JP2022015053A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の車両の走行トルクが目標走行トルクに対して乖離することを抑制する。
【解決手段】車両の制御装置は、運転者のアクセル操作量に基づいて車両の走行トルクの目標値である目標走行トルクＴＡを算出する目標走行トルク算出部と、目標走行トルクＴＡに基づいて、目標エンジントルクＴＥ及び目標モータトルクＴＭを算出する目標トルク算出部と、目標エンジントルクＴＥに基づいてエンジンのトルクを制御するとともに目標モータトルクＴＭに基づいてモータジェネレータのトルクを制御するトルク制御部と、を備えている。目標トルク算出部は、目標走行トルクＴＡがモータジェネレータの出力可能なトルクの最大値である最大出力値よりも小さい値として予め定められた閾値Ａよりも大きいことを条件に、目標走行トルクＴＡが閾値Ａ以下である場合と比べて目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合を増大させる増大処理を実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

特許文献１には、車両の制御装置が記載されている。車両は、駆動源として、エンジン及びモータジェネレータを備えている。車両の制御装置は、エンジンのトルクとモータジェネレータのトルクとの和である車両の走行トルクが、運転者のアクセル操作量に基づいて算出される、車両の走行トルクの目標値である目標走行トルクになるように、エンジンのトルク及びモータジェネレータのトルクを制御する。

特開２０１２－０９１５４９号公報

モータジェネレータのトルクが最大出力値に達している場合、車両の走行トルクを大きくするためには、エンジンのトルクのみを大きくすることで車両の走行トルクを調整する必要がある。ここで、過給機を備えたエンジンの場合、エンジンのトルクが一定値以上であると、過給機による過給の応答遅れが生じるため、エンジンのトルクの増加速度が、モータジェネレータのトルクの増加速度よりも低くなる。その結果、実際の車両の走行トルクが、目標走行トルクに対して乖離するおそれがある。

上記課題を解決するための車両の制御装置は、駆動源としてのエンジンと、駆動源としてのモータジェネレータと、前記モータジェネレータに電力を供給するバッテリとを備え、前記エンジンが過給機を有する車両を制御する制御装置であって、運転者のアクセル操作量に基づいて車両の走行トルクの目標値である目標走行トルクを算出する目標走行トルク算出部と、前記目標走行トルクに基づいて、前記エンジンのトルクの目標値である目標エンジントルク、及び前記モータジェネレータのトルクの目標値である目標モータトルクを算出する目標トルク算出部と、前記目標エンジントルクに基づいて前記エンジンのトルクを制御するとともに前記目標モータトルクに基づいて前記モータジェネレータのトルクを制御するトルク制御部と、を備え、前記目標トルク算出部は、前記目標走行トルクが前記モータジェネレータの出力可能なトルクの最大値である最大出力値よりも小さい値として予め定められた閾値よりも大きいことを条件に、前記目標走行トルクが前記閾値以下である場合と比べて前記目標走行トルクに対する前記目標エンジントルクの割合を増大させる増大処理を実行する。

上記構成によれば、目標走行トルクが閾値よりも大きい場合には、目標走行トルクが閾値以下である場合と比べて、目標走行トルクに対する目標エンジントルクの割合が大きくなるように目標エンジントルクが算出されるため、モータジェネレータのトルクが小さく抑えられる。そのため、モータジェネレータのトルクが最大出力値に達することが抑制される。これにより、モータジェネレータのトルクを用いて車両の走行トルクを調整できる機会が拡大されるため、モータジェネレータのトルクよりも増加速度が低いエンジンのトルクのみを用いて車両の走行トルクを調整する機会が少なくなる。その結果、実際の車両の走行トルクが、目標走行トルクと乖離することを抑制できる。

一方、目標走行トルクが閾値以下の場合には、目標走行トルクが閾値よりも大きい場合とは異なり、目標走行トルクに対する目標エンジントルクの割合についての制約がないため、例えば、燃料消費量が最小となるように、目標エンジントルクと目標モータトルクとをそれぞれ個別に算出することが可能となる。

上記構成において、前記目標トルク算出部は、前記目標走行トルクが前記閾値よりも大きい状態が予め定められた所定時間以上継続したことを条件に、前記増大処理を実行してもよい。

例えば、目標走行トルクが閾値よりも一時的に大きくなった場合に増大処理が実行される構成であると、目標走行トルクの一時的な上昇に起因して、増大処理に伴った目標エンジントルクの制約が頻繁に生じる可能性がある。上記構成によれば、目標走行トルクが閾値よりも一時的に大きくなった場合には増大処理が実行されないため、増大処理に伴った目標エンジントルクの制約の発生を抑制できる。したがって、例えば目標エンジントルク及び目標モータトルクを燃料消費量が最小となるように算出することが可能となる。

上記構成において、前記目標トルク算出部は、前記目標走行トルクが前記閾値よりも大きく、且つ、前記アクセル操作量が予め定められた所定操作量以上であることを条件に、前記増大処理を実行してもよい。

アクセル操作量が所定操作量以上である場合には、所定操作量未満である場合に比べて、目標走行トルクが大きくなる。そして、目標走行トルクが大きくなると、モータジェネレータのトルクが最大出力値に達する可能性が高い。上記構成によれば、モータジェネレータのトルクが最大出力値に達しやすい状況を見越してエンジンのトルクが大きくなる。その結果、増大処理に伴った目標エンジントルクの制約の発生を抑制しつつ、実際の車両の走行トルクが目標走行トルクと乖離することを抑制できる。

上記構成において、前記目標トルク算出部は、前記目標走行トルクが前記閾値よりも大きく、且つ、前記アクセル操作量及び運転者のブレーキ操作量がいずれもゼロよりも大きいことを条件に、前記増大処理を実行してもよい。

アクセル操作量及びブレーキ操作量がいずれもゼロよりも大きい場合には、その後に運転者がブレーキ操作量をゼロにする際に車両の急加速が要求される可能性が高い。その場合、目標走行トルクが大きくなるため、モータジェネレータのトルクが最大出力値に達する可能性が高い。上記構成によれば、モータジェネレータのトルクが最大出力値に達しやすい状況を見越してエンジンのトルクが大きくなる。その結果、増大処理に伴った目標エンジントルクの制約の発生を抑制しつつ、実際の車両の走行トルクが目標走行トルクと乖離することを抑制できる。

上記構成において、前記車両は、前記エンジンから前記車両の駆動輪までの動力伝達経路において前記動力伝達経路における動力の伝達を遮断するクラッチを備え、前記制御装置は、前記エンジンのトルクの上限値である許容値を設定する許容値設定部を備え、前記トルク算出部は、前記許容値を超えないように前記目標エンジントルクを算出してもよい。

アクセル操作量及びブレーキ操作量がいずれもゼロよりも大きい場合には、エンジンのトルクを駆動輪に伝達する必要がないにも拘わらず、エンジンのトルクがクラッチに入力されることがある。この場合、エンジンから入力されるトルクが大きくなると、クラッチの摩耗が進みやすくなる。

上記構成によれば、エンジンのトルクが許容値よりも大きくなることが抑制されるため、クラッチに入力されるトルクが過度に大きくなることを抑制できる。その結果、クラッチの摩耗が進むことを抑制できる。

上記構成において、前記モータジェネレータは、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記クラッチとの間に設けられており、前記制御部は、前記目標走行トルクが前記閾値よりも大きく、且つ、前記アクセル操作量及び前記ブレーキ操作量がいずれもゼロよりも大きい場合には、前記増大処理を実行するとともに、前記エンジンのトルクを用いた前記モータジェネレータの発電が行われるように前記モータジェネレータを制御する処理を実行してもよい。

上記構成によれば、エンジンのトルクを用いたモータジェネレータの発電を行わない場合に比べてクラッチに入力されるトルクが抑制されるため、クラッチの摩耗が進むことを抑制できる。

上記構成において、前記許容値設定部は、前記モータジェネレータに入力可能なトルクの最大値である最大入力値、及び前記バッテリに入力する電力の制限値である入力制限電力の少なくとも一方に基づいて、前記許容値を設定してもよい。上記構成によれば、モータジェネレータに入力されるトルクが過度に大きくなることや、バッテリに入力される電力が過度に大きくなることを抑制できる。

上記構成において、前記許容値設定部は、前記最大入力値に基づいて第１許容値を算出するとともに、前記入力制限電力に基づいて第２許容値を算出し、前記第１許容値及び前記第２許容値のうちの小さい値を、前記許容値として設定してもよい。上記構成によれば、モータジェネレータに入力されるトルクが過度に大きくなることを抑制しつつ、バッテリに入力される電力が過度に大きくなることを抑制できる。

車両の構成図。 制御装置により実行される第１トルク制御を示すフローチャート。 制御装置により実行される第２トルク制御を示すフローチャート。 第１トルク制御におけるエンジンのトルクの変化を示す説明図。

以下、車両の制御装置の実施形態を図１～図４にしたがって説明する。先ず、車両１００の構成について説明する。
図１に示すように、車両１００は、火花点火式のエンジン１０を備えている。車両１００は、電動機及び発電機の双方の機能を兼ね備えるモータジェネレータ４０を備えている。車両１００は、駆動源として、エンジン１０及びモータジェネレータ４０を備える、いわゆるハイブリッド車両である。

エンジン１０は、クランクシャフト１１を備えている。クランクシャフト１１は、図示しない気筒に配置されたピストンに連結されている。クランクシャフト１１は、燃料と吸気との混合気の気筒における燃焼により回転する。エンジン１０は、過給機としてのターボチャージャ１６を備えている。ターボチャージャ１６は、気筒から排出される排気の流通を利用して、気筒に流入する吸気の圧力を高める。ターボチャージャ１６の過給により、気筒に流入する吸気の圧力は、気筒から排出される排気の量が多いほど高い。

車両１００は、バッテリ７１及びインバータ７２を備えている。バッテリ７１は、モータジェネレータ４０が発電機として機能する場合、モータジェネレータ４０が発電した電力を蓄える。バッテリ７１は、モータジェネレータ４０が電動機として機能する場合、モータジェネレータ４０に対して電力を供給する。インバータ７２は、モータジェネレータ４０とバッテリ７１との間の電力の授受量を調整する。

車両１００は、第１クラッチ３１、第２クラッチ３２、連結軸３６、自動変速機６１、差動機構６２、及び複数の駆動輪６３を備えている。
クランクシャフト１１は、第１クラッチ３１を介して連結軸３６に接続されている。第１クラッチ３１は、当該第１クラッチ３１の内部に供給される油圧によって当該第１クラッチ３１の接続状態を係合状態及び解放状態の間で選択的に切り替える。モータジェネレータ４０は、連結軸３６に接続されている。

連結軸３６は、第２クラッチ３２を介して自動変速機６１に接続されている。第２クラッチ３２は、当該第２クラッチ３２の内部に供給される油圧によって当該第２クラッチ３２の接続状態を係合状態及び解放状態の間で選択的に切り替える。本実施形態では、第２クラッチ３２が、エンジン１０から駆動輪６３までの動力伝達経路において当該動力伝達経路における動力の伝達を遮断するクラッチである。なお、モータジェネレータ４０は、動力伝達経路におけるエンジン１０と第２クラッチ３２との間に位置している。

自動変速機６１は、複数の遊星歯車機構を備え、変速比を段階的に変更する有段式の自動変速機である。自動変速機６１は、変速段を変更することによって変速比を切り替える。自動変速機６１は、差動機構６２を介して駆動輪６３に接続されている。

車両１００は、アクセルポジションセンサ８１、車速センサ８２、クランク角センサ８３、ブレーキポジションセンサ８６、電流センサ９１、電圧センサ９２、及び温度センサ９３を備えている。

アクセルポジションセンサ８１は、運転者が操作するアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣを検出する。車速センサ８２は、車両１００の速度である車速ＳＰを検出する。クランク角センサ８３は、クランクシャフト１１の回転角であるクランク角ＳＣを検出する。ブレーキポジションセンサ８６は、運転者が操作するブレーキペダルの操作量であるブレーキ操作量ＢＲＡを検出する。電流センサ９１は、バッテリ７１に入出力される電流である電流ＩＢを検出する。電圧センサ９２は、バッテリ７１の端子間電圧である電圧ＶＢを検出する。温度センサ９３は、バッテリ７１の温度であるバッテリ温ＴＢを検出する。

車両１００は、制御装置２００を備えている。制御装置２００には、アクセル操作量ＡＣＣ、車速ＳＰ、クランク角ＳＣ、ブレーキ操作量ＢＲＡを示す信号が、それぞれアクセルポジションセンサ８１、車速センサ８２、クランク角センサ８３、ブレーキポジションセンサ８６から入力される。制御装置２００には、電流ＩＢ、電圧ＶＢ、バッテリ温ＴＢを示す信号が、それぞれ電流センサ９１、電圧センサ９２、温度センサ９３から入力される。

制御装置２００は、クランク角ＳＣに基づいて、クランクシャフト１１の単位時間当たりの回転数であるエンジン回転速度ＮＥを算出する。制御装置２００は、電流ＩＢ、電圧ＶＢ、及びバッテリ温ＴＢに基づいて、バッテリ７１の充電率ＳＯＣを算出する。

制御装置２００は、充電率ＳＯＣ及びバッテリ温ＴＢに基づいて、入力制限電力Ｗｉｎを算出する。入力制限電力Ｗｉｎは、モータジェネレータ４０からバッテリ７１に入力される電力の上限値である。入力制限電力Ｗｉｎは、充電率ＳＯＣが高いほど小さい。入力制限電力Ｗｉｎは、バッテリ温ＴＢが予め定められた所定温度範囲から外れるほど小さい。

制御装置２００は、目標走行トルク算出部２１０、目標トルク算出部２２０、許容値設定部２３０、及び制御部２４０を備えている。許容値設定部２３０は、エンジン１０のトルクの上限値である許容値Ｚを設定する。

目標走行トルク算出部２１０は、アクセル操作量ＡＣＣ及び車速ＳＰに基づいて、車両１００が走行するために必要な出力の目標値である目標走行出力を算出する。目標走行トルク算出部２１０は、目標走行出力に基づいて、車両１００の走行トルクの目標値である目標走行トルクＴＡを算出する。走行トルクは、エンジン１０のトルクとモータジェネレータ４０のトルクとの和である。

目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡ及び充電率ＳＯＣに基づいて、エンジン１０及びモータジェネレータ４０のトルク配分を決定する。目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡ及びトルク配分に基づいて、エンジン１０のトルクの目標値である目標エンジントルクＴＥを算出する。なお、エンジン１０のトルクは、クランクシャフト１１から第１クラッチ３１に入力されるトルクである。目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡ及びトルク配分に基づいて、モータジェネレータ４０のトルクの目標値である目標モータトルクＴＭを算出する。なお、モータジェネレータ４０のトルクは、モータジェネレータ４０から連結軸３６に入力されるトルクや、連結軸３６からモータジェネレータ４０に入力されるトルクである。モータジェネレータ４０から連結軸３６にトルクを入力する場合、目標モータトルクＴＭが正の値になる。一方、連結軸３６からモータジェネレータ４０にトルクを入力する場合、目標モータトルクＴＭが負の値になる。

目標トルク算出部２２０は、以下の条件（１）～条件（３）を全て満たす場合、エンジン１０のトルクを用いたモータジェネレータ４０の発電が行われるように、目標モータトルクＴＭを算出する。このとき、目標トルク算出部２２０は、エンジン１０のトルクの全てをモータジェネレータ４０の発電用のトルクとして消費するように、目標モータトルクＴＭを算出する。その結果、バッテリ７１に入力される電力は、エンジン１０のトルクが大きくなるほど大きくなる。なお、この場合、目標モータトルクＴＭが負の値になる。

条件（１）：アクセル操作量ＡＣＣが「０」よりも大きい。
条件（２）：ブレーキ操作量ＢＲＡが「０」よりも大きい。
条件（３）：車速ＳＰが「０」である。

制御部２４０は、目標エンジントルクＴＥに基づいて、エンジン１０を制御する。具体的には、制御部２４０は、エンジン１０の気筒に導入される燃料の量や吸気の量を調整することでエンジン１０のトルクを制御する。制御部２４０は、目標モータトルクＴＭに基づいて、モータジェネレータ４０を制御する。具体的には、制御部２４０は、インバータ７２を介して、モータジェネレータ４０とバッテリ７１との間の電力の授受量を調整することでモータジェネレータ４０のトルクを制御する。本実施形態では、制御部２４０が、トルク制御部として機能する。

制御部２４０は、第１クラッチ３１に制御信号を出力することにより、第１クラッチ３１の接続状態を制御する。制御部２４０は、第２クラッチ３２に制御信号を出力することにより、第２クラッチ３２の接続状態を制御する。制御部２４０は、自動変速機６１に制御信号を出力することにより、自動変速機６１の変速制御を実行する。

制御装置２００は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って各種処理を実行する１つ以上のプロセッサを含む回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）として構成し得る。なお、制御装置２００は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、又はそれらの組み合わせを含む回路として構成してもよい。プロセッサは、ＣＰＵ及び、ＲＡＭ並びにＲＯＭ等のメモリを含む。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる媒体を含む。

次に、制御装置２００が行うエンジン１０及びモータジェネレータ４０の第１トルク制御について説明する。制御装置２００は、後述する第２トルク制御の実行条件が成立していない場合、所定の制御周期毎に第１トルク制御を繰り返し実行する。制御装置２００は、上記の条件（１）～条件（３）を全て満たす場合に第２トルク制御の実行条件が成立していると判定する。

図２に示すように、第１トルク制御が開始されると、ステップＳ１１において、目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡが予め定められた閾値Ａ以下であるか否かを判定する。閾値Ａは、モータジェネレータ４０の出力可能なトルクの最大値である最大出力値よりも小さい値として定められている。また、閾値Ａは、エンジン１０のトルクの増加速度に基づいて定められている。具体的には、エンジン１０のトルクが一定値以上の場合における当該エンジン１０のトルクの増加速度は、ターボチャージャ１６による過給の応答遅れが生じるため、エンジン１０のトルクが一定値未満の場合に比べて低くなる。閾値Ａの設定にあたっては、エンジン１０のトルクの増加速度が変化する、エンジン１０のトルクにおける上記の一定値が実験等により予め求められている。そして、閾値Ａとしては、上記の一定値と同じ値が定められている。

ステップＳ１１において、目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡが閾値Ａ以下であると判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２１に進める。この場合、後述する継続時間ＴＸがリセットされる。一方、ステップＳ１１において、目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡが閾値Ａよりも大きいと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理をステップＳ３１に進める。

ステップＳ３１において、目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡが閾値Ａよりも大きい状態が継続している時間である継続時間ＴＸを算出する。その後、目標トルク算出部２２０は、処理をステップＳ３２に進める。

ステップＳ３２において、目標トルク算出部２２０は、継続時間ＴＸが予め定められた所定時間Ｂ以上であるか否かを判定する。所定時間Ｂは、目標走行トルクＴＡが閾値Ａよりも大きい状態がある程度継続しているか否かを判定するための値として定められている。所定時間Ｂとしては、例えば数秒である。ステップＳ３２において、目標トルク算出部２２０は、継続時間ＴＸが所定時間Ｂ未満であると判定した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、処理をステップＳ２１に進める。一方、ステップＳ３２において、目標トルク算出部２２０は、継続時間ＴＸが所定時間Ｂ以上であると判定した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３３に進める。

ステップＳ３３において、目標トルク算出部２２０は、アクセル操作量ＡＣＣが予め定められた所定操作量Ｃ以上であるか否かを判定する。所定操作量Ｃは、アクセル操作量ＡＣＣがある程度大きいか否かを判定するための値として定められている。ステップＳ３３において、目標トルク算出部２２０は、アクセル操作量ＡＣＣが所定操作量Ｃ未満であると判定した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、処理をステップＳ２１に進める。

上述したとおり、ステップＳ１１において肯定判定された場合、ステップＳ３２において否定判定された場合、ステップＳ３３において否定判定された場合、処理がステップＳ２１に進められる。

ステップＳ２１において、制御部２４０は、エンジン１０のトルクが目標エンジントルクＴＥと等しくなるように、エンジン１０を制御する。その後、制御部２４０は、処理をステップＳ２２に進める。ステップＳ２２において、制御部２４０は、モータジェネレータ４０のトルクが目標モータトルクＴＭと等しくなるように、モータジェネレータ４０を制御する。その後、制御部２４０は、今回の第１トルク制御を終了する。

一方、ステップＳ３３において、目標トルク算出部２２０は、アクセル操作量ＡＣＣが所定操作量Ｃ以上であると判定した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、処理をステップＳ４１に進める。

ステップＳ４１において、目標トルク算出部２２０は、目標エンジントルクＴＥが大きくなるように、当該目標エンジントルクＴＥを補正する。具体的には、目標トルク算出部２２０は、補正前の目標エンジントルクＴＥに予め定められた所定量を加算した値を、補正後の目標エンジントルクＴＥとして算出する。すなわち、ステップＳ４１において、目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合は、補正しない場合と比べて増大される。ステップＳ４１の処理は、増大処理の一例である。その後、目標トルク算出部２２０は、処理をステップＳ４２に進める。

ステップＳ４２において、目標トルク算出部２２０は、目標モータトルクＴＭが小さくなるように、当該目標モータトルクＴＭを補正する。具体的には、目標トルク算出部２２０は、補正前の目標モータトルクＴＭから予め定められた所定量を減算した値を、補正後の目標モータトルクＴＭとして算出する。ステップＳ４２の所定量は、ステップＳ４１の所定量と同じである。その後、目標トルク算出部２２０は、処理をステップＳ４３に進める。

ステップＳ４３において、制御部２４０は、エンジン１０のトルクが、ステップＳ４１で算出した補正後の目標エンジントルクＴＥと等しくなるように、エンジン１０を制御する。その後、制御部２４０は、処理をステップＳ４４に進める。ステップＳ４４において、制御部２４０は、モータジェネレータ４０のトルクが、ステップＳ４２で算出した補正後の目標モータトルクＴＭと等しくなるように、モータジェネレータ４０を制御する。その後、制御部２４０は、今回の第１トルク制御を終了する。

次に、制御装置２００が行うエンジン１０及びモータジェネレータ４０の第２トルク制御について説明する。制御装置２００は、第２トルク制御の実行条件が成立している場合、所定の制御周期毎に第２トルク制御を繰り返し実行する。

図３に示すように、第２トルク制御が開始されると、ステップＳ６１において、目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡが予め定められた閾値Ａ以下であるか否かを判定する。ステップＳ６１において、目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡが閾値Ａ以下であると判定した場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、処理をステップＳ７１に進める。

ステップＳ７１において、制御部２４０は、エンジン１０のトルクが目標エンジントルクＴＥと等しくなるように、エンジン１０を制御する。その後、制御部２４０は、処理をステップＳ７２に進める。ステップＳ７２において、制御部２４０は、モータジェネレータ４０のトルクが目標モータトルクＴＭと等しくなるように、モータジェネレータ４０を制御する。その後、制御部２４０は、今回の第２トルク制御を終了する。

一方、ステップＳ６１において、目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡが閾値Ａよりも大きいと判定した場合（Ｓ６１：ＮＯ）、処理をステップＳ８１に進める。
ステップＳ８１において、許容値設定部２３０は、モータジェネレータ４０に入力可能なトルクの最大値である最大入力値に基づいて、第１許容値Ｚ１を算出する。具体的には、許容値設定部２３０は、第１許容値Ｚ１として、最大入力値と同じ値を設定する。その後、許容値設定部２３０は、処理をステップＳ８２に進める。

ステップＳ８２において、許容値設定部２３０は、入力制限電力Ｗｉｎに基づいて、第２許容値Ｚ２を算出する。上述したように、第２トルク制御の実行条件の３つの条件を満たす場合には、エンジン１０のトルクを用いてモータジェネレータ４０により発電された電力がバッテリ７１に入力される。そして、バッテリ７１に入力される電力は、エンジン１０のトルクが大きくなるほど大きくなる。そこで、第２許容値Ｚ２は、バッテリ７１に入力される電力を入力制限電力Ｗｉｎ以下にするためのエンジン１０のトルクの上限値として算出される。第２許容値Ｚ２は、入力制限電力Ｗｉｎが小さくなるほど小さい。その後、許容値設定部２３０は、処理をステップＳ８３に進める。

ステップＳ８３において、許容値設定部２３０は、第１許容値Ｚ１及び第２許容値Ｚ２に基づいて、許容値Ｚを設定する。具体的には、許容値設定部２３０は、第１許容値Ｚ１及び第２許容値Ｚ２のうちの小さい値を、許容値Ｚとして設定する。その後、許容値設定部２３０は、処理をステップＳ９１に進める。

ステップＳ９１において、目標トルク算出部２２０は、目標エンジントルクＴＥが大きくなるように、当該目標エンジントルクＴＥを補正する。具体的には、目標トルク算出部２２０は、補正前の目標エンジントルクＴＥに予め定められた所定量を加算した値を、補正後の目標エンジントルクＴＥとして算出する。すなわち、ステップＳ９１において、目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合は、補正しない場合と比べて増大される。ステップＳ９１の処理は、増大処理の一例である。

なお、目標トルク算出部２２０は、補正前の目標エンジントルクＴＥに予め定められた所定量を加算した値が、許容値Ｚよりも大きくなる場合、補正後の目標エンジントルクＴＥとして、許容値Ｚと同じ値を設定する。すなわち、目標トルク算出部２２０は、補正後の目標エンジントルクＴＥが許容値Ｚを超えないように、目標エンジントルクＴＥを補正する。ステップＳ９１の処理の後、目標トルク算出部２２０は、処理をステップＳ９２に進める。

ステップＳ９２において、目標トルク算出部２２０は、目標モータトルクＴＭが小さくなるように、当該目標モータトルクＴＭを補正する。具体的には、目標トルク算出部２２０は、補正前の目標モータトルクＴＭから予め定められた所定量を減算した値を、補正後の目標モータトルクＴＭを算出する。ステップＳ９２の所定量は、ステップＳ９１の所定量と同じである。

なお、目標トルク算出部２２０は、ステップＳ９１において、補正後の目標エンジントルクＴＥとして、許容値Ｚと同じ値を設定した場合、ステップＳ９２において、目標走行トルクＴＡから補正後の目標エンジントルクＴＥを減算した値を、補正後の目標モータトルクＴＭとして算出する。ステップＳ９２の後、目標トルク算出部２２０は、処理をステップＳ９３に進める。

ステップＳ９３において、制御部２４０は、エンジン１０のトルクが、ステップＳ９１で算出した補正後の目標エンジントルクＴＥと等しくなるように、エンジン１０を制御する。その後、制御部２４０は、処理をステップＳ９４に進める。ステップＳ９４において、制御部２４０は、モータジェネレータ４０のトルクが、ステップＳ９２で算出した補正後の目標モータトルクＴＭと等しくなるように、モータジェネレータ４０を制御する。その後、制御部２４０は、今回の第２トルク制御を終了する。

本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）図４に示すように、時刻ｔ１０以降において、時間経過に応じて目標走行トルクＴＡが次第に大きくなるとする。また、時刻ｔ１０以降において、アクセル操作量ＡＣＣが「０」よりも大きく、且つ、ブレーキ操作量ＢＲＡが「０」になっているとする。さらに、時刻ｔ１１以降において、アクセル操作量ＡＣＣが所定操作量Ｃ以上になっているとする。

図４において二点鎖線で示す比較例では、時刻ｔ１０から時刻ｔ１３までの間において、実際の車両１００の走行トルクである実走行トルクＴＡ２が目標走行トルクＴＡになるように、モータジェネレータ４０のトルクが次第に大きくなる。このとき、エンジン１０のトルクは、「０」に維持される。そして、時刻ｔ１３において、モータジェネレータ４０のトルクが最大出力値に達すると、時刻ｔ１３以降において、実際の車両１００の実走行トルクＴＡ２が目標走行トルクＴＡになるように、エンジン１０のトルクが次第に大きくなる。時刻ｔ１４において、エンジン１０のトルクが一定値以上になると、ターボチャージャ１６による過給の応答遅れが生じるため、エンジン１０のトルクの増加速度が低くなる。その結果、時刻ｔ１４以降において、実走行トルクＴＡ２が、目標走行トルクＴＡに対して乖離する。

この点、本実施形態では、時刻ｔ１１以降において目標走行トルクＴＡが閾値Ａよりも大きい状態が継続し、時刻ｔ１２において、継続時間ＴＸが所定時間Ｂ以上になると、目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合が大きくなるように、目標エンジントルクＴＥが算出される。これにより、図４に示すように、時刻ｔ１２以降において、目標走行トルクＴＡに対する実際のエンジン１０のトルクである実エンジントルクＴＥ１は、比較例における目標走行トルクＴＡに対する実際のエンジン１０のトルクである実エンジントルクＴＥ２に比べて大きくなる。一方、モータジェネレータ４０のトルクは小さく抑えられるため、モータジェネレータ４０のトルクが最大出力値に達することが抑制される。これにより、モータジェネレータ４０のトルクを用いて車両１００の走行トルクを調整できる機会が拡大されるため、モータジェネレータ４０のトルクよりも増加速度が低いエンジン１０のトルクのみを用いて車両１００の走行トルクを調整する機会が少なくなる。その結果、実際の車両１００の走行トルクである実走行トルクＴＡ１が、目標走行トルクＴＡに対して乖離することを抑制できる。

一方、目標走行トルクＴＡが閾値Ａ以下である場合には、目標走行トルクＴＡが閾値Ａよりも大きい場合とは異なり、目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合についての制約がない。そのため、例えば、エンジン１０の燃料消費量が最小となるように、目標エンジントルクＴＥと目標モータトルクＴＭとをそれぞれ個別に算出することが可能となる。

（２）運転者のアクセルペダルの操作によっては、目標走行トルクＴＡが閾値Ａよりも一時的に大きくなることがある。仮に、目標走行トルクＴＡが閾値Ａよりも一時的に大きくなった場合に目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合が大きくなる構成であると、目標走行トルクＴＡの一時的な上昇に起因して、目標エンジントルクＴＥの制約が頻繁に生じる可能性がある。

この点、本実施形態では、継続時間ＴＸが所定時間Ｂ以上であることを条件に、目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合が大きくなる。そのため、目標走行トルクＴＡの一時的な上昇に起因して、目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合が大きくならないため、目標エンジントルクＴＥの制約の発生を抑制できる。したがって、例えば、目標エンジントルクＴＥ及び目標モータトルクＴＭを、燃料消費量が最小となるように算出することが可能となる。

（３）アクセル操作量ＡＣＣが所定操作量Ｃ以上である場合には、所定操作量Ｃ未満である場合に比べて目標走行トルクＴＡが大きくなる。そして、目標走行トルクＴＡが大きくなると、モータジェネレータ４０のトルクが最大出力値に達する可能性が高い。

この点、本実施形態では、アクセル操作量ＡＣＣが所定操作量Ｃ以上であることを条件に、目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合を大きくする。すなわち、モータジェネレータ４０のトルクが最大出力値に達しやすい状況を見越してエンジン１０のトルクが大きくなる。その結果、目標エンジントルクＴＥの制約の発生を抑制しつつ、実走行トルクＴＡ１が、目標走行トルクＴＡに対して乖離することを抑制できる。

（４）車速ＳＰが「０」であって、アクセル操作量ＡＣＣ及びブレーキ操作量ＢＲＡがいずれも「０」よりも大きい場合には、その後に運転者がブレーキ操作量ＢＲＡを「０」にする際に車両１００の急加速が要求される可能性が高い。その場合、目標走行トルクＴＡが大きくなるため、モータジェネレータ４０のトルクが最大出力値に達する可能性が高い。

この点、本実施形態では、車速ＳＰが「０」であって、アクセル操作量ＡＣＣ及びブレーキ操作量ＢＲＡがいずれも「０」よりも大きいという第２トルク制御の実行条件を満たし、目標走行トルクＴＡが閾値Ａよりも大きい場合には、目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合を大きくする。すなわち、モータジェネレータ４０のトルクが最大出力値に達しやすい状況を見越してエンジン１０のトルクが大きくなる。その結果、目標エンジントルクＴＥの制約の発生を抑制しつつ、実走行トルクＴＡ１が、目標走行トルクＴＡに対して乖離することを抑制できる。

（５）車速ＳＰが「０」であって、アクセル操作量ＡＣＣ及びブレーキ操作量ＢＲＡがいずれも「０」よりも大きい場合には、エンジン１０のトルクを駆動輪６３に伝達する必要がないにも拘わらず、エンジン１０のトルクが第２クラッチ３２に入力されることがある。この場合、第２クラッチ３２に入力されるトルクが大きくなると、第２クラッチ３２の摩耗が進みやすくなる。

この点、第２トルク制御の実行条件を満たし、目標走行トルクＴＡが閾値Ａよりも大きい場合には、エンジン１０のトルクを用いたモータジェネレータ４０の発電が行われるようにモータジェネレータ４０を制御する。これにより、エンジン１０のトルクを用いたモータジェネレータ４０の発電を行わない場合に比べて第２クラッチ３２に入力されるトルクが抑制されるため、第２クラッチ３２の摩耗が進むことを抑制できる。

（６）目標トルク算出部２２０は、許容値設定部２３０により設定される許容値Ｚを超えないように目標エンジントルクＴＥを算出する。これにより、エンジン１０のトルクが許容値Ｚよりも大きくなることが抑制されるため、第２クラッチ３２に入力されるトルクが過度に大きくなることが抑制される。その結果、第２クラッチ３２の摩耗が進むことを抑制できる。

（７）許容値設定部２３０は、モータジェネレータ４０に入力可能なトルクの最大値である最大入力値に基づいて、第１許容値Ｚ１を算出する。また、許容値設定部２３０は、入力制限電力Ｗｉｎに基づいて、第２許容値Ｚ２を算出する。そして、許容値設定部２３０は、第１許容値Ｚ１及び第２許容値Ｚ２のうちの小さい値を、許容値Ｚとして設定する。これにより、モータジェネレータ４０に入力されるトルクが最大入力値よりも大きくなることが抑制される。また、バッテリ７１に入力される電力が入力制限電力Ｗｉｎよりも大きくなることが抑制される。その結果、モータジェネレータ４０に入力されるトルクが過度に大きくなることを抑制しつつ、バッテリ７１に入力される電力が過度に大きくなることを抑制できる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本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。
・上記実施形態において、第１トルク制御は変更できる。例えば、ステップＳ１１の処理における閾値Ａは、エンジン１０のトルクの増加速度が変化する、当該エンジン１０のトルクの一定値と同じ値である必要はなく、上記の一定値より大きくなっていたり、小さくなっていたりしてもよい。この構成においても、閾値Ａは、モータジェネレータ４０の出力可能なトルクの最大値である最大出力値よりも小さい値として定められていればよい。

・また、例えば、ステップＳ３１及びステップＳ３２の処理は必ずしも必要ではなく、ステップＳ１１の処理において否定判定された場合には、処理をステップＳ３３に進めてもよい。具体例としては、目標走行トルクＴＡの一時的な上昇に起因した目標エンジントルクＴＥの制約が生じることが許容される場合には、上記のようにステップＳ３１及びステップＳ３２の処理を省略してもよい。

・例えば、ステップＳ３３の処理は必ずしも必要ではなく、ステップＳ３２の処理において肯定判定された場合には、処理をステップＳ４１に進めてもよい。具体例としては、閾値Ａの値が比較的に大きい場合には、アクセル操作量ＡＣＣの大きさに関わらず、ステップＳ１１の処理において、モータジェネレータ４０のトルクが最大出力値に達しやすい状況であるか否かを判定できる。

・また、例えば、ステップＳ３１～ステップＳ３３の処理を省略し、ステップＳ１１の処理において否定判定された場合には、処理をステップＳ４１に進めてもよい。
・例えば、ステップＳ４１の処理における補正構成は変更してもよい。具体例としては、目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合が増加するように、エンジン１０及びモータジェネレータ４０のトルク配分を変更してもよい。同様に、ステップＳ４２の処理における補正構成は変更してもよい。

・上記実施形態において、第２トルク制御は変更できる。例えば、ステップＳ６１の処理における閾値Ａは、エンジン１０のトルクの増加速度が変化する、当該エンジン１０のトルクの一定値と同じ値である必要はなく、上記の一定値より大きくなっていたり、小さくなっていたりしてもよい。また、ステップＳ６１の処理における閾値Ａは、ステップＳ１１の処理における閾値Ａと同じ値である必要はない。

・また、例えば、ステップＳ８１の処理は必ずしも必要ではなく、ステップＳ６１の処理において否定判定された場合には、処理をステップＳ８２に進めてもよい。具体例としては、エンジン１０のトルクを用いたモータジェネレータ４０の発電が行われる場合のエンジン１０のトルクが比較的に小さい場合には、上記のようにステップＳ８１の処理を省略してもよい。この場合、ステップＳ８３において、許容値設定部２３０は、第２許容値Ｚ２の値を、許容値Ｚとして設定すればよい。

・例えば、ステップＳ８２の処理は必ずしも必要ではなく、ステップＳ８１の処理の後、処理をステップＳ８３に進めてもよい。具体例としては、実際にバッテリ７１に入力される電力が入力制限電力Ｗｉｎに対して相応に小さい場合には、上記のようにステップＳ８２の処理を省略してもよい。この場合、ステップＳ８３において、許容値設定部２３０は、第１許容値Ｚ１の値を、許容値Ｚとして設定すればよい。

・また、例えば、ステップＳ８１～ステップＳ８３の処理は必ずしも必要ではなく、ステップＳ６１の処理において否定判定された場合には、処理をステップＳ９１に進めてもよい。なお、この場合、許容値設定部２３０は省略できる。

・例えば、ステップＳ９１の処理における補正構成は変更してもよい。具体例としては、目標トルク算出部２２０は、目標走行トルクＴＡに対する目標エンジントルクＴＥの割合が増加するように、エンジン１０及びモータジェネレータ４０のトルク配分を変更してもよい。同様に、ステップＳ９２の処理における補正構成は変更してもよい。

・上記実施形態において、第２トルク制御の実行条件は変更できる。例えば、制御装置２００は、条件（３）に拘わらず、条件（１）及び条件（２）を全て満たす場合に第２トルク制御の実行条件が成立していると判定してもよい。

・上記実施形態において、第１トルク制御及び第２トルク制御の一方を省略してもよい。例えば、第２トルク制御を省略する場合、制御装置２００は、第２トルク制御の実行条件が成立しているか否かに拘わらず、所定の制御周期毎に第１トルク制御を繰り返し実行すればよい。

・上記実施形態において、過給機は、ターボチャージャ１６に限らず、例えば、スーパーチャージャに変更してもよい。

Ａ…閾値
ＴＡ…目標走行トルク
ＴＢ…バッテリ温
ＴＥ…目標エンジントルク
ＴＭ…目標モータトルク
Ｗｉｎ…入力制限電力
Ｚ…許容値
Ｚ１…第１許容値
Ｚ２…第２許容値
１０…エンジン
１６…ターボチャージャ
３１…第１クラッチ
３２…第２クラッチ
４０…モータジェネレータ
６３…駆動輪
７１…バッテリ
１００…車両
２００…制御装置
２１０…目標走行トルク算出部
２２０…目標トルク算出部
２３０…許容値設定部
２４０…制御部

Claims (8)

1. 駆動源としてのエンジンと、駆動源としてのモータジェネレータと、前記モータジェネレータに電力を供給するバッテリとを備え、前記エンジンが過給機を有する車両を制御する制御装置であって、
   運転者のアクセル操作量に基づいて車両の走行トルクの目標値である目標走行トルクを算出する目標走行トルク算出部と、
   前記目標走行トルクに基づいて、前記エンジンのトルクの目標値である目標エンジントルク、及び前記モータジェネレータのトルクの目標値である目標モータトルクを算出する目標トルク算出部と、
   前記目標エンジントルクに基づいて前記エンジンのトルクを制御するとともに前記目標モータトルクに基づいて前記モータジェネレータのトルクを制御するトルク制御部と、を備え、
   前記目標トルク算出部は、
   前記目標走行トルクが前記モータジェネレータの出力可能なトルクの最大値である最大出力値よりも小さい値として予め定められた閾値よりも大きいことを条件に、前記目標走行トルクが前記閾値以下である場合と比べて前記目標走行トルクに対する前記目標エンジントルクの割合を増大させる増大処理を実行する
   車両の制御装置。
2. 前記目標トルク算出部は、
   前記目標走行トルクが前記閾値よりも大きい状態が予め定められた所定時間以上継続したことを条件に、前記増大処理を実行する
   請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記目標トルク算出部は、
   前記目標走行トルクが前記閾値よりも大きく、且つ、前記アクセル操作量が予め定められた所定操作量以上であることを条件に、前記増大処理を実行する
   請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記目標トルク算出部は、
   前記目標走行トルクが前記閾値よりも大きく、且つ、前記アクセル操作量及び運転者のブレーキ操作量がいずれもゼロよりも大きいことを条件に、前記増大処理を実行する
   請求項１に記載の車両の制御装置。
5. 前記車両は、
   前記エンジンから前記車両の駆動輪までの動力伝達経路において前記動力伝達経路における動力の伝達を遮断するクラッチを備え、
   前記制御装置は、
   前記エンジンのトルクの上限値である許容値を設定する許容値設定部を備え、
   前記トルク算出部は、
   前記許容値を超えないように前記目標エンジントルクを算出する
   請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 前記モータジェネレータは、前記動力伝達経路における前記エンジンと前記クラッチとの間に設けられており、
   前記制御部は、
   前記目標走行トルクが前記閾値よりも大きく、且つ、前記アクセル操作量及び前記ブレーキ操作量がいずれもゼロよりも大きい場合には、前記増大処理を実行するとともに、前記エンジンのトルクを用いた前記モータジェネレータの発電が行われるように前記モータジェネレータを制御する処理を実行する
   請求項５に記載の車両の制御装置。
7. 前記許容値設定部は、
   前記モータジェネレータに入力可能なトルクの最大値である最大入力値、及び前記バッテリに入力する電力の制限値である入力制限電力の少なくとも一方に基づいて、前記許容値を設定する
   請求項６に記載の車両の制御装置。
8. 前記許容値設定部は、
   前記最大入力値に基づいて第１許容値を算出するとともに、前記入力制限電力に基づいて第２許容値を算出し、
   前記第１許容値及び前記第２許容値のうちの小さい値を、前記許容値として設定する
   請求項７に記載の車両の制御装置。

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