JP2021078337A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバビリティの低下を抑制できる車両用制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、目標発進トルクとして、具体的には例えば、車両をクリープ走行させるための目標クリープトルクＴｔｇｔを設定する。制御装置は、目標クリープトルクＴｔｇｔを、０から規定トルクまで漸増させて設定し、回転電機の発生トルクを目標クリープトルクＴｔｇｔに制御すべく、インバータ３０のスイッチング制御を行う。制御装置は、蓄電池の充電が制限される状態であると判定した場合、回転電機を発電機として機能させるときの回生トルクを、充電が制限されないと状態であると判定する場合よりも制限する。制御装置は、蓄電池の充電が制限される状態であると判定した場合、充電が制限されない状態であると判定する場合よりも、０から規定トルクまでの目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度を低くする。【選択図】 図４

Description

本発明は、車両用制御装置に関する。

従来、例えば特許文献１に見られるように、蓄電装置、インバータ及び回転電機を備える車両に適用される制御装置が知られている。回転電機のステータ巻線には、インバータを介して蓄電装置が電気的に接続される。

特許第６０５８５６４号公報

回転電機のロータは、ドライブシャフトを介して車両の駆動輪と動力伝達可能とされている。このような車両を発進させるために、制御装置は、目標発進トルクを０から規定トルクまで漸増させて設定し、設定した目標発進トルクに回転電機の発生トルクを制御すべくインバータのスイッチング制御を行う。また、制御装置は、蓄電装置を過充電から保護すべく、蓄電装置の充電が制限される状態であると判定した場合、回転電機を発電機として機能させるときの回生トルクを、充電が制限されない状態であると判定する場合よりも制限する。

ところで、回転電機の発生トルクを０から規定トルクまで上昇させることに起因してドライブシャフトが捻じれ、その捻じれに起因した振動が発生する。そして、この振動に起因して、ロータの回転速度が０を跨いで変動する。このため、回転速度が正になる期間及び負になる期間が交互に出現することとなる。

ここで、目標発進トルクが、車両の前進を指示する正トルクに設定されている場合、回転速度が負になる期間においては、回転電機が回生トルクを発生しようとする。しかし、蓄電装置の充電が制限される状態である場合、回生トルクが制限されるため、回転電機の発生トルクは、規定トルクに維持されず、規定トルクに対して大きく低下する。一方、回転速度が正になる期間においては、回転電機が電動機として機能するため、回生は実施されず、回転電機の発生トルクは規定トルクに対して大きく低下しない。

ロータの回転速度が正になる期間及び負になる期間が交互に出現することにより、回転電機の発生トルクが大きく変動する。このトルク変動は、ドライブシャフトの捻じれに起因して発生したロータの回転速度の変動を増長し、ドライバビリティが低下する懸念がある。

なお、目標発進トルクが、車両の後退を指示する負トルクに設定されている場合においても、ドライバビリティが低下する問題は同様に生じ得る。

本発明は、ドライバビリティの低下を抑制できる車両用制御装置を提供することを主たる目的とする。

本発明は、蓄電装置と、
前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータと、
ステータ巻線及びロータを有し、該ステータ巻線がインバータに電気的に接続される回転電機と、
前記ロータと駆動輪との間の動力伝達を行うドライブシャフトと、を備える車両に適用される車両用制御装置において、
前記車両を発進させるための目標発進トルクを、０から規定トルクまで漸増させて設定する目標値設定部と、
前記回転電機の発生トルクを前記目標発進トルクに制御すべく、前記インバータのスイッチング制御を行う制御部と、
前記蓄電装置の充電が制限される状態であるか制限されない状態であるかを判定する状態判定部と、
前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定された場合、前記回転電機を発電機として機能させるときの回生トルクを、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合よりも制限する回生制限部と、を備え、
前記目標値設定部は、前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定された場合、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合よりも、０から前記規定トルクまでの前記目標発進トルクの上昇速度を低くする。

本発明の目標値設定部は、蓄電装置の充電が制限される状態であると判定された場合、蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合よりも、０から規定トルクまでの目標発進トルクの上昇速度を低くする。これにより、ドライブシャフトの捻じれに起因して発生する振動を低減でき、ひいてはロータの回転速度の変動量を低減できる。その結果、蓄電装置を過充電から保護しつつ、ドライバビリティの低下を抑制することができる。

本発明の目標値設定部は、前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定された場合、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合よりも前記規定トルクを小さくしてもよい。

この構成によれば、ロータの回転速度が正になる期間及び負になる期間が交互に出現する場合における回転電機の発生トルクの変動量を低減できる。これにより、回転速度の変動量を低減でき、ドライバビリティの低下を抑制することができる。

第１実施形態に係る車載システムの全体構成図。 比較例に係るロータ回転速度の変動態様を示すタイムチャート。 回転電機の動作領域を示す図。 ＥＶＥＣＵの処理の手順を示すフローチャート。 第２実施形態に係るＥＶＥＣＵの処理の手順を示すフローチャート。 第３実施形態に係るＥＶＥＣＵの処理を示すタイムチャート。 第３実施形態に係るＥＶＥＣＵの処理の手順を示すフローチャート。 第４実施形態に係るＥＶＥＣＵの処理の手順を示すフローチャート。 第５実施形態に係る車載システムの全体構成図。 ＥＶＥＣＵの処理を示すブロック図。 ＥＶＥＣＵの処理の手順を示すフローチャート。 第６実施形態に係るＥＶＥＣＵの処理の手順を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る車両用制御装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の制御装置は、走行動力源として回転電機のみを備える電気自動車等の車両に搭載される。

図１に示すように、車両１０は、回転電機２０、インバータ３０、及び蓄電装置としての蓄電池３１を備えている。本実施形態において、回転電機２０は、３相のステータ巻線２１と、ロータ２２とを有し、例えば永久磁石型の同期機である。

車両１０は、変速装置２３、ドライブシャフト２４及び駆動輪２５を備えている。回転電機２０のロータ２２は、変速装置２３及びドライブシャフト２４を介して駆動輪２５と動力伝達可能とされている。つまり、回転電機２０は、車両１０の走行動力源となる。

回転電機２０のステータ巻線２１は、インバータ３０を介して蓄電池３１に電気的に接続されている。インバータ３０は、上，下アームのスイッチを有している。蓄電池３１は、複数のセルの直列接続体からなる組電池であり、例えばリチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池等の２次電池である。

車両１０は、蓄電池３１を監視する電池ＥＣＵ３２と、ＥＶＥＣＵ５０とを備えている。電池ＥＣＵ３２は、蓄電池３１の各セルの電圧及び蓄電池３１の温度である電池温度Ｔｂａｔ等を検出する。電池ＥＣＵ３２は、それら検出値に基づいて、蓄電池３１の放電電力制限値Ｗｏｕｔ及び充電電力制限値Ｗｉｎを設定したり、蓄電池３１の充電率（ＳＯＣ）を算出したりする。各制限値Ｗоｕｔ，Ｗｉｎは、例えば、ＳＯＣや電池温度と関係づけられたマップ情報として、電池ＥＣＵ３２が備える記憶部としてのメモリに記憶されている。メモリは、ＲＯＭ以外の非遷移的実体的記録媒体（例えば、ＲＯＭ以外の不揮発性メモリ）である。電池ＥＣＵ３２は、設定した各制限値Ｗоｕｔ，Ｗｉｎ、算出したＳＯＣ及び電池温度Ｔｂａｔ等をＥＶＥＣＵ５０に送信する。

車両１０は、アクセルセンサ４０、ブレーキセンサ４１、シフトポジションセンサ４２及び回転角センサ４３を備えている。アクセルセンサ４０は、ドライバのアクセル操作部材としてのアクセルペダルの踏込量であるアクセルストロークＳａｃｃを検出する。ブレーキセンサ４１は、ドライバのブレーキ操作部材としてのブレーキペダルの踏込量であるブレーキストロークＳｂを検出する。シフトポジションセンサ４２は、ドライバの操作対象となるシフトレバーの操作状態を検出する。操作状態としては、車両１０の前進を指示するレンジ、及び車両１０の後退を指示するレンジ等がある。本実施形態では、前進を指示するレンジをＤレンジとし、後退を指示するレンジをＲレンジとする。

回転角センサ４３は、ロータ２２の回転角（電気角）を検出し、例えばレゾルバである。各センサ４０〜４３の検出値は、ＥＶＥＣＵ５０に送信される。

ＥＶＥＣＵ５０は、回転電機２０の発生トルクを制御するために、回転角センサ４３等の検出値に基づいて、インバータ３０を構成する上，下アームスイッチのスイッチング制御を行う。詳しくは、ＥＶＥＣＵ５０は、蓄電池３１から出力される直流電力を交流電力に変換してステータ巻線２１に供給するスイッチング制御である力行駆動制御を行う。この制御が行われる場合、回転電機２０は、電動機として機能し、力行トルクを発生する。また、ＥＶＥＣＵ５０は、回転電機２０で発電される交流電力を直流電力に変換して蓄電池３１に供給するスイッチング制御である回生駆動制御を行う。この制御が行われる場合、回転電機２０は、発電機として機能し、回生トルクを発生する。

ＥＶＥＣＵ５０は、回転電機２０の発生トルクが制限トルクＴｌｉｍｉｔを超える場合、発生トルクを制限トルクＴｌｉｍｉｔに制限する処理を行う。ＥＶＥＣＵ５０は、蓄電池３１が満充電状態であると判定した場合、満充電状態でないと判定した場合よりも制限トルクＴｌｉｍｉｔを小さくする処理（「回生制限部」に相当）を行う。特に本実施形態では、ＥＶＥＣＵ５０は、蓄電池３１が満充電状態であると判定した場合、制限トルクＴｌｉｍｉｔを０にする。

車両１０は、ドライバによりアクセルペダルが踏み込まれていない場合であっても、ブレーキストロークＳｂがブレーキ閾値Ｓｔｈ以下であることを条件として、クリープ走行が可能になっている。このために、ＥＶＥＣＵ５０は、クリープ走行を開始させるに際し、目標クリープトルクＴｔｇｔ（「目標発進トルク」に相当）を、０から規定トルクまで漸増させて設定する。そして、ＥＶＥＣＵ５０は、回転電機２０の発生トルクを目標クリープトルクＴｔｇｔに制御すべく、インバータ３０のスイッチング制御を行う。

ここで、図２を用いて、発生トルクを０から規定トルクまで上昇させ始めることに起因して発生する問題について説明する。図２（ａ）は、ブレーキセンサ４１により検出されたブレーキストロークＳｂの推移を示し、図２（ｂ）は、ロータ２２の回転速度Ｎｍの推移を示し、図２（ｃ）は、充電電力制限値Ｗｉｎの推移を示し、図２（ｄ）は、回転電機２０の発生トルクＴｒ及び制限トルクＴｌｉｍｉｔの推移を示す。

図２には、車両１０が停車中であり、かつ、シフトポジションがＤレンジである場合の各波形の推移を示す。また、図２には、蓄電池３１が満充電状態である場合の各波形の推移を示す。満充電状態であるため、図２に示す例では、充電電力制限値Ｗｉｎが０に設定されている。

ブレーキペダルの踏み込み量が徐々に小さくされていくことにより、時刻ｔ１において、目標クリープトルクＴｔｇｔが０から上昇し始め、回転電機２０の発生トルクＴｒも０から上昇し始める。ここで、発生トルクＴｒを上昇させることに起因してドライブシャフト２４が捻じれ、その捻じれに起因した振動が発生する。この振動に起因して、ロータ２２の回転速度Ｎｍが０を跨いで変動する。図２（ａ）に、時刻ｔ２よりもやや前のタイミングから回転速度Ｎｍが変動し始めていることを示す。

ここで、図３を用いて、回転速度Ｎｍの変動に起因して発生する問題と関連する回転電機２０の動作領域について説明する。トルクＴｒ及び回転速度Ｎｍから定まる回転電機２０の動作点は、この動作領域内に存在する。

第１象限は、回転電機２０の発生トルクＴｒが正となり、ロータ２２の回転速度Ｎｍが正となる動作領域である。動作点が第１象限に存在する場合、回転電機２０は、電動機として機能し、力行トルクを発生する。

第４象限は、回転電機２０の発生トルクＴｒが負となり、ロータ２２の回転速度Ｎｍが正となる動作領域である。動作点が第４象限に存在する場合、回転電機２０は、発電機として機能し、回生トルクを発生する。

第３象限は、回転電機２０の発生トルクＴｒが負となり、ロータ２２の回転速度Ｎｍが負となる動作領域である。動作点が第３象限に存在する場合、回転電機２０は、電動機として機能し、力行トルクを発生する。

第２象限は、回転電機２０の発生トルクＴｒが正となり、ロータ２２の回転速度Ｎｍが負となる動作領域である。動作点が第２象限に存在する場合、回転電機２０は、発電機として機能し、回生トルクを発生する。

図２の説明に戻り、時刻ｔ２以降において、変動を伴う回転速度Ｎｍが負になる期間においては、動作点が第２象限に存在することとなり、回転電機２０が回生トルクを発生しようとする。しかし、蓄電池３１が満充電状態であるため、回生トルクを発生させることができない。このため、回転電機２０の発生トルクＴｒは、目標クリープトルクＴｔｇｔに維持されず、目標クリープトルクＴｔｇｔに対して大きく低下してしまう。

一方、変動を伴う回転速度Ｎｍが正になる期間においては、動作点が第１象限に存在することとなり、回転電機２０が電動機として機能する。このため、回転電機２０の発生トルクは制限されず、目標クリープトルクＴｔｇｔに制御される。

ロータ２２の回転速度Ｎｍが正になる期間及び負になる期間が交互に出現することにより、回転電機２０の発生トルクＴｒが大きく変動する。このトルク変動は、ドライブシャフト２４の捻じれに起因して発生した回転速度Ｎｍの変動を増長し、ドライバビリティが低下し得る。特に、停車中に発生する回転速度Ｎｍの大きな変動は、ドライバビリティの大きな低下につながりやすい。

なお、回転速度Ｎｍの変動量が大きくなると、回転角センサ４３の検出値に基づく回転電機２０の発生トルクの制御性が低下するといった問題も生じ得る。また、図２では、時刻ｔ３において、目標クリープトルクＴｔｇｔを漸減させ始めている。

ドライバビリティの低下を抑制すべく、本実施形態では、図４に示す処理がＥＶＥＣＵ５０により実行される。図４は、この処理の手順を示すフローチャートである。

ステップＳ１０では、車両１０が発進状態であるか否かを判定する。本実施形態では、シフトポジションセンサ４２により検出されたシフトポジションがＤレンジであるとの第１条件、ブレーキストロークＳｂがブレーキ閾値Ｓｔｈ以下であるとの第２条件、及びドライバによりアクセルペダルが操作されていないとの第３条件全てが成立していると判定した場合、発進状態であると判定する。ここで、第３条件について、アクセルストロークＳａｃｃが０であると判定した場合、アクセルペダルが操作されていないと判定すればよい。

ステップＳ１０において肯定判定した場合には、ステップＳ１１に進み、電池ＥＣＵ３２から取得した蓄電池３１のＳＯＣが充電閾値Ｓα（例えば９５％）以上であるか否かを判定する。ステップＳ１１の処理は、蓄電池３１が満充電状態であるか否かを判定するための処理である。なお、本実施形態において、ステップＳ１１の処理が状態判定部に相当する。

ステップＳ１１において否定判定した場合には、蓄電池３１が満充電状態でないと判定し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、回生駆動制御の実施を許可する。この場合、制限トルクＴｌｉｍｉｔを０よりも十分に大きい値に設定する。

ステップＳ１３では、目標クリープトルクＴｔｇｔを、０から第１規定トルクＴαまで漸増させて設定する。本実施形態では、０から第１規定トルクＴαまで所定期間Δｔかけて、目標クリープトルクＴｔｇｔを一定速度で漸増させる。

一方、ステップＳ１１において肯定判定した場合には、蓄電池３１が満充電状態であると判定し、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、回生駆動制御の実施を禁止する。この場合、制限トルクＴｌｉｍｉｔを０に設定する。

ステップＳ１５では、目標クリープトルクＴｔｇｔを、０から第２規定トルクＴβまで漸増させて設定する。第２規定トルクＴβは、第１規定トルクＴαよりも小さい値である。本実施形態では、０から第２規定トルクＴβまで上記所定期間Δｔかけて、目標クリープトルクＴｔｇｔを一定速度で漸増させる。なお、ステップＳ１５，Ｓ１３において、目標クリープトルクＴｔｇｔの漸増速度を一定速度とすることは必須ではない。また、本実施形態において、ステップＳ１３，Ｓ１５の処理が目標値設定部に相当する。

ステップＳ１５の処理によれば、蓄電池３１が満充電状態でないと判定される場合よりも、目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度が低くされる。これにより、ドライブシャフト２４の捻じれに起因して発生する振動を低減でき、ひいてはロータ２２の回転速度Ｎｍの変動量を低減できる。その結果、蓄電池３１を過充電から保護しつつ、ドライバビリティの低下を抑制することができる。

また、ステップＳ１５の処理によれば、目標クリープトルクＴｔｇｔが、第１規定トルクＴαよりも小さい第２規定トルクＴβに設定される。これにより、ロータ２２の回転速度Ｎｍが正になる期間及び負になる期間が交互に出現する場合における回転電機２０の発生トルクＴｒの変動量を低減できる。その結果、回転速度Ｎｍの変動量を低減でき、ドライバビリティの低下を抑制することができる。

＜第１実施形態の変形例＞
・シフトポジションがＲレンジにされている場合においても、ドライバビリティが低下する問題が同様に生じ得る。Ｒレンジにされている場合、回転電機２０の発生トルクは負になる。この場合において、変動を伴う回転速度Ｎｍが正になる期間においては、動作点が第４象限に存在することとなり、回転電機２０が回生トルクを発生しようとする。しかし、蓄電池３１が満充電状態であるため、回生トルクを発生させることができない。このため、回転電機２０の発生トルクＴｒは、目標クリープトルクＴｔｇｔに維持されず、目標クリープトルクＴｔｇｔに対して大きく低下してしまう。

一方、変動を伴う回転速度Ｎｍが負になる期間においては、動作点が第３象限に存在することとなり、回転電機２０が電動機として機能する。このため、回転電機２０の発生トルクは制限されず、目標クリープトルクＴｔｇｔに対して大きく低下しない。

ロータ２２の回転速度Ｎｍが正になる期間及び負になる期間が交互に出現することにより、回転電機２０の発生トルクＴｒが大きく変動する。この変動に起因して、ドライバビリティが低下し得る。

Ｒレンジの場合に発生し得るドライバビリティの低下を抑制するために、図４のステップＳ１０において、第１条件を、シフトポジションセンサ４２により検出されたシフトポジションがＲレンジであるとの条件にすればよい。

・ステップＳ１５において、目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度及び絶対値（規定トルク）のうち、いずれか１つのみを低下させてもよい。

絶対値のみを小さくする場合のステップＳ１５の処理は、ステップＳ１３の目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度と同じ上昇速度で、０から第２規定トルクＴβまで目標クリープトルクＴｔｇｔを上昇させる処理とすればよい。

また、上昇速度のみを低くする場合のステップＳ１５の処理は、ステップＳ１３の目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度よりも低い上昇速度で、０から第１規定トルクＴαまで目標クリープトルクＴｔｇｔを上昇させる処理とすればよい。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第２規定トルクＴβの設定方法を変更する。

図５を用いて、ＥＶＥＣＵ５０により実行される処理の手順を示す。なお、図５において、先の図４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

ステップＳ１４の処理の完了後、ステップＳ１６に進み、蓄電池３１のＳＯＣが高いほど第２規定トルクＴβを小さくする。ステップＳ１６の処理の完了後、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１６の処理によれば、ＳＯＣが高いほど、第２規定トルクＴβの値が小さくされ、また、目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度が低くされる。これにより、蓄電池３１が満充電状態である場合のドライバビリティの低下をいっそう抑制することができる。

なお、ステップＳ１６において、ＳＯＣに応じて可変とするパラメータを、目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度及び絶対値（規定トルク）のうちいずれか１つとしてもよい。

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、ＥＶＥＣＵ５０は、図６に示すように、蓄電池３１が満充電状態であると判定した場合、満充電状態でないと判定する場合よりも、目標クリープトルクＴｔｇｔを０から上昇させ始めるタイミングを早くする。

図６（ａ）は、ブレーキストロークＳｂの推移を示し、図６（ｂ）は、目標クリープトルクＴｔｇｔの推移を示す。図６において、一点鎖線は蓄電池３１が満充電状態でないと判定された場合の推移であり、実線は満充電状態であると判定された場合の推移である。

ＥＶＥＣＵ５０は、図４のステップＳ１１で否定判定した場合、ブレーキ閾値Ｓｔｈを第１閾値Ｓ１に設定し、ステップＳ１１で否定判定した場合、ブレーキ閾値Ｓｔｈを、第１閾値Ｓ１よりも大きい第２閾値Ｓ２に設定する。このため、図６に示すように、満充電状態である場合にステップＳ１０で肯定判定されるタイミングｔ１は、満充電状態でない場合にステップＳ１０で肯定判定されるタイミングｔ２よりも早くなる。その結果、ドライバビリティの低下を抑制することができる。

＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。第１実施形態では、車両１０のクリープ走行を開始させるに際し、目標クリープトルクＴｔｇｔを０から規定トルクまで漸増させた。本実施形態では、停車状態の車両１０をアクセルペダルの踏み込みにより発進させる場合において、目標トルクＴｒｑ＊（「目標発進トルク」に相当）を０から規定トルクまで漸増させる。本実施形態において、規定トルクは、アクセルストロークＳａｃｃに基づいて算出される。ＥＶＥＣＵ５０は、回転電機２０の発生トルクを目標トルクＴｒｑ＊に制御すべく、インバータ３０のスイッチング制御を行う。

ＥＶＥＣＵ５０は、車両１０の発進時におけるドライバビリティの低下を抑制すべく、図７に示す処理を実行する。

ステップＳ２０では、車両１０が停車状態とされている場合において、アクセルペダルが操作されている（つまり、アクセルペダルが踏み込まれている）か否かを判定する。ここでは、アクセルストロークＳａｃｃが０よりも大きいと判定した場合、アクセルペダルが操作されていると判定すればよい。

ステップＳ２０において肯定判定した場合には、ステップＳ２１に進み、ステップＳ１１と同様に、電池ＥＣＵ３２から取得した蓄電池３１のＳＯＣが充電閾値Ｓα以上であるか否かを判定する。

ステップＳ２１において否定判定した場合には、ステップＳ２２に進み、ステップＳ１２と同様に、回生駆動制御の実施を許可する。

ステップＳ２３では、目標トルクＴｒｑ＊を、０から第１規定トルクＴＡまで漸増させて設定する。本実施形態では、０から第１規定トルクＴＡまで所定期間Δｔかけて、目標トルクＴｒｑ＊を一定速度で漸増させる。ここで、第１規定トルクＴＡは、アクセルストロークＳａｃｃに基づいて算出される。なお、本実施形態の所定期間Δｔの長さは、第１実施形態の所定期間Δｔの長さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

一方、ステップＳ２１において肯定判定した場合には、ステップＳ２４に進む。ステップＳ１４と同様に、回生駆動制御の実施を禁止する。

ステップＳ２５では、目標トルクＴｒｑ＊を、０から第２規定トルクＴＢまで漸増させて設定する。第２規定トルクＴＢは、第１規定トルクＴＡよりも小さい値である。本実施形態では、０から第２規定トルクＴＢまで上記所定期間Δｔかけて、目標トルクＴｒｑ＊を一定速度で漸増させる。なお、ステップＳ２５，Ｓ２３において、目標トルクＴｒｑ＊の漸増速度を一定速度とすることは必須ではない。また、本実施形態において、ステップＳ２３，Ｓ２５の処理が目標値設定部に相当する。

ステップＳ２５の処理によれば、蓄電池３１が満充電状態でないと判定される場合よりも、目標トルクＴｒｑ＊の上昇速度が低くされる。これにより、ドライブシャフト２４の捻じれに起因して発生する振動を低減でき、ひいてはロータ２２の回転速度Ｎｍの変動量を低減できる。その結果、蓄電池３１を過充電から保護しつつ、ドライバビリティの低下を抑制することができる。また、ステップＳ２５の処理によれば、目標トルクＴｒｑ＊が、第１規定トルクＴＡよりも小さい第２規定トルクＴＢに設定される。これにより、ロータ２２の回転速度Ｎｍが正になる期間及び負になる期間が交互に出現する場合における回転電機２０の発生トルクの変動量を低減できる。その結果、回転速度Ｎｍの変動量を低減でき、ドライバビリティの低下を抑制することができる。

＜第４実施形態の変形例＞
図７のステップＳ２４とステップＳ２５との間に、蓄電池３１のＳＯＣが高いほど第２規定トルクＴＢを小さく設定する処理を追加してもよい。

＜第５実施形態＞
以下、第５実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、蓄電池３１の充電状態が制限される状態か否かを、蓄電池３１のＳＯＣに代えて、電池温度Ｔｂａｔで判定する。

図８に、ＥＶＥＣＵ５０が実行する処理の手順を示す。なお、図８において、先の図５に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

ステップＳ１０において肯定判定した場合には、ステップＳ１７に進み、電池ＥＣＵ３２から取得した電池温度Ｔｂａｔが温度閾値Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。ステップＳ１７の処理は、蓄電池３１の充電が制限される状態であるか否かを判定するための処理である。つまり、蓄電池３１の温度が所定温度以上となる高温領域において、蓄電池３１の温度が高いほど、充電電力制限値Ｗｉｎが小さくなる傾向にある。例えば、温度閾値Ｔｔｈは、上記所定温度よりも高い値に設定される。なお、本実施形態において、ステップＳ１７の処理が状態判定部に相当する。

ステップＳ１７において電池温度Ｔｂａｔが温度閾値Ｔｔｈを下回ると判定した場合には、蓄電池３１の充電が制限されない状態であると判定し、ステップＳ１２に進む。

一方、ステップＳ１７において電池温度Ｔｂａｔが温度閾値Ｔｔｈ以上であると判定した場合には、蓄電池３１の充電が制限される状態であると判定し、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４の処理の完了後、ステップＳ１８では、電池温度Ｔｂａｔが高いほど第２規定トルクＴβを小さくする。ステップＳ１８の処理の完了後、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１８の処理によれば、電池温度Ｔｂａｔが高いほど、第２規定トルクＴβの値が小さくされ、また、目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度が低くされる。これにより、蓄電池３１の充電が制限される場合のドライバビリティの低下をいっそう抑制することができる。

なお、電池温度Ｔｂａｔに応じて可変とするパラメータを、目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度及び絶対値（規定トルク）のうちいずれか１つとしてもよい。

以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

＜第５実施形態の変形例＞
・図８のステップＳ１８の処理がなくてもよい。

・図８のステップＳ１０，Ｓ１３，Ｓ１５の処理に代えて、図７のステップＳ２０，Ｓ２３，Ｓ２５の処理が設けられていてもよい。この場合、ステップＳ１８の処理を、電池温度Ｔｂａｔが高いほど第２規定トルクＴＢを小さくする処理とすればよい。

・第３実施形態と同様に、ＥＶＥＣＵ５０は、電池温度Ｔｂａｔが温度閾値Ｔｔｈ以上であると判定した場合、電池温度Ｔｂａｔが温度閾値Ｔｔｈ未満であると判定する場合よりも、目標クリープトルクＴｔｇｔを０から上昇させ始めるタイミングを早くしてもよい。

＜第６実施形態＞
以下、第６実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度を低下させる方法を変更する。

図９に、本実施形態に係る車載システムの全体構成を示す。なお、図９において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

車両１０は、電流センサ４４を備えている。電流センサ４４は、ステータ巻線２１に流れる電流（相電流）を検出する。電流センサ４４の検出値は、ＥＶＥＣＵ５０に入力される。

図１０に、ＥＶＥＣＵ５０が行う処理のブロック図を示す。

フィルタ部６１は、第１規定トルクＴα（目標クリープトルクＴｔｇｔ）にフィルタ処理を施し、フィルタ後トルクＴｆを算出する。本実施形態において、第１規定トルクＴαは、クリープ走行の開始とともに、例えばステップ状に立ち上げられる。なお、フィルタ部６１については、後に詳述する。

目標電流設定部６２は、算出したフィルタ後トルクＴｆに基づいて、ステータ巻線２１に流すｄ軸目標電流Ｉｄｔｇｔ及びｑ軸目標電流Ｉｑｔｇｔを設定する。なお、各目標電流Ｉｄｔｇｔ，Ｉｑｔｇｔは、例えば、フィルタ後トルクＴｆと各目標電流Ｉｄｔｇｔ，Ｉｑｔｇｔとが関係付けられたマップ情報に基づいて設定されればよい。

電流制御部６３は、ステータ巻線２１に流れるｄ軸電流Ｉｄｒをｄ軸目標電流Ｉｄｔｇｔにフィードバック制御するための操作量として、ステータ巻線２１に印加するｄ軸電圧Ｖｄｔｇｔを算出する。本実施形態では、上記フィードバック制御として比例積分制御が用いられることとする。このため、電流制御部６３は、ｄ軸目標電流Ｉｄｔｇｔからｄ軸電流Ｉｄｒを減算することによりｄ軸電流偏差ΔＩｄを算出し、「Ｖｄｔｇｔ＝Ｋｐ×ΔＩｄ＋Ｋｉ×ΔＩｄ」なる関係を用いてｄ軸電圧Ｖｄｔｇｔを算出する。ここで、Ｋｐは比例ゲインであり、Ｋｉは積分ゲインである。なお、ｄ軸電流Ｉｄｒは、電流センサ４４の検出値及び回転角センサ４３により検出された電気角θｅに基づいて算出されればよい。

また、電流制御部６３は、ステータ巻線２１に流れるｑ軸電流Ｉｑｒをｑ軸目標電流Ｉｑｔｇｔにフィードバック制御するための操作量として、ステータ巻線２１に印加するｑ軸電圧Ｖｑｔｇｔを算出する。具体的には、電流制御部６３は、ｑ軸目標電流Ｉｑｔｇｔからｑ軸電流Ｉｑｒを減算することによりｑ軸電流偏差ΔＩｑを算出し、「Ｖｑｔｇｔ＝Ｋｐ×ΔＩｑ＋Ｋｉ×ΔＩｑ」なる関係を用いてｑ軸電圧Ｖｑｔｇｔを算出する。なお、ｑ軸電流Ｉｑｒは、電流センサ４４の検出値及び回転角センサ４３により検出された電気角θｅに基づいて算出されればよい。

３相変換部６４は、算出されたｄ，ｑ軸電圧Ｖｄｔｇｔ，Ｖｑｔｇｔ及び電気角θｅに基づいて、回転座標系（ｄｑ座標系）におけるｄ，ｑ軸電圧Ｖｄｔｇｔ，Ｖｑｔｇｔを、固定座標系（ＵＶＷ座標系）におけるＵ，Ｖ，Ｗ相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに変換する。ＥＶＥＣＵ５０は、算出したＵ，Ｖ，Ｗ相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づくインバータ３０のスイッチング制御を行うことにより、回転電機２０の発生トルクを第１規定トルクＴαに制御する。

続いて、フィルタ部６１について説明する。本実施形態では、フィルタ部６１のフィルタ伝達特性Ｉ（ｓ）を下式（ｅｑ１）にて示すものとする。

上式（ｅｑ１）において、ｓはラブラス演算子を示し、ξｐは、回転電機２０から変速装置２３及びドライブシャフト２４を介して駆動輪２５に至るまでの駆動系の減衰係数を示し、ωｐは駆動系の共振角周波数を示す。駆動系の減衰係数ξｐ及び共振各周波数ωｐは、２次遅れ要素を構成するパラメータである。本実施形態において、駆動系の減衰係数ξｐは、０よりも大きくてかつ１未満の値（例えば、０．１〜０．３）に設定されている。なお、上式（ｅｑ１）のフィルタ伝達特性については、例えば特開２００１−４５６１３号公報を参照されたい。

本実施形態では、上式（ｅｑ１）のξｍを規定減衰係数と称すこととする。ＥＶＥＣＵ５０は、蓄電池３１の充電が制限される状態であるか否かに応じて、規定減衰係数ξｍを変更する。

図１１に、ＥＶＥＣＵ５０が実行する処理の手順を示す。なお、図１１において、先の図５に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

ステップＳ１１において否定判定した場合には、ステップＳ１２を経由してステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、フィルタ伝達特性Ｉ（ｓ）の規定減衰係数ξｍを第１減衰係数ξ１に設定する。ここで、第１減衰係数ξ１を、例えば駆動系の減衰係数ξｐ以上の値に設定することできる。例えば、第１減衰係数ξ１を駆動系の減衰係数ξｐと同じ値に設定する場合、フィルタ伝達特性Ｉ（ｓ）は１になる。

一方、ステップＳ１１において肯定判定した場合には、ステップＳ１４を経由してステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、規定減衰係数ξｍを、第１減衰係数ξ１よりも大きい第２減衰係数ξ２に設定する。

以上説明した減衰係数の設定方法によれば、蓄電池３１が満充電状態であると判定された場合、蓄電池３１が満充電状態でないと判定される場合よりも、目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度が低くされる。これにより、ドライブシャフト２４の捻じれに起因して発生する振動を低減でき、ひいてはロータ２２の回転速度Ｎｍの変動量を低減できる。その結果、蓄電池３１を過充電から保護しつつ、ドライバビリティの低下を抑制することができる。

＜第６実施形態の変形例＞ ・図１１のステップＳ１１の処理を、図８のステップＳ１７の処理に変更してもよい。

・図１１のステップＳ１０の処理を、図７のステップＳ２０の処理に変更してもよい。

＜第７実施形態＞
以下、第７実施形態について、第６実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、目標クリープトルクＴｔｇｔの上昇速度を低下させる方法を変更する。

図１２に、ＥＶＥＣＵ５０が実行する処理の手順を示す。なお、図１２において、先の図１１に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

ステップＳ１１において否定判定した場合には、ステップＳ１２を経由してステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、電流制御部６３で用いる比例ゲインＫｐを第１比例ゲインＫ１ｐに設定し、積分ゲインＫｉを第１積分ゲインＫ１ｉに設定する。

一方、ステップＳ１１において肯定判定した場合には、ステップＳ１４を経由してステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、電流制御部６３で用いる比例ゲインＫｐを、第１比例ゲインＫ１ｐよりも小さい第２比例ゲインＫ２ｐに設定し、積分ゲインＫｉを、第１積分ゲインＫｉ１よりも小さい第２積分ゲインＫｉ２に設定する。

以上説明した本実施形態によれば、第６実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜その他の実施形態＞
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・第５実施形態の図１１に示した処理において、ステップＳ３０の処理とともに、図１２のステップＳ３２の処理が実行されてもよい。また、図１１に示した処理において、ステップＳ３１の処理とともに、図１２のステップＳ３３の処理が実行されてもよい。

・第４実施形態において、目標トルクＴｒｑ＊の上昇速度を低下させる方法として、例えば、目標トルクＴｒｑ＊の算出に用いられるアクセルストロークＳａｃｃにフィルタ処理（例えば、１次遅れ要素のフィルタ）が施されてもよい。詳しくは、ＥＶＥＣＵ５０は、蓄電池３１が満充電状態でないと判定した場合、フィルタ処理の時定数を第１時定数τ１に設定し、蓄電池３１が満充電状態であると判定した場合、フィルタ処理の時定数を、第１時定数τ１よりも大きい第２時定数τ２に設定すればよい。

・蓄電装置としては、蓄電池に限らず、例えば大容量のキャパシタであってもよい。

・インバータ３０と蓄電池３１とが、ＤＣＤＣコンバータを介して電気的に接続されていてもよい。このＤＣＤＣコンバータは、蓄電池３１の出力電圧を昇圧してインバータ３０に供給したり、インバータ３０からの電圧を降圧して蓄電池３１に供給したりする。

・制御装置が搭載される車両としては、走行動力源として回転電機のみを備える車両に限らず、走行動力源として回転電機に加えて内燃機関を備える車両であってもよい。

・本開示に記載の制御装置及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

２０…回転電機、３０…インバータ、３１…蓄電池、５０…ＥＶＥＣＵ。

Claims (13)

1. 蓄電装置（３１）と、
   前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
   ステータ巻線（２１）及びロータ（２２）を有し、該ステータ巻線がインバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
   前記ロータと駆動輪（２５）との間の動力伝達を行うドライブシャフト（２４）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（５０）において、
   前記車両を発進させるための目標発進トルク（Ｔｔｇｔ，Ｔｒｑ＊）を、０から規定トルクまで漸増させて設定する目標値設定部と、
   前記回転電機の発生トルクを前記目標発進トルクに制御すべく、前記インバータのスイッチング制御を行う制御部と、
   前記蓄電装置の充電が制限される状態であるか制限されない状態であるかを判定する状態判定部と、
   前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定された場合、前記回転電機を発電機として機能させるときの回生トルクを、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合よりも制限する回生制限部と、を備え、
   前記目標値設定部は、前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定された場合、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合よりも、０から前記規定トルクまでの前記目標発進トルクの上昇速度を低くする車両用制御装置。
2. 前記目標値設定部は、前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定された場合、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合よりも、前記目標発進トルクを０から上昇させ始めるタイミングを早くする請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記目標値設定部は、前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定された場合、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合よりも前記規定トルクを小さくする請求項１又は２に記載の車両用制御装置。
4. 前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定される場合とは、前記蓄電装置が満充電状態であると判定される場合であり、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合とは、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合である請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
5. 前記目標値設定部は、前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合において、前記蓄電装置の充電率が高いとき、該充電率が低いときよりも前記上昇速度を低くする請求項４に記載の車両用制御装置。
6. 前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定される場合とは、前記蓄電装置の温度が温度閾値以上であると判定される場合であり、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合とは、前記蓄電装置の温度が前記温度閾値を下回ると判定される場合である請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
7. 前記目標値設定部は、前記蓄電装置の温度が前記温度閾値以上であると判定された場合において、前記蓄電装置の温度が高いとき、該温度が低いときよりも前記上昇速度を低くする請求項６に記載の車両用制御装置。
8. 蓄電装置（３１）と、
   前記蓄電装置に電気的に接続されるインバータ（３０）と、
   ステータ巻線（２１）及びロータ（２２）を有し、該ステータ巻線がインバータに電気的に接続される回転電機（２０）と、
   前記ロータと駆動輪（２５）との間の動力伝達を行うドライブシャフト（２４）と、を備える車両（１０）に適用される車両用制御装置（５０）において、
   前記車両を発進させるための目標発進トルク（Ｔｔｇｔ）を、０から規定トルクまで漸増させて設定する目標値設定部と、
   前記回転電機の発生トルクを前記目標発進トルクに制御すべく、前記インバータのスイッチング制御を行う制御部と、
   前記蓄電装置の充電が制限される状態であるか制限されない状態であるかを判定する状態判定部と、
   前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定された場合、前記回転電機を発電機として機能させるときの回生トルクを、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合よりも制限する回生制限部と、を備え、
   前記目標値設定部は、前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定された場合、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合よりも前記規定トルクを小さくする車両用制御装置。
9. 前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定される場合とは、前記蓄電装置が満充電状態であると判定される場合であり、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合とは、前記蓄電装置が満充電状態でないと判定される場合である請求項８に記載の車両用制御装置。
10. 前記目標値設定部は、前記蓄電装置が満充電状態であると判定された場合において、前記蓄電装置の充電率が高いとき、該充電率が低いときよりも前記規定トルクを小さくする請求項９に記載の車両用制御装置。
11. 前記蓄電装置の充電が制限される状態であると判定される場合とは、前記蓄電装置の温度が温度閾値以上であると判定される場合であり、前記蓄電装置の充電が制限されない状態であると判定される場合とは、前記蓄電装置の温度が前記温度閾値を下回ると判定される場合である請求項８に記載の車両用制御装置。
12. 前記目標値設定部は、前記蓄電装置の温度が前記温度閾値以上であると判定された場合において、前記蓄電装置の温度が高いとき、該温度が低いときよりも前記規定トルクを小さくする請求項１１に記載の車両用制御装置。
13. 前記目標発進トルクは、前記車両をクリープ走行させるための目標クリープトルク（Ｔｔｇｔ）である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両用制御装置。

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