ２、そのサンギアＳ２に対して同軸的に配置された内歯歯車としてのリングギアＲ２と、これらのギアＳ２、Ｒ２に噛み合うピニオンギアＰ２を自転可能かつサンギアＳ２の周囲を公転可能に支持するキャリアＣ２とを備えている。この図に示すように、サンギアＳ２は第１ＭＧ１２のロータ軸１２ａと連結されている。キャリアＣ２は回転不能なようにケース３に固定されている。リングギアＲ２は出力部１７のドライブシャフト１８と連結されている。

次に、本発明の「油圧制御手段」の一例である油圧ブレーキについて、図２及び図３を参照して説明する。ここに図２は、車両に設けられている油圧ブレーキの構成を示す概略構成図である。また図３は、ブレーキキャリパの内部を示す部分拡大図である。

図２に示すように、車両１には、左右の前輪２Ｆ及び左右の後輪２Ｒを制動する油圧ブレーキ４０が設けられている。なお、以降において前輪２Ｆと後輪２Ｒとを区別する必要がない場合には単に車輪２を称する。

油圧ブレーキ４０は、車輪２とともに回転するブレーキディスク４１と、ブレーキディスク４１を挟み込んで車輪２に制動力を付与するブレーキキャリパ４２とを備えている。この図に示すように、これらブレーキディスク４１及びブレーキキャリパ４２は、各車輪２に設けられている。

図３に拡大して示すように、ブレーキキャリパ４２は、ブレーキディスク４１に押し付けられるブレーキパッド４３と、ブレーキパッド４３を駆動するシリンダ４４とを備えている。各シリンダ４４は、ブレーキ配管４５を介してブレーキアクチュエータ４６にそれぞれ接続されている。

ブレーキアクチュエータ４６は、その内部に油圧ポンプ及び電磁バルブ等を有し、この油圧ポンプにてブレーキペダルＢＰにて操作されるマスタシリンダ４７内のブレーキオイルを各シリンダ４４に送出することにより各車輪に制動力を付与する。ブレーキアクチュエータ４６は、その内部に設けられている電磁バルブの開閉によって各シリンダ４４内の油圧をそれぞれ調整でき、これにより各車輪２に付与する制動力をそれぞれ別々に調節することができる。

図１に戻り、エンジン１０、第１ＭＧ１１、第２ＭＧ１２及びブレーキアクチュエータ４６の油圧ポンプ及び電磁バルブの各動作は、車両制御装置５０にて制御されている。車両制御装置５０は、本発明の「ハイブリッド車両の制御装置」の一例であり、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。車両制御装置５０は、車両１を適切に走行させるための各種制御プログラムを保持しており、これらのプログラムを実行することによりエンジン１０、第１ＭＧ１１及び第２ＭＧ１２等の制御対象に対する制御を行っている。

なお、車両制御装置５０は、第１インバータ１３を制御することにより第１ＭＧ１１を、第２インバータ１５を制御することにより第２ＭＧ１２をそれぞれ制御する。車両制御装置５０には、車両１に係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。車両制御装置５０には、例えば車両１の速度（車速）に対応した信号を出力する車速センサ５１、ブレーキペダルＢＰの操作量に対応した信号を出力するブレーキペダルセンサ５２及びブレーキアクチュエータ４６から各シリンダ４４に送られる油圧（以下、ブレーキ油圧と称することがある。）に対応した信号を出力する油圧センサ５３等が接続されている。車両制御装置５０には、この他にも種々のセンサが接続されているが、説明の便宜上、それらの図示は省略している。

車両制御装置５０は、ブレーキペダルＢＰが操作された場合に第２ＭＧ１２及び油圧ブレーキ４０を制御して車両１を制動する。第２ＭＧ１２は、減速機構２９及び出力部１７を介して前輪２Ｆと動力伝達可能に接続されている。このため、第２ＭＧ１２からトルクを付与することにより前輪２Ｆを制動できる。

車両１では制動モードとして、第２ＭＧ１２のみを使用して車両１を制動する回生制動モード、油圧ブレーキ４０のみを使用して車両１を制動する油圧制動モード及び第２ＭＧ１２及び油圧ブレーキ４０の両方を使用して車両１を制動する協調制動モードが設定されている。回生制動モードでは、第２ＭＧ１２を発電機として機能させるとともに第２ＭＧ１２から回生トルクを出力させ、この回生トルクにて前輪２Ｆを制動する。油圧制動モードでは、油圧ブレーキ４０のブレーキキャリパ４２でブレーキディスク４１を挟み込んで車輪２を制動する。協調制動モードでは、第２ＭＧ１２から回生トルクを出力させるとともにブレーキキャリパ４２でブレーキディスク４１を挟み込んで車輪２を制動する。

車両制御装置５０は、ブレーキペダルＢＰの操作量及び単位時間当たりのブレーキペダルＢＰの操作量の変化量（以下、操作変化量と称することがある。）等に応じてこれらの制動モードを適宜に選択して車両１を制動する。

次に、車両制御装置５０の具体的な構成について、図４を参照して説明する。ここに図４は、車両制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図４では、説明の便宜上、車両制御装置５０が含み得る部位のうち、本実施形態と関わりの深いもののみを図示し、その他の部位については図示を省略している。

図４において、車両制御装置５０は、総制動力算出部１１０と、油圧指令部１２０と、ＡＢＳ制御部１３０と、充電制限部１４０と、回生トルク指令部１５０と、充電制限値設定部１６０と、下限トルク算出部１７０とを備えて構成されている。

総制動力算出部１１０は、例えばブレーキペダルＢＰの操作量変化量に応じて、車両全体に対して求められている制動力の合計値を算出する。具体的には、総制動力算出部１１０は、油圧ブレーキ４０及び第２ＭＧ１２で実現すべき制動力の合計値（総制動力）を算出する。また、総制動力算出部１１０は、算出された総制動力を、油圧ブレーキ４０及び第２ＭＧ１２で夫々どのように配分するか否かを決定する。

油圧指令部１２０は、総制動力算出部１１０において算出された総制動力のうち、油圧ブレーキ４０に配分された制動力を出力するように油圧を制御する。

ＡＢＳ制御部１３０は、本発明の「アンチロック制御手段」の一例であり、車両１のスリップ率を低減するために、油圧ブレーキ４０で付与する制動力を増減させるアンチロック制御を行う。ＡＢＳ制御部１３０は、例えば車輪２がロックすると判定した場合にアンチロック制御を開始するよう、油圧指令部１２０に指示を出力する。

充電制限部１４０は、本発明の「充電制限手段」の一例であり、バッテリ１４における充電制限値Ｗｉｎ及び放電制限値Ｗｏｕｔを設定する。充電制限部１４０は、通常、予め設定された充電制限値Ｗｉｎ及び放電制限値Ｗｏｕｔを利用するが、後述するように、アンチロック制御時にはアンチロック制御時の充電制限値Ｗｉｎを利用する。

回生トルク指令部１５０は、総制動力算出部１１０において算出された総制動力のうち、第２ＭＧ１２に配分された制動力を出力するように回生トルクを制御する。

充電制限値設定部１６０は、本発明の「充電制限値設定手段」の一例であり、アンチロック制御時の充電制限値を設定して充電制限部１４０へと出力する。アンチロック制御時の充電制限値の導出方法については後に詳述する。

下限トルク算出部１７０は、本発明の「下限トルク算出手段」の一例であり、充電制限値設定部１６０で設定されたアンチロック制御時の充電制限値に基づいて、第２ＭＧ１２における下限トルクを算出する。これにより、回生トルク指令部１５０では、下限トルクを下回らないように第２ＭＧ１２が制御される。即ち、ここでの回生トルク指令部１５０は、本発明の「回生トルク制御手段」の一例として機能する。

尚、車両制御装置５０は、上述した各部位を含んで構成された一体の電子制御ユニットであり、上記各部位に係る動作は、全て車両制御装置５０によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係る上記部位の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各部位は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。

次に、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作について、図５を参照して説明する。ここに図５は、車両制御装置の動作を示すフローチャートである。なお、図５では、説明の便宜上、車両制御装置５０が実行する各種処理のうち、本実施形態に特有の制動力制御と関連の深い処理のみを示し、その他の一般的な処理については省略している。

図５において、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作時には、先ずＡＢＳ制御中であるか否かが判定される（ステップＳ１０１）。即ち、ＡＢＳ制御部１３０によるアンチロック制御が行われているか否かが判定される。

ＡＢＳ制御中である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、充電制限値設定部１６０において、ＡＢＳ制御開始時の目標制動力及び第２ＭＧ１２の回転数からＷｉｎ制御量が算出される（ステップＳ１０２）。なお、Ｗｉｎ制御量は、充電制限値Ｗｉｎを一時的に変更するための制御量であり、例えばＡＢＳ制御の開始に起因して増加し得る回生電力に対応している。

以下では、Ｗｉｎ制御量の算出について、図６及び図７を参照して詳細に説明する。ここに図６は、Ｗｉｎ制御量の算出方法の一例を示すマップである。また図７は、目標制動力とオーバーシュートとの関係を示すグラフである。

図６において、Ｗｉｎ制御量は、ＡＢＳ制御開始時の油圧ブレーキ４０の目標制動力が大きいほど、大きい値として算出される。具体的には、車速が大である場合について着目すると、目標制動力が小の場合のＷｉｎ制御量は３ｋｗ、目標制動力が中の場合のＷｉｎ制御量は４ｋｗ、目標制動力が大の場合のＷｉｎ制御量は５ｋｗとされる。車速が中である場合について着目すると、目標制動力が小の場合のＷｉｎ制御量は４ｋｗ、目標制動力が中の場合のＷｉｎ制御量は５ｋｗ、目標制動力が大の場合のＷｉｎ制御量は６ｋｗとされる。車速が小である場合について着目すると、目標制動力が小の場合のＷｉｎ制御量は５ｋｗ、目標制動力が中の場合のＷｉｎ制御量は６ｋｗ、目標制動力が大の場合のＷｉｎ制御量は７ｋｗとされる。

図７において、本願発明者の研究するところによれば、ＡＢＳ制御開始時の油圧ブレーキ４０の目標制動力が比較的小さい場合には、ドライブシャフト１８の捩れも小さくなり、オーバーシュートも小さくできることが判明している。一方で、ＡＢＳ制御開始時の油圧ブレーキ４０の目標制動力が比較的大きい場合には、ドライブシャフト１８の捩れが大きくなり、オーバーシュートも大きくなってしまうことが判明している。

以上のように、ＡＢＳ制御開始時の油圧ブレーキ４０の目標制動力が大きいと、ＡＢＳ制御の開始に起因して増加し得る回生電力も大きくなる。よって、上述したように、ＡＢＳ制御開始時の油圧ブレーキ４０の目標制動力が大きいほど、Ｗｉｎ制御量を大きい値として算出するようにすれば、比較的容易な処理で適切なＷｉｎ制御量を算出できる。

図６に戻り、Ｗｉｎ制御量は、ＡＢＳ制御開始時の車速が大きいほど、小さい値として算出される。具体的には、油圧ブレーキ４０の目標制動力が小である場合について着目すると、車速が大の場合のＷｉｎ制御量は３ｋｗ、車速が中の場合のＷｉｎ制御量は４ｋｗ、車速が小の場合のＷｉｎ制御量は５ｋｗとされる。油圧ブレーキ４０の目標制動力が中である場合について着目すると、車速が大の場合のＷｉｎ制御量は４ｋｗ、車速が中の場合のＷｉｎ制御量は５ｋｗ、車速が小の場合のＷｉｎ制御量は６ｋｗとされる。油圧ブレーキ４０の目標制動力が大である場合について着目すると、車速が大の場合のＷｉｎ制御量は５ｋｗ、車速が中の場合のＷｉｎ制御量は６ｋｗ、車速が小の場合のＷｉｎ制御量は７ｋｗとされる。

ここで、本願発明者の研究するところによれば、ＡＢＳ制御開始時の車速が大きいほどアンチロック制御に用いるパルスの数が多くなり、結果としてアンチロック制御の制御性が高まることが判明している。言い換えれば、車速が大きいほど、ＡＢＳ制御の開始に起因して増加し得る回生電力を小さくすることができる。よって、上述したように、ＡＢＳ制御開始時の車速が大きいほど、Ｗｉｎ制御量を小さい値として算出するようにすれば、比較的容易な処理で適切なＷｉｎ制御量を算出できる。

図５に戻り、Ｗｉｎ制御量が算出されると、通常時の充電制限値ＷｉｎからＷｉｎ制御量を差し引いた値が、ＡＢＳ制御時の充電制限値Ｗｉｎとして設定される（ステップＳ１０３）。即ち、ＡＢＳ制御時には、充電制限値Ｗｉｎが、Ｗｉｎ制御量分だけ小さくされる。

ＡＢＳ制御時の充電制限値Ｗｉｎが設定されると、下限トルク算出部１７０において、第２ＭＧ１２の下限トルクが算出される（ステップＳ１０４）。下限トルクは、ＡＢＳ制御時の充電制限値Ｗｉｎ及び第２ＭＧ１２のトルク単体下限に基づいて、回生によるバッテリ１４への充電量が充電制限値Ｗｉｎを超過しないような値として算出される。

トルク下限が算出されると、回生トルク指令部１５０によって、下限トルクを下回らないようにＡＢＳ制御時の第２ＭＧ１２の回生トルクが制御される。このため、上述したように、ＡＢＳ制御が開始されることに起因して、充電制限値Ｗｉｎの超過が発生してしまうことを好適に防止することができる。従って、例えば充電制限値の超過によって不具合が生じ得るバッテリ１４等の各部位の信頼性を効果的に高めることができる。

以下では、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置による制御について、図８及び図９を参照して、より具体的に説明する。ここに図８は、比較例に係る各種パラメータの変動を示すタイムチャート（その１）である。また図９は、実施形態に係る各種パラメータの変動を示すタイムチャート（その１）である。

図８において、上述したＷｉｎ制御量を用いたＡＢＳ制御時の充電制限値Ｗｉｎの算出、及び下限トルクに基づいた回生トルクの制御が行われない比較例について考える。このような比較例では、ＡＢＳによる油圧ブレーキ４０の制動力の低下に伴い、ドライブシャフト１８に捩れが生じ、結果的にバッテリ１４への充電量が充電制限値Ｗｉｎを超過してしまう期間が発生する。より具体的には、ドライブシャフト１８の回転数にオーバーシュートが発生してしまう分、第２ＭＧ１２における回転数が高まり、回生トルクを保ったままであっても回生電力が増加してしまう。

図９において、しかるに本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、Ｗｉｎ制御量によってＡＢＳ時の充電制限値Ｗｉｎが新たに設定されると共に、ＡＢＳ時の充電制限値Ｗｉｎに基づいて算出された下限トルクに応じて第２ＭＧ１２の回生トルクが制御される。よって、図を見ても分かるように、ＡＢＳ制御時の充電制限値Ｗｉｎの超過を防止することができる。

続いて、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置による制御の他の実施例について、図１０及び図１１を参照して説明する。ここに図１０は、比較例に係る各種パラメータの変動を示すタイムチャート（その２）である。また図９は、実施形態に係る各種パラメータの変動を示すタイムチャート（その２）である。

図１０に示す比較例では、モータ回転数をなました値が車体速として推定される。そして下限モータトルクは、この推定車体速及び充電制限値Ｗｉｎに基づいて設定される。この場合、モータ回転数が、ＡＢＳ制御による回転落ち込みから比較的早期に復帰する。このため、図を見ても分かるように、車体速よりモータ回転数が大きくなる期間が生じ、その期間においてＷｉｎ超過が発生する。

図１１において、しかるに本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、Ｗｉｎ制御量によってＡＢＳ時の充電制限値Ｗｉｎが新たに設定されると共に、ＡＢＳ時の充電制限値Ｗｉｎに基づいて算出された下限トルクに応じて第２ＭＧ１２の回生トルクが制御される。よって、図を見ても分かるように、ＡＢＳ制御時の充電制限値Ｗｉｎの超過を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、油圧ブレーキ４０及び第２ＭＧ１２を制動手段として備えるハイブリッド車両において、ＡＢＳ制御時の充電制限値Ｗｉｎ超過を好適に防止することが可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…車両、２…車輪、１０…内燃機関、１１…第１モータジェネレータ、１２…第２モータジェネレータ、１３…第１インバータ、１４…バッテリ、１５…第２インバータ、１６…動力分割機構１８…ドライブシャフト、１９…減速機構、４０…油圧ブレーキ、４１…ブレーキディスク、４２…ブレーキキャリパ、４３…ブレーキパッド、４４…シリンダ、４５…ブレーキ配管、４６…ブレーキアクチュエータ、４７…マスタシリンダ、５０…車両制御装置、５１…車速センサ、１１０…総制動力算出部、１２０…油圧指令部、１３０…ＡＢＳ制御部、１４０…充電制限部、１５０…回生トルク指令部、１６０…充電制限値設定部、１７０…下限トルク算出部。

Claims (4)

1. 油圧により作動して車輪を制動する油圧制動手段、回転電機の回生トルクにより前記車輪を制動する回生制動手段、及び前記回転電機に対する充放電を行う蓄電手段を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記回転電機から前記蓄電手段への充電量が所定の充電制限値を超えないように制限する充電制限手段と、
   前記油圧制動手段の制動力を、前記ハイブリッド車両のスリップ率が小さくなるように増減させるアンチロック制御を行うアンチロック制御手段と、
   前記アンチロック制御開始前の充電制限値から、前記アンチロック制御開始時の前記油圧制動手段の目標制動力に基づいて算出した制御量を差し引くことで、前記アンチロック制御時の充電制限値とする充電制限値設定手段と、
   前記アンチロック制御時の充電制限値に基づいて、前記蓄電手段への充電量が前記充電制限値内となる前記回転電機の下限トルクを算出する下限トルク算出手段と、
   前記アンチロック制御時に、前記下限トルクを下回らないように前記回転電機の前記回生トルクを制御する回生トルク制御手段と
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記充電制限値設定手段は、前記アンチロック制御開始時の前記油圧制動手段の目標制動力が大きいほど、前記制御量を大きい値として算出することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記充電制限値設定手段は、前記アンチロック制御開始時の前記油圧制動手段の目標制動力に加えて、前記アンチロック制御開始時の車速に基づいて前記制御量を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記充電制限値設定手段は、前記アンチロック制御開始時の車速が小さいほど、前記制御量を大きい値として算出することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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