JP2020111132A - 車両の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両の駆動輪に対する要求トルクが制動トルクから駆動トルクに変化する際の車両駆動力の応答性が向上する車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両500は、前輪62Fを駆動する第2MG72と後輪62Rを駆動する第3MG73とを備える。制御装置100は、車両の駆動輪に要求される要求トルクが制動トルクである場合にはその制動トルクを第3MG73から発生させる処理と、要求トルクが制動トルクから駆動トルクに変化した場合には第3MG73から発生する駆動トルクの増大を規定期間の間抑えるトルク制限処理とを実行する。そして、制御装置100は、トルク制限処理の実行中に要求される駆動トルクは、制動トルクを発生していない第2MG72から発生させる処理を実行する。【選択図】図1

Description

本発明は、車両の制御装置に関するものである。
車両の駆動輪に要求される要求トルクが制動トルクから駆動トルクに変化する際には、車両駆動系に作用するトルクの向きが反転するために、車両にはトルクショックが発生しやすくなる。そこで、例えば特許文献1に記載の車両では、要求トルクが制動トルクから駆動トルクに変化する際、駆動輪を駆動する原動機から発生する駆動トルクの増大を抑えるトルク制限処理を規定期間の間実行することにより、そうしたトルクショックの発生を抑えるようにしている。
特開2013−187959号公報
しかし、上記トルク制限処理の実行中は駆動トルクの増大が抑えられるため、要求トルクが制動トルクから駆動トルクに変化したときの車両駆動力の応答性が低下してしまう。
上記課題を解決するための車両の制御装置は、前輪を駆動する原動機と後輪を駆動する原動機とを備える車両に適用される。前輪を駆動する前記原動機及び後輪を駆動する前記原動機のいずれか一方を第1原動機とし、他方を第2原動機としたときに、この制御装置は、車両の駆動輪に要求される要求トルクが制動トルクである場合には、その制動トルクを前記第1原動機から発生させる処理と、前記要求トルクが駆動トルクに変化した場合には、前記第1原動機から発生させる駆動トルクの増大を規定期間の間抑制するトルク制限処理と、前記トルク制限処理の実行中に要求される駆動トルクは前記制動トルクを発生していない前記第2原動機から発生させる処理とを実行する。
同構成によれば、上記トルク制限処理の実行中には、要求されている駆動トルクが制動トルクを発生していない第2原動機から発生する。そのため、トルク制限処理の実行中も駆動トルクを確保することが可能になり、要求トルクが制動トルクから駆動トルクに変化する際の車両駆動力の応答性が向上するようになる。
ここで、トルク制限処理の開始前では、第2原動機は制動トルクを発生していないため、トルク制限処理の開始に伴って第2原動機から駆動トルクを発生させる際には、発生トルクがほぼ「0」の状態から第2原動機の駆動トルクは増大するようになる。そのため、トルク制限処理の開始前に第2原動機からも制動トルクを発生させることにより、トルク制限処理の開始前において第2原動機の発生トルクが負になっている場合と比較して、同構成では、第2原動機から駆動トルクを発生させる際の当該第2原動機におけるトルク変化が少なくなる。従って、そうした第2原動機のトルク変化によって車両にトルクショックが発生することも抑えることができる。
上記制御装置において、前記制動トルクの絶対値が規定の閾値を超える場合には、前記制動トルクの一部を前記第1原動機から発生させるとともに、残りの制動トルクを前記第2原動機から発生させる処理を実行してもよい。なお、同構成における上記閾値としては、要求される制動トルクを第1原動機のみで確保しても車両の姿勢が不安定にならないことを的確に判定することのできる値を設定することが好ましい。
同構成によれば、要求されている制動トルクの絶対値が規定の閾値を超えており、その制動トルクを第1原動機だけで発生させると第1原動機が駆動する駆動輪の接地状態が不安定になって車両の姿勢が不安定になるおそれがある場合、そうした制動トルクの一部は第1原動機から発生し、残りの制動トルクは第2原動機から発生するようになる。従って、要求されている制動トルクは前輪及び後輪の双方で負担されるようになる。そのため、絶対値が閾値を超えている制動トルクを第1原動機のみから発生させる場合と比較して、前輪及び後輪の接地状態が安定するようになり、車両の姿勢を安定させることができる。
上記制御装置において、前記制動トルクの絶対値が規定の閾値を超える場合には、前記閾値に相当する制動トルクを前記第1原動機から発生させるとともに、前記閾値を超過した分に相当する制動トルクを前記第2原動機から発生させる処理を実行してもよい。なお、同構成における上記閾値としては、要求される制動トルクを第1原動機のみで確保しても車両の姿勢が不安定にならないことを的確に判定することのできる値を設定することが好ましい。
同構成によれば、要求されている制動トルクの絶対値が規定の閾値を超えており、その制動トルクを第1原動機だけで発生させると第1原動機が駆動する駆動輪の接地状態が不安定になって車両の姿勢が不安定になるおそれがある場合、そうした制動トルクの一部であって閾値に相当する分の制動トルクは第1原動機から発生し、残りの制動トルクは第2原動機から発生するようになる。従って、絶対値が上記閾値を超えている制動トルクを第1原動機のみから発生させる場合と比較して、前輪及び後輪の接地状態が安定するようになり、車両の姿勢を安定させることができる。
また、上記閾値を第1原動機から発生させる制動トルクとすることにより、第1原動機から発生させる制動トルクをできるだけ多くしつつ当該第1原動機で駆動される駆動輪の接地状態を安定させることができる。
上記制御装置において、車両走行中にブレーキペダルが操作された場合には、ブレーキペダルの操作量に応じた制動トルクであるブレーキ制動トルクを算出する処理と、ブレーキペダルの操作が開始されてから所定期間が経過するまでは、前記ブレーキ制動トルクを前記第2原動機から発生させる処理と、前記所定期間が経過した後は前記ブレーキ制動トルクのうちの一部の制動トルクを前記第2原動機から発生させるとともに、残りの制動トルクを前記第1原動機から発生させる処理とを実行してもよい。
同構成によれば、ブレーキペダルの操作が開始されてから所定期間が経過するまでの初期段階では、要求されたブレーキ制動トルクがまず第2原動機から発生する。そして、上記所定期間が経過すると、ブレーキ制動トルクは第2原動機及び第1原動機から発生させる制動トルクに分けられて、前輪及び後輪の双方に制動トルクが与えられる。従って、ブレーキペダルが操作された初期段階から、ブレーキ制動トルクを第2原動機及び第1原動機から発生させる制動トルクに分ける場合と比較して、要求されているブレーキ制動トルクのうちで最終的に第1原動機の駆動輪が負担する制動トルクは小さくなる。
ここで、車両走行中にブレーキペダルが操作されていなくても、第1原動機の駆動輪にはすでに制動トルクが与えられていた場合において(一例としてコースト走行中のエンジンブレーキに相当する制動トルクが第1原動機の駆動輪に与えられていた場合など)、ブレーキペダルの操作によるブレーキ制動トルクがそうした第1原動機の駆動輪に対して更に追加されると、その駆動輪の制動トルクが過度に大きくなって当該駆動輪の接地状態が不安定になり、車両の姿勢が不安定になるおそれがある。この点、同構成では、上述したように、要求されているブレーキ制動トルクのうちで第1原動機の駆動輪が負担する制動トルクは小さくなるため、車両の姿勢が不安定になることを抑えることができる。
上記制御装置において、車両走行中にブレーキペダルが操作された場合には、ブレーキペダルの操作量に応じた制動トルクであるブレーキ制動トルクを算出する処理と、ブレーキペダルの操作が開始されると、前記ブレーキ制動トルクのうちの一部の制動トルクを前記第2原動機から発生させるとともに、残りの制動トルクを前記第1原動機から発生させる処理とを実行してもよい。
同構成によれば、ブレーキ制動トルクが前輪及び後輪の双方に分配されるため、前輪または後輪のいずれか一方のみにブレーキ制動トルクの全てを与える場合と比較して、前輪及び後輪の接地状態が安定するようになり、ブレーキペダル操作時の車両の姿勢を安定させることができる。
第1実施形態における制御装置を備える車両の構成を示す模式図。 同制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態の作用を説明するためのタイミングチャート。 第2実施形態の制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態の作用を説明するためのタイミングチャート。 第3実施形態の制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態の作用を説明するためのタイミングチャート。 第4実施形態の制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態の作用を説明するためのタイミングチャート。 第1実施形態の変更例における車両の構成を示す模式図。 第1実施形態の変更例における車両の構成を示す模式図。
(第1実施形態)
以下、車両の制御装置を具体化した第1実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1に示すように、車両500は、左右の前輪62Fを駆動する第1原動機として、内燃機関10と、電動機及び発電機の機能を兼ね備える2つのモータジェネレータ(以下、MGと記載する)、すなわち第1MG71及び第2MG72とを備えている。
また、車両500は、左右の後輪62Rを駆動する第2原動機として、電動機及び発電機の機能を兼ね備える第3MG73を備えている。
車両500は、遊星ギヤ40を備えている。遊星ギヤ40は、サンギヤ41と、サンギヤ41と同軸配置されているリングギヤ42とを有している。サンギヤ41とリングギヤ42との間には、サンギヤ41及びリングギヤ42の双方と噛み合う複数のピニオンギヤが配置されており、各ピニオンギヤはキャリア44にて支持されている。
キャリア44には内燃機関10のクランクシャフト14が接続されており、サンギヤ41には、第1MG71の回転子が接続されている。また、リングギヤ42には駆動軸15が接続されており、この駆動軸15はデファレンシャルギヤ61Fを介して左右の前輪62Fに接続されている。第1MG71は機関出力を利用して発電を行う発電機として機能するとともに、内燃機関10の始動時には始動用スタータ(電動機)として機能する。
第2MG72の回転子は、減速機構50を介して駆動軸15に接続されている。第2MG72は、前輪62Fの駆動力を発生する電動機として機能するとともに、車両500の減速時には回生ブレーキによる発電を行う発電機として機能する。
第3MG73の回転子は、デファレンシャルギヤ61Rを介して左右の後輪62Rに接続されている。第3MG73は、後輪62Rの駆動力を発生する電動機として機能するとともに、車両500の減速時には回生ブレーキによる発電を行う発電機として機能する。
第1MG71及び第2MG72及び第3MG73は、PCU(Power Control Unit)200を介してバッテリ78との間で電力の授受を行う。PCU200は、バッテリ78から入力された直流電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータや、昇圧コンバータで昇圧された直流電圧を交流電圧に変換して各MG71、72、73に出力するインバータなどを備えている。
内燃機関10の制御や、PCU200を介した第1MG71及び第2MG72及び第3MG73の各制御などは、車両500に搭載された制御装置100によって実行される。
制御装置100は、中央処理装置(以下、CPUという)110や、制御用のプログラムやデータが記憶されたメモリ120を備えている。そして、メモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が実行することにより各種制御を実行する。なお、図示はしないが、制御装置100は、内燃機関10用の制御ユニットやPCU200用の制御ユニットなど、複数の制御ユニットで構成されている。
制御装置100には、クランクシャフト14の回転角を検出するクランク角センサ81、内燃機関10の吸入空気量GAを検出するエアフロメータ82、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ACCPを検出するアクセルポジジョンセンサ84が接続されている。また、制御装置100には、ブレーキペダルの操作量であるブレーキ操作量BKを検出するブレーキセンサ85、車両500の車速SPを検出する車速センサ86、車両500の加速度Gを検出する加速度センサ87、前輪62F及び後輪62Rのそれぞれの車輪回転速度WSを検出するホイールセンサ88も接続されている。そして、それら各種センサからの出力信号が制御装置100に入力される。なお、制御装置100は、クランク角センサ81の出力信号Scrに基づいて機関回転速度NEを算出する。また、制御装置100は、車両500の前後方向における加速度G等に基づいて前輪62Fの接地荷重である前輪荷重FGLや、後輪62Rの接地荷重である後輪荷重RGLを算出する。また、制御装置100は、車両500の前後方向における加速度Gや車速SP等に基づいて走行路面の傾斜角SA(路面勾配)を算出する。また、制御装置100は、車輪回転速度WS等に基づいて駆動輪と路面との間の摩擦係数μを算出する。
図2に、車両走行中に第2MG72及び第3MG73を制御するための処理の一部を示す。なお、図2に示す処理は、制御装置100のメモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が所定周期毎に実行することにより実現される。
本処理を開始すると、制御装置100は、MG要求トルクMDTを読み込む(S110)。このMG要求トルクMDTは次の値である。すなわち、制御装置100は、車両500の走行に必要な駆動力や制動力の要求値である車両要求トルクVDTをアクセル操作量ACCP及びブレーキ操作量BK及び車速SP等に基づいて別途算出している。そして、この車両要求トルクVDTのうちで第2MG72及び第3MG7が負担する駆動力または回生ブレーキによる制動力の要求値をMG要求トルクMDTとして別途算出している。このMG要求トルクMDTは、車両500の走行状態やバッテリ78の蓄電量等に応じて最適な値となるように算出される。また、後述のコースト制動トルクCSTもMG要求トルクMDTの1つとして算出される。制御装置100は、こうして別途算出されたMG要求トルクMDTをS110にて読み込む。なお、内燃機関10の運転停止が可能な場合には、車両要求トルクVDTがそのままMG要求トルクMDTに設定されて、車両500は第2MG72及び第3MG73によって走行するEV走行モードになる。
次に、制御装置100は、MG要求トルクMDTを前輪62F及び後輪62Rのそれぞれに分配するために、リヤ分配比RDR及びフロント分配比FDRを算出する(S120)。リヤ分配比RDRは車両の走行状態等に応じて「0」以上「1」以下の範囲内でその値が変化する値であり、後述の図4に示す分配比設定処理を通じて算出される。また、「1」からリヤ分配比RDRを減じた値がフロント分配比FDRとして設定される(つまりFDR=1−RDRである)。
次に、制御装置100は、MG要求トルクMDTとリヤ分配比RDRとの積を、後輪62Rの要求トルクであるリヤ要求トルクRDTとして算出するとともに、MG要求トルクMDTとフロント分配比FDRとの積を、前輪62Fの要求トルクであるフロント要求トルクFDTとして算出する(S130)。
そして、制御装置100は、第2MG72の駆動力や制動力の要求値である第2MG要求トルクDT2として上記フロント要求トルクFDTを設定するとともに、第3MG73の駆動力や制動力の要求値である第3MG要求トルクDT3として上記リヤ要求トルクRDTを設定して(S140)、本処理を一旦終了する。
こうして第2MG要求トルクDT2や第3MG要求トルクDT3が設定されると、制御装置100は、そうした要求トルクが得られるように第2MG72及び第3MG73のトルク制御を行う。
なお、上述した各トルクの値は、正の値であれば車両500を加速させる駆動力、あるいは車速を一定に維持する駆動力になり、その値が大きいほど駆動トルクは大きくなる。一方、上述した各トルクの値は、負の値であれば車両500を減速させるブレーキ力になり、その値が小さいほど(つまり絶対値が大きいほど)制動トルクは大きくなる。このように、本実施形態では、「駆動トルク」は正の値として扱い、「制動トルク」は負の値として扱う。そして、駆動トルクが大きいとは、そのトルク値の絶対値が大きく、駆動力が強いことを意味し、制動トルクが大きいとは、そのトルク値の絶対値が大きく、ブレーキ力が強いことを意味する。
また、制御装置100は、アクセル操作量ACCPが「0」であって車速SPが「0」ではない場合、つまりアクセルオフ時のコースト走行中(いわゆる惰性走行中)には、後輪62Rから伝わる運動エネルギーを利用して第3MG73を回生動作させることにより、回生ブレーキによる制動力を後輪62Rに与える処理を実行する。なお、このコースト走行中には、内燃機関10のフリクションにより生じる制動力、いわゆるエンジンブレーキ相当の制動トルクが第3MG73から得られるように当該第3MG73のトルク制御を行う。
図3に、車両走行中において制御装置100が実行する処理の一部を示す。なお、図3に示す処理は、制御装置100のメモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が所定周期毎に実行することにより実現される。
本処理を開始すると、制御装置100は、現在、車両500がコースト走行中であるか否かを判定する(S200)。このS200では、例えばアクセル操作量が「0」であって、且つ車速SPがクリープ走行速度SPCよりも速い場合などに制御装置100はコースト走行中であると判定する。なお、クリープ走行速度SPCとは、アクセル操作量が「0」の状態において、第2MG72や第3MG73の駆動力を使って擬似的に車両500をクリープ走行させるときの最高速度(数km/h程度)である。
そして、コースト走行中でないと判定する場合(S200:NO)、制御装置100は、本処理を一旦終了する。
一方、コースト走行中であると判定する場合(S200:YES)、制御装置100は、車速SPに基づいてコースト制動トルクCSTを算出する(S210)。コースト制動トルクCSTは負の値であって、コースト走行中において内燃機関10のフリクションにより生じる制動力、いわゆるエンジンブレーキ相当の制動トルクである。そして、このエンジンブレーキ相当の制動トルクは車速が速いときほど大きくなる傾向があるため、制御装置100は、車速SPが速いときほど、負の値が小さくなるように(負の値であってその絶対値が大きくなるように)コースト制動トルクCSTを可変設定する。
そして、制御装置100は、算出したコースト制動トルクCSTをMG要求トルクMDTに設定して(S220)、本処理を一旦終了する。こうしてコースト制動トルクCSTがMG要求トルクMDTに設定されると、制御装置100は、上述の図2に示した一連の処理や後述の図4に示す分配比設定処理を通じて、コースト制動トルクCSTが第3MG73の回生ブレーキとによって得られるように第3MG73のトルク制御を行う。この第3MG73は、上記第1原動機に相当する。
図4に、車両走行中において制御装置100が実行する分配比設定処理について、その手順を示す。なお、図4に示す処理は、制御装置100のメモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が所定周期毎に実行することにより実現される。
本処理を開始すると、制御装置100は、現在算出されているMG要求トルクMDTを読み込み、その読み込んだ値が負の値であるか、つまり制動トルクが要求されているか否かを判定する(S300)。
そして、制御装置100は、MG要求トルクMDTが負の値であると判定する場合(S300:YES)、MG要求トルクMDTが、負の値に設定されている閾値α以上に大きい値であるか否か、つまりMG要求トルクMDTの絶対値が閾値αの絶対値以下であるか否かを判定する(S310)。閾値αは、MG要求トルクMDTが閾値α以上に大きい値であることに基づき、MG要求トルクMDTに相当する制動トルクを第3MG73の回生ブレーキのみで確保しても車両500の姿勢が不安定にならないことを的確に判定することができるように、その値の大きさは設定されている。ちなみに、この閾値αは、可変設定されるコースト制動トルクCSTの最小値よりも小さい値である。つまり、閾値αの絶対値は、コースト制動トルクCSTの最小値の絶対値よりも大きい値である。
そして、制御装置100は、MG要求トルクMDTが閾値α以上に大きい値であると判定する場合(S310:YES)、つまりMG要求トルクMDTに相当する制動トルクを第3MG73の回生ブレーキのみで確保しても車両500の姿勢は不安定にならない場合には、S330の処理を実行する。
S330の処理において、制御装置100は、リヤ分配比RDRを「1」に設定するとともに、フロント分配比FDRを「0」に設定して、本処理を一旦終了する。
S330の処理にてリヤ分配比RDR及びフロント分配比FDRが設定された場合には、上述した図2の処理を通じて、負の値となっているMG要求トルクMDTに相当する制動トルク、例えば上記コースト制動トルクCSTが第3MG73の回生ブレーキのみによって得られる。従って、回生ブレーキによる制動トルクは後輪62Rのみに作用する。
上記S310の処理において、制御装置100は、MG要求トルクMDTが閾値αよりも小さい値であると判定する場合(S310:NO)、つまりMG要求トルクMDTに相当する制動トルクを第3MG73の回生ブレーキのみで確保すると車両500の姿勢は不安定になる場合には、S340の処理を実行する。
S340の処理において、制御装置100は、車両500の走行状態等に応じてリヤ分配比RDRを可変設定する。例えば、制御装置100は、前輪荷重FGL及び後輪荷重RGLの和に占める後輪荷重RGLの割合が大きいときほど、リヤ分配比RDRは大きい値となるように当該リヤ分配比RDRを可変設定する。また、このリヤ分配比RDRの設定に伴い、「1」からリヤ分配比RDRを減じた値をフロント分配比FDRとして設定する。そして、本処理を一旦終了する。
S340の処理にてリヤ分配比RDR及びフロント分配比FDRが設定された場合には、上述した図2の処理を通じて、MG要求トルクMDTに相当する制動トルクであってその絶対値が閾値αの絶対値を超えている制動トルクが第2MG72及び第3MG73によって得られる。従って、回生ブレーキによる制動トルクは前輪62F及び後輪62Rの双方に作用する。
上記S300の処理において、制御装置100は、MG要求トルクMDTが負の値ではないと判定する場合、つまりMG要求トルクMDTが正の値もしくは「0」であると判定する場合(S300:NO)、トルク制限処理の実行中であるか否かを判定する(S320)。
トルク制限処理は、次の処理である。すなわち、第3MG73の発生トルクが負のトルクである制動トルクから正のトルクである駆動トルクに変化する際には、第3MG73の出力軸が接続されている車両駆動系に作用するトルクの向きは反転するため、車両500にトルクショックが発生するおそれがある。こうしたトルクショックの発生を抑えるために、制御装置100は、第3MG要求トルクDT3が制動トルクから駆動トルクに変化する際に、第3MG73から発生する駆動トルクの増大を抑えるトルク制限処理を実行する。このトルク制限処理は、第3MG要求トルクDT3が制動トルクから駆動トルクに変化する際において、制動トルクが「0」になった時点で第3MG要求トルクDT3を「0」に設定し、この第3MG要求トルクDT3を「0」に設定した状態を予め定めた規定期間Tαの間だけ維持する処理である。そして、この規定期間Tαが経過した時点で、制御装置100はトルク制限処理、つまり第3MG要求トルクDT3を「0」に維持する処理を終了し、第3MG要求トルクDT3を、要求されている駆動トルクに向けて増大させていく。こうしたトルク制限処理の実行中は、第3MG73の出力軸が接続されている車両駆動系にトルクが作用しない状態になる。従って、こうしたトルク制限処理を実行しない場合、つまり上記の車両駆動系に作用する制動トルクが徐々に「0」に近づいていき、「0」になると直ちに駆動トルクを増大させていく場合と比較して、本実施形態では上述したトルクショックの発生が低減される。
上記S320において、制御装置100は、負の値であった第3MG要求トルクDT3が「0」になった時点から上記の規定期間Tαが経過していない場合、トルク制限処理の実行中であると判定する。そして、トルク制限処理の実行中であると判定する場合には(S320:YES)、S350の処理にてリヤ分配比RDRを「0」に設定するとともにフロント分配比FDRを「1」に設定して、本処理を一旦終了する。
S350の処理にてリヤ分配比RDR及びフロント分配比FDRが設定された場合には、上述した図2の処理を通じて、正の値となっているMG要求トルクMDTの全てがフロント要求トルクFDTとして設定されるため、MG要求トルクMDTに相当する駆動トルクが第2MG72によって得られる。この第2MG72は、上記第2原動機に相当する。
一方、リヤ分配比RDRは「0」に設定されるため、リヤ要求トルクRDTは「0」になり、これにより第3MG要求トルクDT3は「0」に設定されて上記トルク制限処理が実施される。
上記S320において、制御装置100は、負の値であった第3MG要求トルクDT3が「0」になった時点から上記の規定期間Tαが経過している場合、トルク制限処理の実行中ではないと判定する。そして、トルク制限処理の実行中ではないと判定する場合には(S320:NO)、制御装置100は、S360の処理にてリヤ分配比RDRを可変設定するとともに、このリヤ分配比RDRの設定に伴い、「1」からリヤ分配比RDRを減じた値をフロント分配比FDRとして設定する。このS360の処理は、上記S340の処理と同一である。そして、制御装置100は本処理を一旦終了する。
図5に、車両走行中における上記分配比設定処理の作用を示す。なお、図5に示す実線L1はMG要求トルクMDTを示し、一点鎖線L2はフロント要求トルクFDT(=第2MG要求トルクDT2)を示し、二点鎖線L3はリヤ要求トルクRDT(=第3MG要求トルクDT3)を示す。また、時刻t2〜時刻t3の間は実線L1と一点鎖線L2とが一致しており、時刻t2以前では実線L1と二点鎖線L3とが一致しているものとする。また、図5に示す例では、車速SPが上記クリープ走行速度SPCよりも速くなっている。
時刻t1以前は、アクセル操作量ACCPが「0」であり、且つ車速SPがクリープ走行速度SPCよりも速くなっているため、制御装置100は、現在車両500がコースト走行中であると判定する。従って、時刻t1以前では、MG要求トルクMDTとしてコースト制動トルクCSTが設定される。また、この状態では図4のS300及びS310において肯定判定されるため、S330の処理が実行されることにより、リヤ分配比RDRは「1」、フロント分配比FDRは「0」に設定される。こうしてリヤ分配比RDRが「1」に設定されるとともにフロント分配比FDRが「0」に設定されると、図2に示した一連の処理により、MG要求トルクMDTの全てがリヤ要求トルクRDTに設定されることにより、コースト制動トルクCSTに設定されたMG要求トルクMDTと第3MG要求トルクDT3とが同一になる。また、フロント要求トルクFDTは「0」に設定されるため、第2MG要求トルクDT2は「0」に設定される。従って、エンジンブレーキ相当の制動トルクが第3MG73の回生ブレーキのみによって得られ、その制動トルクは後輪62Rに作用する。
「0」であったアクセル操作量ACCPが時刻t1から徐々に増大し始めると、負の値となっているMG要求トルクMDTは、アクセル操作量ACCPの増加に合わせてコースト制動トルクCSTから徐々に大きくなっていき、時刻t2において「0」になった以降もアクセル操作量ACCPに応じた正の値として増加していく。
時刻t1〜時刻t2の間でも、図4のS300及びS310において肯定判定されるため、S330の処理が実行されることにより、リヤ分配比RDRは「1」、フロント分配比FDRは「0」に設定される。こうしてリヤ分配比RDRが「1」に設定されるとともにフロント分配比FDRが「0」に設定されると、図2に示した一連の処理により、MG要求トルクMDTの全てがリヤ要求トルクRDTに設定されることにより、MG要求トルクMDTと第3MG要求トルクDT3とが同一になる。また、フロント要求トルクFDTは「0」に設定されるため、第2MG要求トルクDT2は「0」に設定される。従って、制動トルクが第3MG73の回生ブレーキのみによって得られ、その制動トルクは後輪62Rに作用する。ただし、この時刻t1〜時刻t2の間では、アクセル操作量ACCPの増加に伴い、負の値になっているMG要求トルクMDTの絶対値は徐々に小さくなっていくため、後輪62Rに作用している制動トルクは徐々に減少していく。
そして、時刻t2になると、MG要求トルクMDTが「0」になることでリヤ要求トルクRDTが「0」になり、これによって第3MG要求トルクDT3も「0」になる。従って、図4のS300において否定判定されるとともに、S320において肯定判定されるため、S350の処理が実行されることにより、リヤ分配比RDRは「0」、フロント分配比FDRは「1」に設定される。
こうしてリヤ分配比RDRが「0」に設定されるとともにフロント分配比FDRが「1」に設定されると、図2に示した一連の処理により、MG要求トルクMDTの全てがフロント要求トルクFDTに設定されることにより、MG要求トルクMDTと第2MG要求トルクDT2とが同一になる。また、リヤ要求トルクRDTは「0」に設定されるため、第3MG要求トルクDT3は「0」に設定されて上記のトルク制限処理が実施される。従って、このトルク制限処理の実行中は、MG要求トルクMDTに応じた駆動トルクが第2MG72によって得られ、第2MG72の駆動トルクが前輪62Fに作用する。
そして、時刻t3においてトルク制限処理が終了すると、図4のS300及びS320においてともに否定判定されるため、S360の処理が実行されることにより、リヤ分配比RDR及びフロント分配比FDRは車両500の走行状態等に応じた値に可変設定される。なお、時刻t3以降では、フロント要求トルクFDT及びリヤ要求トルクRDTの急変を抑えるために、車両500の走行状態等に基づき算出されたリヤ分配比RDRを徐変処理するようにしており、このリヤ分配比RDRの徐変処理に伴い、フロント分配比FDRも徐々に変化するようになっている。そして、時刻t4においてそうした徐変処理が終了すると、リヤ分配比RDR及びフロント分配比FDRは車両500の走行状態等に応じた値に設定される。
次に、本実施形態の効果を説明する。
(1)図5に示す時刻t2〜時刻t3の間では、MG要求トルクMDTが正の値であって駆動トルクが要求されている。しかし、上記トルク制限処理が実行するために第3MG要求トルクDT3は「0」に設定されており、このままでは駆動トルクを確保することができない。そこで本実施形態では、そうしたトルク制限処理の実行中はフロント分配比FDRを「1」に設定することにより、それまで制動トルクを発生していなかった第2MG72から要求されている駆動トルクを発生させるようにしている。そのため、トルク制限処理の実行中も駆動トルクを確保することが可能になり、MG要求トルクMDTが制動トルクから駆動トルクに変化する際の車両駆動力の応答性が向上するようになる。
ここで、図5に示す時刻t2以前のように、トルク制限処理の開始前では、MG要求トルクMDTが負の値になっており制動トルクが要求されている。本実施形態では、そうした制動トルクの要求中は、リヤ分配比RDRを「1」に設定するとともにフロント分配比FDRを「0」に設定することにより、第3MG73の回生ブレーキだけで制動トルクを得るとともに、第2MG要求トルクDT2を「0」にしている。従って、トルク制限処理の開始に伴って第2MG72から駆動トルクを発生させる際には、発生トルクが「0」の状態から第2MG72の駆動トルクは増大するようになる。そのため、トルク制限処理の開始前に第2MG72からも回生ブレーキによる制動トルクを発生させることにより、トルク制限処理の開始前において第2MG72の発生トルクが負になっている場合と比較して、本実施形態では、第2MG72から駆動トルクを発生させる際の当該第2MG72におけるトルク変化が少なくなる。従って、そうした第2MG72のトルク変化によって車両500にトルクショックが発生することも抑えることができる。
(2)図4のS310の処理において、MG要求トルクMDTが閾値αよりも小さい値であると判定する場合(S310:NO)、つまりMG要求トルクMDTに相当する制動トルクを第3MG73の回生ブレーキのみで確保すると車両500の姿勢は不安定になる場合には、S340の処理が実行される。これにより、車両500の走行状態等に応じたリヤ分配比RDR及びフロント分配比FDRが設定される。そして、S340の処理にてリヤ分配比RDR及びフロント分配比FDRが設定されると、上述した図2の処理を通じて、MG要求トルクMDTに相当する制動トルクであってその絶対値が閾値αの絶対値を超えている制動トルクは、フロント要求トルクFDT及びリヤ要求トルクRDTにそれぞれ分割される。従って、そうした制動トルクの一部は第2MG72から発生し、残りの制動トルクは第3MG73から発生するようになる。従って、要求されている制動トルクは前輪62F及び後輪62Rの双方で負担されるようになる。そのため、絶対値が閾値αの絶対値を超えている制動トルクを第3MG73のみから発生させる場合と比較して、前輪62F及び後輪62Rの接地状態が安定するようになり、車両500の姿勢を安定させることができる。
(第2実施形態)
次に、車両の制御装置を具体化した第2実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。
第1実施形態では、図4のS310の処理で否定判定された場合、リヤ分配比RDR及びフロント分配比FDRを可変設定することにより、リヤ要求トルクRDTやフロント要求トルクFDTを算出するようにした。一方、本実施形態では、図4のS310の処理で否定判定された場合、別の態様で、リヤ要求トルクRDTやフロント要求トルクFDTを算出するようにしている。そこで、以下では、そうした相異点を中心にして、第2実施形態を説明する。
図6に、車両走行中に制御装置100が実行する処理の一部を示す。なお、図6に示す処理も、制御装置100のメモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が所定周期毎に実行することにより実現される。また、図6に示す処理が実行される場合、つまり図4に示したS310にて否定判定される場合には、上述の図2に示した一連の処理手順によって算出される値ではなく、図6に示す処理手順にて算出される値が第2MG要求トルクDT2及び第3MG要求トルクDT3として設定される。
図6に示すように、上記図4に示したS310の処理において、制御装置100は、MG要求トルクMDTが閾値αよりも小さい値であると判定する場合(S310:NO)、つまりMG要求トルクMDTに相当する制動トルクを第3MG73の回生ブレーキのみで確保すると車両500の姿勢は不安定になる場合には、S400の処理を実行する。
S400の処理において、制御装置100は、上記閾値αをリヤ要求トルクRDTに設定する。
次に、制御装置100は、MG要求トルクMDTから上記閾値αを減じた値をフロント要求トルクFDTに設定する(S410)。
次に、制御装置100は、S410の処理で設定したフロント要求トルクFDTを第2MG要求トルクDT2として設定するとともに、S400の処理で設定したリヤ要求トルクRDTを第3MG要求トルクDT3として設定して(S420)、本処理を一旦終了する。
こうして第2MG要求トルクDT2や第3MG要求トルクDT3が設定されると、制御装置100は、そうした要求トルクが得られるように第2MG72及び第3MG73のトルク制御を行う。
図7を参照して、本実施形態の作用及び効果を説明する。
(3)図7に示す実線L1はMG要求トルクMDTを示し、一点鎖線L2はフロント要求トルクFDT(=第2MG要求トルクDT2)を示し、二点鎖線L3はリヤ要求トルクRDT(=第3MG要求トルクDT3)を示す。また、時刻t2〜時刻t3の間は実線L1と一点鎖線L2とが一致しており、時刻t1〜時刻t2の間は実線L1と二点鎖線L3とが一致しているものとする。また、図7に示す例でも、車速SPは上記クリープ走行速度SPCよりも速くなっている。
この図7に示す時刻t1以前は、アクセル操作量ACCPが「0」となっており、またブレーキ操作量BKの増大などにより、MG要求トルクMDTは負の値であって上記閾値αよりも小さい値になっている。この場合には、図4に示したS300の処理及びS310の処理で共に否定判定されるため、現在算出されているMG要求トルクMDTに相当する制動トルクを第3MG73の回生ブレーキのみで確保すると車両500の姿勢は不安定になるおそれがあると判断される。そこで、この場合には、閾値αがリヤ要求トルクRDTとして設定されることにより、第3MG要求トルクDT3には閾値αが設定される。そして、この閾値αに相当する制動トルクが第3MG73の回生ブレーキで得られるように当該第3MG73はトルク制御されることにより、車両500の姿勢が不安定になることを抑えることができるとともに、後輪62Rには閾値αに相当する制動トルクが作用する。
また、MG要求トルクMDTから閾値αを減じた残りの制動トルクの値ΔTが、フロント要求トルクFDTとして設定されることにより、第2MG要求トルクDT2には、そうした差であって負の値となっている値ΔTが設定される。そして、この値ΔTに相当する制動トルクが第2MG72の回生ブレーキで得られるように当該第2MG72はトルク制御されることにより、前輪62Fには値ΔTに相当する制動トルクが作用する。従って、前輪62F及び後輪62Rに作用する制動トルクの和は、MG要求トルクMDTに相当する制動トルクとなり、車両500においてMG要求トルクMDTに相当する制動トルクを確保することができる。
このように本実施形態では、MG要求トルクMDTが制動トルクになっており、その制動トルクの絶対値が閾値αの絶対値を超えている場合には、そうした制動トルクの一部であって閾値αに相当する分の制動トルクは第3MG73から発生し、残りの制動トルクであるΔTは第2MG72から発生するようになる。従って、絶対値が上記閾値αを超えている制動トルクを第3MG73のみから発生させる場合と比較して、前輪62F及び後輪62Rの接地状態が安定するようになり、車両500の姿勢を安定させることができる。
また、上記閾値αを第3MG73から発生させる制動トルクとすることにより、第3MG73から発生させる制動トルクをできるだけ多くしつつ当該第3MG73で駆動される後輪62Rの接地状態を安定させることができる。
(第3実施形態)
次に、車両の制御装置を具体化した第3実施形態について、図8及び図9を参照して説明する。
本実施形態では、コースト走行中にブレーキペダルが操作された場合、以下のようにして第2MG要求トルクDT2及び第3MG要求トルクDT3を設定するようにしている。
図8に、コースト走行中に制御装置100が実行する処理の手順を示す。なお、図8に示す処理も、制御装置100のメモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が所定周期毎に実行することにより実現される。また、制御装置100は、コースト走行中であるか否かを、上述した図3のS200の処理にて判定している。
図8に示す処理を開始すると、制御装置100は、現在のブレーキ操作量BKが「0」よりも大きいか否かを判定する(S500)。そして、ブレーキ操作量BKが「0」である場合には(S500:NO)、制御装置100は、本処理を一旦終了する。
一方、制御装置100は、ブレーキ操作量BKが「0」よりも大きいと判定する場合(S500:YES)、ブレーキ操作量BKが大きいほど絶対値が大きくなる負の値として算出される制動トルクであって、ブレーキ操作量BKに応じた第2MG72及び第3MG73の回生ブレーキの要求値であるブレーキ制動トルクBSTを算出する(S510)。
次に、制御装置100は、ブレーキ制動トルクBSTをフロント要求トルクFDTとして設定するとともに、上述したコースト制動トルクCSTをリヤ要求トルクRDTに設定する(S520)。
次に、制御装置100は、ブレーキペダルが操作されているときのリヤ分配比RDRの目標値であるブレーキ時リヤ分配比BRDRを車両の走行状態等に応じて可変設定する(S530)。例えば、制御装置100は、前輪荷重FGL及び後輪荷重RGLの和に占める前輪荷重FGLの割合が大きいときほどブレーキ時リヤ分配比BRDRは小さい値となるように当該ブレーキ時リヤ分配比BRDRを可変設定する。
次に、制御装置100は、現在設定されているリヤ分配比RDRがブレーキ時リヤ分配比BRDRとなるように現在のリヤ分配比RDRを徐々に変化させる徐変処理を実行するとともに、この徐変処理中のリヤ分配比RDRを「1」から減じた値をフロント分配比FDRとして設定する(S535)。
次に、制御装置100は、次式(1)に基づいて、車両500に与えられている制動トルクに占めるリヤ要求トルクRDTの割合Rを算出し、その割合Rが、ブレーキ時リヤ分配比BRDRになっているか否かを判定する(S540)。

R=RDT/(RDT+BST) …(1)
R:現在の制動トルクに占めるリヤ要求トルクRDTの割合
RDT:現在のリヤ要求トルク
BST:ブレーキ制動トルク

ここで、現在のリヤ要求トルクRDTは、S520で設定された値であり、上記コースト制動トルクCSTと同一になっている。従って、(RDT+BST)の値は、コースト制動トルクCST及びブレーキ制動トルクBSTの和と等しい値であり、現在、車両500に与えられている制動トルクに一致する。そして、この(RDT+BST)の値を分母とし、現在のリヤ要求トルクRDTを分子とする「RDT/(RDT+BST)」の値は、現在、車両500に与えられている制動トルクに占めるリヤ要求トルクRDTの割合、つまり、現在の実際のリヤ分配比を表す値になる。
そして、制御装置100は、割合Rが、ブレーキ時リヤ分配比BRDRとなっていないと判定する場合(S540:NO)、S520で設定したフロント要求トルクFDTを第2MG要求トルクDT2として設定するとともに、S520で設定したリヤ要求トルクRDTを第3MG要求トルクDT3として設定して(S560)、本処理を一旦終了する。このようにS540にて否定判定される場合には、ブレーキ制動トルクBSTに相当する制動トルクが第2MG72の回生ブレーキで得られるように、制御装置100は第2MG72のトルク制御を行う。また、コースト制動トルクCSTに相当する制動トルクが第3MG73の回生ブレーキで得られるように、制御装置100は、第3MG73のトルク制御を行う。
一方、制御装置100は、割合Rが、ブレーキ時リヤ分配比BRDRになっていると判定する場合(S540:YES)、制御装置100は、次式(2)及び次式(3)に基づいてフロント要求トルクFDT及びリヤ要求トルクRDTを算出する(S550)。

FDT=BST×FDR …(2)
FDT:フロント要求トルク
BST:ブレーキ制動トルク
FDR:S530で設定されたフロント分配比

RDT=(BST×RDR)+CST …(3)
RDT:リヤ要求トルク
BST:ブレーキ制動トルク
RDR:S530で設定されたリヤ分配比

式(2)に示されるように、S550にてフロント要求トルクFDTが算出される場合には、ブレーキ制動トルクBSTのうちでフロント分配比FDRに応じた分の制動トルクであるフロントブレーキトルクFBT(FBT=BST×FDR)がフロント要求トルクFDTとして設定される。また、式(3)に示されるように、S550にてリヤ要求トルクRDTが算出される場合には、ブレーキ制動トルクBSTのうちでリヤ分配比RDRに応じた分の制動トルクであるリヤブレーキトルクRBT(RBT=BST×RDR)とコースト制動トルクCSTに相当する制動トルクとの和がリヤ要求トルクRDTとして設定される。
そして、制御装置100は、S550で設定したフロント要求トルクFDTを第2MG要求トルクDT2として設定するとともに、S550で設定したリヤ要求トルクRDTを第3MG要求トルクDT3として設定して(S560)、本処理を一旦終了する。このようにS540にて肯定判定される場合には、ブレーキ制動トルクBSTのうちでフロント分配比FDRに応じた分の制動トルクが第2MG72の回生ブレーキで得られるように、制御装置100は第2MG72のトルク制御を行う。また、ブレーキ制動トルクBSTのうちでリヤ分配比RDRに応じた分の制動トルクとコースト制動トルクCSTに相当する制動トルクとの和が第3MG73の回生ブレーキで得られるように、制御装置100は、第3MG73のトルク制御を行う。
図9を参照して、本実施形態の作用及び効果を説明する。
(4)図9に示す実線L1は、フロント要求トルクFDTとリヤ要求トルクRDTとの和であるMG要求トルクMDTを示し、一点鎖線L2はフロント要求トルクFDT(=第2MG要求トルクDT2)を示し、二点鎖線L3はリヤ要求トルクRDT(=第3MG要求トルクDT3)を示す。また、実線L4は図8のS535で算出されるリヤ分配比RDRを示し、一点鎖線L5は上記式(1)にて算出される割合Rを示す。また、時刻t1以前と時刻t4以降では、実線L1と二点鎖線L3とが一致しているものとする。また、図9に示す例でも、車速SPは上記クリープ走行速度SPCよりも速くなっている。
この図9に示す時刻t1以前は、アクセル操作量ACCP及びブレーキ操作量BKがともに「0」となっており、車両500はコースト走行しているため、フロント要求トルクFDTは「0」に、リヤ要求トルクRDTはコースト制動トルクCSTに相当する制動トルクになっている。
時刻t1において、ブレーキペダルが踏み込まれて当該ブレーキペダルの操作が開始されることにより、ブレーキ操作量BKが「0」よりも大きくなると、ブレーキ操作量BKに応じたブレーキ制動トルクBSTは増大する。また、リヤ分配比RDRの値はブレーキ時リヤ分配比BRDRに向かって徐々に小さくなり、フロント分配比FDRの値は逆に徐々に大きくなっていく。そして、ブレーキ制動トルクBSTの増加に伴い、式(1)に示した数式の分母の値が大きくなるため、割合Rは「1」から徐々に減少していく。
そして、時刻t1以降、割合Rの値がブレーキ時リヤ分配比BRDRの値に達するまでは(時刻t1〜時刻t2)、図8に示したS540の処理にて否定判定されるため、ブレーキ制動トルクBSTの全てがフロント要求トルクFDTとして設定される。従って、時刻t1から時刻t2の間は、ブレーキ制動トルクBSTに相当する制動トルクの全てが第2MG72の回生ブレーキによって得られる。
一方、時刻t2以降、割合Rの値がブレーキ時リヤ分配比BRDRの値となっている間は(時刻t2〜時刻t3)、図8に示したS540の処理にて肯定判定される。そのため、ブレーキ制動トルクBSTは上記フロントブレーキトルクFBTと上記リヤブレーキトルクRBTとに分けられて、それぞれフロント要求トルクFDT及びリヤ要求トルクRDTに分配される。従って、時刻t2から時刻t3の間は、ブレーキ制動トルクBSTに相当する制動トルクが第2MG72の回生ブレーキ及び第3MG73の回生ブレーキによって得られる。
そして、時刻t3以降におけるブレーキ操作量BKの減少に伴うブレーキ制動トルクBSTの減少に伴い、式(1)に示した数式の分母の値は小さくなるため、割合Rの値は、一致していたブレーキ時リヤ分配比BRDRから乖離して徐々に大きい値へと変化していく。そのため、時刻t3以降は、再び図8に示したS540の処理にて否定判定されるため、ブレーキ操作量BKが「0」になるまで、ブレーキ制動トルクBSTに相当する制動トルクの全てが第2MG72の回生ブレーキによって得られる。
このように本実施形態では、ブレーキペダルの操作が開始されてから所定期間が経過するまでの初期段階、つまりブレーキペダルが操作されてから割合Rの値がブレーキ時リヤ分配比BRDRの値に達するまでの期間では(時刻t1〜時刻t2)、要求されたブレーキ制動トルクBSTの全てが第2MG72の回生ブレーキによって得られる。その結果、前輪62Fに制動トルクが与えられる。
そして、その後、割合Rの値がブレーキ時リヤ分配比BRDRの値に達している間は(時刻t2〜時刻t3)、ブレーキ制動トルクBSTが上記フロントブレーキトルクFBTと上記リヤブレーキトルクRBTとに分けられて、前輪62F及び後輪62Rの双方に制動トルクが与えられる。従って、ブレーキペダルが操作された初期段階から、ブレーキ制動トルクBSTを上記フロントブレーキトルクFBTと上記リヤブレーキトルクRBTとに分ける場合と比較して、要求されているブレーキ制動トルクBSTのうちで最終的に後輪62Rが負担する制動トルクは小さくなる。
ここで、コースト走行中にはブレーキペダルが操作されていなくても、後輪62Rにコースト制動トルクCSTに相当する制動トルクがすでに与えられている。そのため、ブレーキペダルの操作によるブレーキ制動トルクBSTが後輪62Rに対して更に追加されると、後輪62Rの制動トルクが過度に大きくなって後輪62Rの接地状態が不安定になり、車両500の姿勢が不安定になるおそれがある。この点、本実施形態では、上述したように、要求されているブレーキ制動トルクBSTのうちで後輪62Rが負担する制動トルクは小さくなるため、車両500の姿勢が不安定になることを抑えることができる。
ちなみに、ブレーキペダルが操作された初期段階から、ブレーキ制動トルクBSTをフロント分配比FDR及びリヤ分配比RDRに応じたフロントブレーキトルクFBT及びリヤブレーキトルクRBTに分ける場合には、コースト制動トルクCSTに相当する制動トルクを発生している第3MG73の要求トルクに対してさらにリヤブレーキトルクRBTが加算されることになる。そのため、このコースト制動トルクCSTの分だけ、実際のリヤ分配比、つまり上記割合Rはブレーキ時リヤ分配比BRDRよりも大きい状態になり、当該割合Rをブレーキ時リヤ分配比BRDRにすることが困難になる。
この点、本実施形態では、割合Rがブレーキ時リヤ分配比BRDRになってから、ブレーキ制動トルクBSTをフロントブレーキトルクFBT及びリヤブレーキトルクRBTに分けるようにしているため、割合Rがブレーキ時リヤ分配比BRDRになっている状態を維持することができる。
(第4実施形態)
次に、車両の制御装置を具体化した第4実施形態について、図10及び図11を参照して説明する。
本実施形態では、コースト走行中にブレーキペダルが操作された場合、第3実施形態とは異なる態様で第2MG要求トルクDT2及び第3MG要求トルクDT3を設定するようにしている。なお、本実施形態は、図8に示した各処理のうちで、S520の処理及びS540の処理を省略することにより具現化される。
図10に、コースト走行中に制御装置100が実行する処理の手順を示す。なお、図10に示す処理も、制御装置100のメモリ120に記憶されたプログラムをCPU110が所定周期毎に実行することにより実現される。また、制御装置100は、コースト走行中であるか否かを、上述した図3のS200の処理にて判定している。
図10に示す処理を開始すると、制御装置100は、現在のブレーキ操作量BKが「0」よりも大きいか否かを判定する(S500)。そして、ブレーキ操作量BKが「0」である場合には(S500:NO)、制御装置100は、本処理を一旦終了する。
一方、制御装置100は、ブレーキ操作量BKが「0」よりも大きいと判定する場合(S500:YES)、ブレーキ操作量BKが大きいほど絶対値が大きくなる負の値として算出される制動トルクであって、ブレーキ操作量BKに応じた第2MG72及び第3MG73の回生ブレーキの要求値であるブレーキ制動トルクBSTを算出する(S510)。
次に、制御装置100は、ブレーキペダルが操作されているときのリヤ分配比RDRの目標値であるブレーキ時リヤ分配比BRDRを車両の走行状態等に応じて可変設定する(S530)。例えば、制御装置100は、前輪荷重FGL及び後輪荷重RGLの和に占める前輪荷重FGLの割合が大きいときほどブレーキ時リヤ分配比BRDRは小さい値となるように当該ブレーキ時リヤ分配比BRDRを可変設定する。
次に、制御装置100は、現在設定されているリヤ分配比RDRがブレーキ時リヤ分配比BRDRとなるように現在のリヤ分配比RDRを徐々に変化させる徐変処理を実行するとともに、この徐変処理中のリヤ分配比RDRを「1」から減じた値をフロント分配比FDRとして設定する(S535)。
次に、制御装置100は、式(2)及び式(3)に基づいてフロント要求トルクFDT及びリヤ要求トルクRDTを算出する(S550)。

FDT=BST×FDR …(2)
FDT:フロント要求トルク
BST:ブレーキ制動トルク
FDR:S530で設定されたフロント分配比

RDT=(BST×RDR)+CST …(3)
RDT:リヤ要求トルク
BST:ブレーキ制動トルク
RDR:S530で設定されたリヤ分配比

式(2)に示されるように、S550にてフロント要求トルクFDTが算出される場合には、ブレーキ制動トルクBSTのうちでフロント分配比FDRに応じた分の制動トルクであるフロントブレーキトルクFBT(FBT=BST×FDR)がフロント要求トルクFDTとして設定される。また、式(3)に示されるように、S550にてリヤ要求トルクRDTが算出される場合には、ブレーキ制動トルクBSTのうちでリヤ分配比RDRに応じた分の制動トルクであるリヤブレーキトルクRBT(RBT=BST×RDR)とコースト制動トルクCSTに相当する制動トルクとの和がリヤ要求トルクRDTとして設定される。
そして、制御装置100は、S550で設定したフロント要求トルクFDTを第2MG要求トルクDT2として設定するとともに、S550で設定したリヤ要求トルクRDTを第3MG要求トルクDT3として設定して(S560)、本処理を一旦終了する。このようにS540にて肯定判定される場合には、ブレーキ制動トルクBSTのうちでフロント分配比FDRに応じた分の制動トルクが第2MG72の回生ブレーキで得られるように、制御装置100は第2MG72のトルク制御を行う。また、ブレーキ制動トルクBSTのうちでリヤ分配比RDRに応じた分の制動トルクとコースト制動トルクCSTに相当する制動トルクとの和が第3MG73の回生ブレーキで得られるように、制御装置100は、第3MG73のトルク制御を行う。
図11を参照して、本実施形態の作用及び効果を説明する。
(5)図11に示す実線L1は、フロント要求トルクFDTとリヤ要求トルクRDTとの和であるMG要求トルクMDTを示し、一点鎖線L2はフロント要求トルクFDT(=第2MG要求トルクDT2)を示し、二点鎖線L3はリヤ要求トルクRDT(=第3MG要求トルクDT3)を示す。また、実線L4は図8のS535で算出されるリヤ分配比RDRを示し、一点鎖線L5は上述した式(1)に基づいて割合Rを算出した場合の当該割合Rの推移を示す。また、時刻t1以前と時刻t2以降では、実線L1と二点鎖線L3とが一致しているものとする。また、図11に示す例でも、車速SPは上記クリープ走行速度SPCよりも速くなっている。
この図11に示す時刻t1以前は、アクセル操作量ACCP及びブレーキ操作量BKがともに「0」となっており、車両500はコースト走行しているため、フロント要求トルクFDTは「0」に、リヤ要求トルクRDTはコースト制動トルクCSTに相当する制動トルクになっている。
時刻t1において、ブレーキペダルが踏み込まれることにより、ブレーキ操作量BKが「0」よりも大きくなると、ブレーキ操作量BKに応じたブレーキ制動トルクBSTは増大する。また、リヤ分配比RDRの値はブレーキ時リヤ分配比BRDRに向かって徐々に小さくなり、フロント分配比FDRの値は逆に徐々に大きくなっていく。そして、ブレーキ制動トルクBSTの増加に伴い、式(1)に示した数式の分母の値が大きくなるため、割合Rは「1」から徐々に減少していく。
そして、時刻t1以降、ブレーキ操作量BKが「0」になるまでは(時刻t2)、ブレーキ制動トルクBSTが上記フロントブレーキトルクFBTと上記リヤブレーキトルクRBTとに分けられて、それぞれフロント要求トルクFDT及びリヤ要求トルクRDTに分配される。従って、ブレーキペダルが操作されている間は、ブレーキ制動トルクBSTに相当する制動トルクが第2MG72の回生ブレーキ及び第3MG73の回生ブレーキによって得られ、前輪62F及び後輪62Rの双方に制動トルクが与えられる。
このように本実施形態では、ブレーキ制動トルクBSTが前輪62F及び後輪62Rの双方に分配されるため、前輪62Fまたは後輪62Rのいずれか一方のみにブレーキ制動トルクBSTの全てを与える場合と比較して、前輪62F及び後輪62Rの接地状態が安定するようになり、ブレーキペダル操作時の車両500の姿勢を安定させることができる。
ちなみに、本実施形態の場合には、第3実施形態で説明したように、ブレーキペダルが操作された初期段階から、ブレーキ制動トルクBSTをフロントブレーキトルクFBT及びリヤブレーキトルクRBTに分けるとともに、それら各値をそれぞれフロント要求トルクFDT及びリヤ要求トルクRDTに分配している(式(2)及び式(3)を参照)。そのため、コースト制動トルクCSTに相当する制動トルクを発生している第3MG73の要求トルクに対してさらにリヤブレーキトルクRBTが加算される。そのため、このコースト制動トルクCSTの分だけ、実際のリヤ分配比、つまり上記割合Rはブレーキ時リヤ分配比BRDRよりも大きい状態になり、当該割合Rはブレーキ時リヤ分配比BRDRにならない場合がある。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第3実施形態では、ブレーキペダルが操作されてから所定期間が経過するまで、ブレーキ制動トルクBSTの全てをフロント要求トルクFDTに設定するようにしたが、そうした所定期間は、ブレーキペダルが操作されてから上記割合Rの値がブレーキ時リヤ分配比BRDRの値に達するまでの期間であった。しかしながら、そうした所定期間は適宜変更することができる。例えばブレーキペダルの操作が開始されてからの経過時間を計測し、その計測時間が規定の時間に達するまでの期間を上記所定期間としてもよい。
・トルク制限処理の実行中は、リヤ要求トルクRDTを「0」にしたが、上述したトルクショックの発生を抑えることが可能であれば、「0」近傍の値にしてもよい。
・コースト走行中には、リヤ分配比RDRを「1」に設定したが、上記各実施形態の作用及び効果を得ることが可能であれば、「1」に近い値をリヤ分配比RDRに設定してもよい。
・コースト走行中には、コースト制動トルクCSTを後輪62Rに与えるとともに、トルク制限処理中の駆動トルクは前輪62Fに与えるようにした。この他、コースト走行中には、コースト制動トルクCSTが前輪62Fに与えられるようにフロント要求トルクFDTを設定するとともに、トルク制限処理中の駆動トルクは後輪62Rに与えられるようにリヤ要求トルクRDTを設定してもよい。
・コースト走行中には、コースト制動トルクCSTを後輪62Rに与えるようにしたが、コースト制動トルクCSTを与える駆動輪を車両の状態や走行路面の状態などに応じて可変にしてもよい。例えば、車両駆動系を潤滑する潤滑油の油温が低く粘度が高いときには、上述したトルクショックが起きにくいため、潤滑油の油温が低いときには上述したトルクショックが表れやすい駆動輪にコースト制動トルクCSTを与えてもよい。
また、走行路面が登坂路であってその傾斜角SAが大きいときには、前輪荷重FGLが小さくなるため、前輪62Fに制動トルクを与えると前輪62Fの接地状態が悪化するおそれがある。そのため、この場合には後輪62Rにコースト制動トルクCSTを与えるようにしてもよい。逆に、走行路面が降坂路であってその傾斜角SAが大きいときには、後輪荷重RGLが小さくなるため、後輪62Rに制動トルクを与えると後輪62Rの接地状態が悪化するおそれがある。そのため、この場合には前輪62Fにコースト制動トルクCSTを与えるようにしてもよい。
また、路面の摩擦係数μが小さいときに、後輪62Rに制動トルクを与えると後輪62Rの接地状態が悪化するおそれがある。そのため、この場合には前輪62Fにコースト制動トルクCSTを与えるようにしてもよい。
・車両500の前輪62Fを駆動するハイブリッド機構は、内燃機関10及び第1MG71及び第2MG72を備えていたが、他のハイブリッド機構でもよい。例えば内燃機関と1つのモータジェネレータとを備える、いわゆる1モータ式のハイブリッド機構でもよい。
・図12に示すように、車両500は、内燃機関10を備えておらず、前輪62Fを駆動するモータジェネレータM1と、後輪62Rを駆動するモータジェネレータM2とをそれぞれ備えていてもよい。
・図13に示すように、車両500は、前輪62Fが内燃機関10のみで駆動されるとともに、後輪62RがモータジェネレータM1で駆動される車両でもよい。この場合には、上記第2MG要求トルクDT2を内燃機関10の要求トルクに置き換えることにより、上記各実施形態に準じた作用効果を得ることができる。また、後輪62Rが内燃機関10のみで駆動されるとともに、前輪62FがモータジェネレータM1で駆動される車両でもよい。この場合には、上記第3MG要求トルクDT3を内燃機関10の要求トルクに置き換えることにより、上記各実施形態に準じた作用効果を得ることができる。
・MG要求トルクMDTをフロント要求トルクFDT及びリヤ要求トルクRDTに分けるために、フロント分配比FDR及びリヤ分配比RDRを算出した。この他、そうしたフロント分配比FDR及びリヤ分配比RDRを算出することなく、他の態様にてMG要求トルクMDTをフロント要求トルクFDT及びリヤ要求トルクRDTに分けてもよい。
・制御装置100はCPU110とメモリ120とを備えており、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。例えば、上記各実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。すなわち、制御装置100は、以下の(a)〜(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てをプログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するメモリ等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置及びプログラム格納装置を備えたソフトウェア処理回路や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。すなわち、上記処理は、1または複数のソフトウェア処理回路及び1または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって実行されればよい。
10…内燃機関、14…クランクシャフト、15…駆動軸、40…遊星ギヤ、41…サンギヤ、42…リングギヤ、44…キャリア、50…減速機構、61F…デファレンシャルギヤ、61R…デファレンシャルギヤ、62F…前輪、62R…後輪、78…バッテリ、81…クランク角センサ、82…エアフロメータ、84…アクセルポジジョンセンサ、85…ブレーキセンサ、86…車速センサ、87…加速度センサ、88…ホイールセンサ、100…制御装置、110…中央処理装置(CPU)、120…メモリ、200…PCU、500…車両、M1…モータジェネレータ、M2…モータジェネレータ。

Claims (5)

  1. 前輪を駆動する原動機と後輪を駆動する原動機とを備える車両の制御装置であって、
    前輪を駆動する前記原動機及び後輪を駆動する前記原動機のいずれか一方を第1原動機とし、他方を第2原動機としたときに、
    車両の駆動輪に要求される要求トルクが制動トルクである場合には、その制動トルクを前記第1原動機から発生させる処理と、
    前記要求トルクが制動トルクから駆動トルクに変化した場合には、前記第1原動機から発生させる駆動トルクの増大を規定期間の間抑制するトルク制限処理と、
    前記トルク制限処理の実行中に要求される駆動トルクは、前記制動トルクを発生していない前記第2原動機から発生させる処理と、を実行する
    車両の制御装置。
  2. 前記制動トルクの絶対値が規定の閾値を超える場合には、前記制動トルクの一部を前記第1原動機から発生させるとともに、残りの制動トルクを前記第2原動機から発生させる処理を実行する
    請求項1に記載の車両の制御装置。
  3. 前記制動トルクの絶対値が規定の閾値を超える場合には、前記閾値に相当する制動トルクを前記第1原動機から発生させるとともに、前記閾値を超過した分に相当する制動トルクを前記第2原動機から発生させる処理を実行する
    請求項1に記載の車両の制御装置。
  4. 車両走行中にブレーキペダルが操作された場合には、ブレーキペダルの操作量に応じた制動トルクであるブレーキ制動トルクを算出する処理と、
    ブレーキペダルの操作が開始されてから所定期間が経過するまでは、前記ブレーキ制動トルクを前記第2原動機から発生させる処理と、
    前記所定期間が経過した後は前記ブレーキ制動トルクのうちの一部の制動トルクを前記第2原動機から発生させるとともに、残りの制動トルクを前記第1原動機から発生させる処理と、を実行する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
  5. 車両走行中にブレーキペダルが操作された場合には、ブレーキペダルの操作量に応じた制動トルクであるブレーキ制動トルクを算出する処理と、
    ブレーキペダルの操作が開始されると、前記ブレーキ制動トルクのうちの一部の制動トルクを前記第2原動機から発生させるとともに、残りの制動トルクを前記第1原動機から発生させる処理と、を実行する
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
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