JP2023045304A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行用駆動力源である電動機の駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替わった場合に運転者に与える違和感を抑制できる車両の制御装置を提供する。
【解決手段】車両状態が停止状態から走行状態へと切り替わったと判定された場合において、（ａ）停止状態で実行された回転速度制御におけるフィードバック制御において電動機トルクＴmgにフィードバックされるフィードバックトルクＴfbが正値であり且つ車速Ｖが所定の車速閾値Ｖ_jdgを超過する場合、及び、フィードバックトルクＴfbが負値であり且つ要求駆動トルクＴrdemが所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgを超過する場合のいずれかである場合には、電動機ＭＧの駆動制御としてトルク制御が実行され、（ｂ）それらのいずれでもない場合には、フィードバックトルクＴfbにより電動機トルクＴmgを制御するフィードバックトルク保持制御が実行される。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行用駆動力源である電動機の駆動制御として、走行用駆動力源の回転速度を所定の目標回転速度に収束させる回転速度制御と、要求駆動トルクを実現するように制御するトルク制御と、を切り替えて実行する、車両の制御装置に関する。

走行用駆動力源である電動機の駆動制御として、走行用駆動力源の回転速度をフィードバック制御により所定の目標回転速度に収束させる回転速度制御と、要求駆動トルクを実現するように走行用駆動力源の出力トルクを制御するトルク制御と、を切り替えて実行する、車両の制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のものがそれである。

国際公開第２０１３／８１１２１号

特許文献１に記載された車両の制御装置では、車両状態が停止状態から走行状態へ切り替えられて走行が開始された場合に、電動機の駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられることで駆動力変動が生じ、運転者に違和感を与えるおそれがある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、走行用駆動力源である電動機の駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替わった場合に運転者に与える違和感を抑制できる車両の制御装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、電動機を含む走行用駆動力源と、前記走行用駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に配設されたトルクコンバータと、を備える車両の、制御装置であって、（Ａ）前記走行用駆動力源の回転速度をフィードバック制御により所定の目標回転速度に収束させる回転速度制御と、要求駆動量を実現するように前記走行用駆動力源の出力トルクを制御するトルク制御と、を前記電動機の駆動制御として切り替えて実行し、（Ｂ）車両状態が停止状態において前記電動機の駆動制御として前記回転速度制御を実行し、前記車両状態が前記停止状態から走行状態へと切り替わったと判定された場合において、（ｂ－１）前記停止状態で実行された前記回転速度制御における前記フィードバック制御において前記電動機の出力トルクにフィードバックされるフィードバックトルクが正値であり且つ車速が所定の車速閾値を超過する場合、及び、前記フィードバックトルクが負値であり且つ前記要求駆動量が所定の駆動量閾値を超過する場合のいずれかである場合には、前記電動機の駆動制御として前記トルク制御を実行し、（ｂ－２）前記フィードバックトルクが正値であり且つ前記車速が前記所定の車速閾値を超過する場合、及び、前記フィードバックトルクが負値であり且つ前記要求駆動量が前記所定の駆動量閾値を超過する場合のいずれでもない場合には、前記フィードバックトルクを保持し、前記フィードバックトルクにより前記走行用駆動力源の出力トルクを制御するフィードバックトルク保持制御を実行することにある。

第１発明の電動機の制御装置によれば、（Ａ）前記走行用駆動力源の回転速度をフィードバック制御により所定の目標回転速度に収束させる回転速度制御と、要求駆動量を実現するように前記走行用駆動力源の出力トルクを制御するトルク制御と、が前記電動機の駆動制御として切り替えて実行され、（Ｂ）車両状態が停止状態において前記電動機の駆動制御として前記回転速度制御が実行され、前記車両状態が前記停止状態から走行状態へと切り替わったと判定された場合において、（ｂ－１）前記停止状態で実行された前記回転速度制御における前記フィードバック制御において前記電動機の出力トルクにフィードバックされるフィードバックトルクが正値であり且つ車速が所定の車速閾値を超過する場合、及び、前記フィードバックトルクが負値であり且つ前記要求駆動量が所定の駆動量閾値を超過する場合のいずれかである場合には、前記電動機の駆動制御として前記トルク制御が実行され、（ｂ－２）前記フィードバックトルクが正値であり且つ前記車速が前記所定の車速閾値を超過する場合、及び、前記フィードバックトルクが負値であり且つ前記要求駆動量が前記所定の駆動量閾値を超過する場合のいずれでもない場合には、前記フィードバックトルクが保持され、前記フィードバックトルクにより前記走行用駆動力源の出力トルクを制御するフィードバックトルク保持制御が実行される。まず、フィードバックトルクが正値であり且つ車速が所定の車速閾値を超過する場合、及び、フィードバックトルクが負値であり且つ要求駆動量が所定の駆動量閾値を超過する場合のいずれでもない場合には、車両のクリープ走行における実際の駆動トルクが大きすぎる走り過ぎでなく且つクリープ走行における実際の駆動トルクが小さすぎる走らなさ過ぎでない状態となっている。このような場合には、走行用駆動力源の駆動制御としてフィードバックトルク保持御が実行されるため、運転者に駆動力変動に伴う違和感を与えることがない。一方、フィードバックトルクが正値であり且つ車速が所定の車速閾値を超過する場合には、車速がある程度高くなっており、走行開始直後に比較して車両における実際の駆動トルクが大きい状態となっている。この状態において電動機の駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられて駆動力変動が発生しても、走行開始直後に比較してその影響は比較的小さく、運転者に与える違和感が抑制される。また、フィードバックトルクが負値であり且つ要求駆動量が所定の駆動量閾値を超過する場合、例えば運転者によるアクセル操作が行われて要求駆動量が大きくなった場合には、運転者のアクセル操作に連動するように電動機の駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられる。そのため、電動機の駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられて駆動力変動が発生しても、その駆動力変動は運転者のアクセル操作に連動しているため、運転者に与える違和感が抑制される。このように、走行用駆動力源である電動機の駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替わった場合に運転者に与える違和感が抑制される。

第２発明の電動機の制御装置によれば、第１発明において、前記車両状態が前記走行状態から前記停止状態へ切り替わったと判定された場合には、前記電動機の駆動制御として前記回転速度制御が実行される。このように、車両状態が走行状態から停止状態へ切り替わったと判定された場合には、フィードバック制御により走行用駆動力源の回転速度を所定の目標回転速度に収束させる回転速度制御が実行される。これにより、走行用駆動力源の回転速度が低くなりすぎることが抑制される。そのため、運転者によりブレーキ操作が解除された場合、回転速度制御が実行されず走行用駆動力源の回転速度が低くなりすぎる場合に比較して、速やかにクリープ走行が開始される。

本発明の実施例に係る電子制御装置を備えるハイブリッド車両の概略構成図であるとともに、ハイブリッド車両における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。 図１に示す電子制御装置の制御作動を説明するフローチャートの一例である。

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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の実施例に係る電子制御装置９０を備えるハイブリッド車両１０（以下、単に「車両１０」と記す。）の概略構成図であるとともに、車両１０における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。

車両１０は、走行用駆動力源ＰＧであるエンジン１２及び電動機ＭＧと、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路ＰＴに設けられた動力伝達装置１６と、を備える。車両１０は、ハイブリッド車両である。また、車両１０は、インバータ５２、油圧制御回路５４、電動オイルポンプであるＥＯＰ５６、バッテリ６０、及び電子制御装置９０を備える。なお、ハイブリッド車両１０は、本発明における「車両」に相当する。

エンジン１２は、周知の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置９０によって、車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置５０が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴe［Nm］が制御される。なお、本明細書では、特に区別しない場合には、トルク、駆動力、動力、及び力（パワー）は同意である。

動力伝達装置１６は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース１８内において、エンジン１２側から順に、エンジン連結軸２０、クラッチＫ０、電動機連結軸２２、トルクコンバータ２４、自動変速機２８の入力回転部材であるＡＴ入力軸２６、自動変速機２８等を備える。動力伝達装置１６は、自動変速機２８の出力回転部材であるＡＴ出力軸３０に連結されたディファレンシャルギヤ３２、ディファレンシャルギヤ３２に連結された一対のドライブシャフト３４等を備える。

エンジン連結軸２０は、エンジン１２とクラッチＫ０とを連結する部材であって、例えばクランク軸である。

電動機ＭＧは、例えば電気エネルギーから機械的な動力を発生させる電動機としての機能（電動機機能）及び機械的な動力から電気エネルギーを発生させる発電機としての機能（発電機機能）を備えた所謂モータジェネレータである。電動機ＭＧは、後述するインバータ５２を介して車両１０に備えられたバッテリ６０に接続されている。バッテリ６０は、電動機ＭＧに対して電力を授受する蓄電装置である。電動機ＭＧは、後述する電子制御装置９０によってインバータ５２が制御されることにより、電動機ＭＧの出力トルクである電動機トルクＴmg［Nm］が制御される。なお、電動機ＭＧは、本発明における「電動機」に相当し、電動機トルクＴmgは、本発明における「電動機の出力トルク」に相当する。車両１０が後述するＢＥＶ走行モードである場合には、電動機トルクＴmgが本発明における「走行用駆動力源の出力トルク」に相当し、車両１０が後述するＨＥＶ走行モードである場合には、エンジントルクＴeと電動機トルクＴmgとを合わせたものが本発明における「走行用駆動力源の出力トルク」に相当する。

エンジン１２に連結されたエンジン連結軸２０と、電動機ＭＧのロータに連結された電動機連結軸２２と、の間にはクラッチＫ０が設けられている。クラッチＫ０は、エンジン１２と電動機連結軸２２との間での動力伝達を断接可能な係合装置であり、例えば湿式多板型の油圧式摩擦係合装置である。クラッチＫ０が係合状態にされると、クラッチＫ０は、エンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達を可能とする。クラッチＫ０が解放状態にされると、クラッチＫ０は、エンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達を切断する。クラッチＫ０が半係合状態すなわちスリップ係合状態にされると、クラッチＫ０は、スリップ係合状態に基づいた伝達トルク容量（クラッチＫ０の係合力）に応じてエンジン１２と電動機ＭＧとの間の動力伝達を可能とする。

電動機ＭＧは、バッテリ６０に蓄えられた電力により回転駆動され、ハイブリッド車両１０の走行用駆動力を出力する。また、電動機ＭＧは、エンジン１２からクラッチＫ０を介して入力される走行用駆動力により発電したり、駆動輪１４側から入力される被駆動力を回生により電力に変換して発電したりする。それら発電された電力は、インバータ５２を介してバッテリ６０に充電される。

インバータ５２は、電動機ＭＧとバッテリ６０との間に設けられ、電子制御装置９０によって制御されることにより直流を交流に変換したり交流を直流に変換したりする電源回路である。例えば、インバータ５２は、バッテリ６０から供給される直流を交流に変換して電動機ＭＧに出力して駆動したり、電動機ＭＧで発電された交流を直流に変換してバッテリ６０に出力したりする。

バッテリ６０は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の充放電可能な二次電池である。バッテリ６０は、主に電動機ＭＧを駆動するための電力を供給したり、回生により電動機ＭＧで発電された電力を充電したりするのに用いられる。

トルクコンバータ２４は、周知のトルクコンバータである。トルクコンバータ２４は、電動機連結軸２２に連結されたポンプ翼車と、ＡＴ入力軸２６に連結されたタービン翼車と、ポンプ翼車とタービン翼車とを直結するロックアップクラッチ４０と、を備える。トルクコンバータ２４は、走行用駆動力源ＰＧ（エンジン１２、電動機ＭＧ）と駆動輪１４との間の動力伝達経路ＰＴに配設され、走行用駆動力源ＰＧから出力された走行用駆動力を流体を介して電動機連結軸２２からＡＴ入力軸２６へ伝達できる流体式伝動装置である。車両１０は、機械式のオイルポンプであるＭＯＰ４２を備える。ＭＯＰ４２は、ポンプ翼車に連結されており、走行用駆動力源ＰＧ（エンジン１２、電動機ＭＧ）により回転駆動させられて、動力伝達装置１６で用いられる作動油OILを吐出する。

ＥＯＰ５６は、走行用駆動力源ＰＧであるエンジン１２や電動機ＭＧの回転とは独立して、ＥＯＰ駆動用モータ５８の回転により駆動可能な周知のオイルポンプである。ＥＯＰ駆動用モータ５８は、周知の電動機であり、電子制御装置９０によって不図示のインバータが制御されることにより、ＥＯＰ駆動用モータ５８の回転速度が制御される。ＥＯＰ５６は、ＥＯＰ駆動用モータ５８により回転駆動させられて、動力伝達装置１６で用いられる作動油OILを吐出する。

自動変速機２８は、走行用駆動力源ＰＧ（エンジン１２、電動機ＭＧ）からＡＴ入力軸２６に入力された走行用駆動力を変速してＡＴ出力軸３０に出力する周知の自動変速機であり、例えば遊星歯車式や常時噛合型平行軸式の有段変速機、或いは、ベルト式やパワーローラー式の無段変速機などである。自動変速機２８は、電子制御装置９０により制御される油圧制御回路５４によって、異なる変速比（ギヤ比ともいう）γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi［rpm］／ＡＴ出力回転速度Ｎo［rpm］）のうちから所望の変速比γatが形成されるように制御される。本実施例では、自動変速機２８は、複数組の遊星歯車装置と、複数の変速用係合装置ＣＢと、を備える、公知の遊星歯車式の自動変速機である。変速用係合装置ＣＢは、各々、油圧制御回路５４から変速用係合装置ＣＢの断接状態を制御する油圧アクチュエータに供給される油圧が調圧されることにより、完全係合状態、半係合状態、及び解放状態などの断接状態が切り替えられる。自動変速機２８は、変速用係合装置ＣＢのうちのいずれかの係合装置の係合によって、変速比γatが異なる複数の変速段（ギヤ段ともいう）のうちのいずれかのギヤ段が形成される。

ディファレンシャルギヤ３２は、自動変速機２８のＡＴ出力軸３０から伝達された走行用駆動力を受けて、一対のドライブシャフト３４に対し適宜回転速度差を許容しつつ相互に等しい駆動トルクを伝達する、周知のディファレンシャルギヤである。

油圧制御回路５４は、ＭＯＰ４２やＥＯＰ５６から吐出された作動油OILの油圧を元圧として、ケース１８内の各部に必要な作動油OILを供給する。例えば、油圧制御回路５４は、クラッチＫ０の断接制御用の油圧、自動変速機２８の変速制御用の油圧、トルクコンバータ２４のロックアップクラッチ４０の断接制御用の油圧をそれぞれ生成し、ケース１８内の各油圧アクチュエータに供給する。

動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される走行用駆動力は、クラッチＫ０が係合された場合には、エンジン連結軸２０から、クラッチＫ０、電動機連結軸２２、トルクコンバータ２４、自動変速機２８、ディファレンシャルギヤ３２、及びドライブシャフト３４等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。電動機ＭＧから出力される走行用駆動力は、クラッチＫ０の断接状態にかかわらず、電動機連結軸２２から、トルクコンバータ２４、自動変速機２８、ディファレンシャルギヤ３２、及びドライブシャフト３４等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。

車両１０においては、ＢＥＶ走行モード、エンジン走行モード、及びＨＥＶ走行モードのいずれかの走行モードが選択可能である。ＢＥＶ走行モードは、エンジン１２を運転停止させた状態で電動機ＭＧを力行制御することにより走行用駆動力源ＰＧのうち電動機ＭＧのみを駆動力源とするＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）走行を行う走行モードである。エンジン走行モードは、クラッチＫ０を係合状態にして走行用駆動力源ＰＧのうちエンジン１２のみを駆動力源とする走行モードである。ＨＥＶ走行モードは、クラッチＫ０を係合状態にして走行用駆動力源ＰＧのうちエンジン１２及び電動機ＭＧの両方を駆動力源とするＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行を行う走行モードである。

車両１０の走行をＢＥＶ走行モード、エンジン走行モード、及びＨＥＶ走行モードのいずれとするかは、例えば駆動力源切替マップにより切り替えられる。駆動力源切替マップは、例えば車速Ｖ［km/h］及び要求駆動トルクＴrdem［Nm］を変数とする二次元座標で走行モードが予め定められた関係である。要求駆動トルクＴrdemとは、車両１０に要求される駆動トルクであって、例えば駆動輪１４に要求される駆動トルクＴr［Nm］である。要求駆動トルクＴrdemの算出方法については、後述する。

一般的にエンジン効率が低下する、車速Ｖが比較的低い低車速領域且つ要求駆動トルクＴrdemが比較的低い低負荷領域（＝アクセル開度θacc［%］が比較的低い領域）において、ＢＥＶ走行モードが選択される領域とされる。一方、車速Ｖが比較的高い高車速領域、或いは、要求駆動トルクＴrdemが比較的高い高負荷領域（＝アクセル開度θaccが比較的高い領域）において、エンジン走行モード又はＨＥＶ走行モードが選択される領域とされる。また、ＢＥＶ走行モードは、バッテリ６０の充電状態値（予め定められた満充電容量に対する実際に蓄電されている充電量の比）ＳＯＣ［%］が所定のエンジン始動閾値以上の場合に適用される。言い換えると、バッテリ６０の充電状態値ＳＯＣが所定のエンジン始動閾値未満の場合には、駆動力源切替マップにおいて、ＢＥＶ走行モードが選択される領域が無くなり、全てエンジン走行モード又はＨＥＶ走行モードが選択される領域とされることと同じである。エンジン走行モード又はＨＥＶ走行モードでは、電動機ＭＧの回転速度である電動機回転速度Ｎmg［rpm］は、エンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe［rpm］と同値である。所定のエンジン始動閾値は、エンジン１２を強制的に始動してバッテリ６０を充電する必要がある充電状態値ＳＯＣであることを判定するための予め定められた閾値である。

電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに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車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置９０は、必要に応じてエンジン制御用、電動機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。なお、電子制御装置９０は、本発明における「制御装置」に相当する。

電子制御装置９０には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ７０、タービン回転速度センサ７２、出力回転速度センサ７４、電動機回転速度センサ７６、アクセル開度センサ７８、ブレーキ操作量センサ８０、スロットル弁開度センサ８２、バッテリセンサ８４など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe［rpm］、ＡＴ入力回転速度Ｎi［rpm］と同値であるタービン回転速度Ｎt［rpm］、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo［rpm］、電動機ＭＧの回転速度である電動機回転速度Ｎmg［rpm］、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc［%］、運転者による減速操作の大きさを表す運転者のブレーキ操作量θbrk［%］、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth［%］、バッテリ６０のバッテリ温度ＴＨbat［℃］やバッテリ充放電電流Ｉbat［A］やバッテリ電圧Ｖbat［V］など）が、それぞれ入力される。

電子制御装置９０からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置５０、インバータ５２、油圧制御回路５４、ＥＯＰ駆動用モータ５８など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御するためのエンジン制御信号Ｓe、電動機ＭＧを制御するための電動機制御信号Ｓmg、変速用係合装置ＣＢを制御するための変速制御信号ＳatやクラッチＫ０を制御するためのＫ０制御信号Ｓk0やロックアップクラッチ４０を制御するためのＬＵ制御信号Ｓlu、ＥＯＰ５６を制御するためのＥＯＰ制御信号Ｓeopなど）が、それぞれ出力される。

電子制御装置９０は、ハイブリッド制御部９２、クラッチ制御部９４、変速制御部９６、停車状態判定部９８、走行開始判定部１００、走行状態判定部１０２、及び走行終了判定部１０４を機能的に備える。

ハイブリッド制御部９２は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御部９２ａと、インバータ５２を介して電動機ＭＧの作動を制御する電動機制御部９２ｂと、を機能的に備え、それらの制御機能によりエンジン１２及び電動機ＭＧによるハイブリッド駆動制御等を実行する。

ハイブリッド制御部９２は、例えば要求駆動量マップに実際のアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、運転者による車両１０に対する要求駆動量（例えば要求駆動トルクＴrdem）を算出する。要求駆動量マップは、アクセル開度θacc及び車速Ｖと要求駆動量との間の関係が実験的に或いは設計的に予め定められて記憶されたマップである。要求駆動量は、車両１０に要求される駆動量であって、例えば要求駆動トルクＴrdemである。要求駆動トルクＴrdemは、見方を換えればそのときの車速Ｖにおける要求駆動パワーＰrdem［W］である。要求駆動量としては、駆動輪１４における要求駆動力Ｆrdem［N］、ＡＴ出力軸３０における要求出力トルク等を用いることもできる。要求駆動量の算出では、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良い。このように、要求駆動トルクＴrdem、要求駆動パワーＰrdem、要求駆動力Ｆrdem、及びＡＴ出力軸３０における要求出力トルクは、車両１０の要求駆動量である点では同意である。

ハイブリッド制御部９２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機２８の変速比γat、バッテリ６０の充電可能電力Ｗin［W］や放電可能電力Ｗout［W］等を考慮して、要求駆動パワーＰrdemを実現するように、エンジン１２を制御するエンジン制御信号Ｓeと、電動機ＭＧを制御する電動機制御信号Ｓmgと、を出力する。エンジン制御信号Ｓeは、例えばそのときのエンジン回転速度ＮeにおけるエンジントルクＴeを出力するエンジン１２のパワーであるエンジンパワーＰe［W］の指令値である。電動機制御信号Ｓmgは、例えばそのときの電動機回転速度Ｎmgにおける電動機トルクＴmgを出力する電動機ＭＧの消費電力Ｗm［W］の指令値である。

バッテリ６０の充電可能電力Ｗinは、バッテリ６０の入力電力の制限を規定する入力可能な最大電力であり、バッテリ６０の入力制限を示している。バッテリ６０の放電可能電力Ｗoutは、バッテリ６０の出力電力の制限を規定する出力可能な最大電力であり、バッテリ６０の出力制限を示している。バッテリ６０の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗoutは、例えばバッテリ温度ＴＨbat及びバッテリ６０の充電状態値ＳＯＣに基づいて電子制御装置９０により算出される。

ハイブリッド制御部９２は、車両１０の状態に応じた走行モード（ＢＥＶ走行モード、エンジン走行モード、ＨＥＶ走行モード）で車両１０を制御する。例えば、車両１０の状態に応じた走行モードは、前述した駆動力源切替マップにより選択される。

エンジン制御部９２ａは、車両１０に対する要求駆動量を実現するようにエンジントルクＴeを制御する。電動機制御部９２ｂは、アクセルオン状態における走行中においては車両１０に対する要求駆動量を実現するように電動機トルクＴmgを制御するトルク制御を実行する。アクセルオン状態とは、運転者によりアクセル操作（例えば、アクセルペダルＡｃｃの運転者による踏込操作）が行われ、アクセル開度θaccが零値よりも大きい車両状態である。トルク制御とは、電動機トルクＴmgを車両１０に対する要求駆動量を実現するように予め定められた目標トルクとなるようにする制御である。具体的には、ＢＥＶ走行モードでの走行においては、電動機制御部９２ｂは、要求駆動トルクＴrdemを実現するように電動機トルクＴmgを制御する。エンジン走行モードでの走行においては、エンジン制御部９２ａは、要求駆動トルクＴrdemの全部を実現するようにエンジントルクＴeを制御し、電動機制御部９２ｂは、要求駆動トルクＴrdemに対してエンジントルクＴeの余剰分がある場合にはその余剰分で発電するように電動機トルクＴmgを制御する。ＨＥＶ走行モードでの走行においては、エンジン制御部９２ａは、要求駆動トルクＴrdemの一部を実現するようにエンジントルクＴeを制御し、電動機制御部９２ｂは、要求駆動トルクＴrdemに対してエンジントルクＴeでは不足するトルク分を補うように電動機トルクＴmgを制御する。

ハイブリッド制御部９２及びクラッチ制御部９４は、必要に応じて電動機ＭＧを用いてエンジン１２をクランキングしてエンジン始動制御を実行する。具体的には、電動機制御部９２ｂは、クラッチ制御部９４によるクラッチＫ０の解放状態から係合状態への切り替えに合わせて、クランキングが終了するまで電動機ＭＧがクランキングトルクＴcr［Nm］を出力するように制御する。また、エンジン制御部９２ａは、クラッチＫ０及び電動機ＭＧによるエンジン１２のクランキングに連動して、エンジン１２への燃料供給や点火などを制御する。

変速制御部９６は、例えば変速マップを用いて自動変速機２８の変速判断を行い、必要に応じて変速制御を実行するための変速制御信号Ｓatを油圧制御回路５４へ出力する。変速マップは、例えば車速Ｖ及び要求駆動トルクＴrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機２８の変速が判断されるための変速線を有する予め定められた所定の関係である。変速マップでは、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良いし、又、要求駆動トルクＴrdemに替えて要求駆動力Ｆrdemやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。

ここから、運転者によるブレーキ操作（例えばブレーキペダルＢｒｋの運転者による踏込操作）が解除されたことによる電動機ＭＧの駆動制御により、車両状態が停止状態から走行状態に切り替えられる場合について説明する。

停車状態判定部９８は、車両状態が停止状態であるか否か、具体的には車速Ｖが所定の停車車速値Ｖ_stp以下であり且つ運転者によりブレーキ操作が行われているか否かを判定する。なお、所定の停車車速値Ｖ_stpは、例えば停車中であることを判定するために予め定められた零近傍の判定値である。

停車状態判定部９８により車両状態が停止状態であると判定された場合、電動機制御部９２ｂは、電動機回転速度Ｎmgをアイドル回転速度Ｎmg_idlに収束させるフィードバックトルクＴfb［Nm］による回転速度制御を実行する。アイドル回転速度Ｎmg_idlは、ＨＥＶ走行モードで車両状態が停止状態となった場合に、エンジン１２がアイドリング状態となる回転速度である。なお、電動機回転速度Ｎmg及びアイドル回転速度Ｎmg_idlは、本発明における「走行用駆動力源の回転速度」及び「所定の目標回転速度」にそれぞれ相当する。例えば、作動油OILの油温に応じて動力伝達経路ＰＴにおけるトルクコンバータ２４以降の伝達経路における引き摺りトルク（＝負荷トルク）が変化する。回転速度制御では、この引き摺りトルクを打ち消して電動機回転速度Ｎmgがアイドル回転速度Ｎmg_idlとなるように電動機トルクＴmgがフィードバック制御される。回転速度制御において電動機トルクＴmgにフィードバックされるトルクがフィードバックトルクＴfbである。

停車状態判定部９８により車両状態が停止状態ではないと判定された場合、走行開始判定部１００は、車両状態が停止状態から走行状態へ切り替わったか否か、すなわち走行が開始されたか否か、を判定する。例えば、車速Ｖが所定の停車車速値Ｖ_stp以下の状態から所定の停車車速値Ｖ_stpを超過した状態へ切り替わった場合には、走行が開始されたと判定される。

走行開始判定部１００により走行が開始されたと判定された場合、電動機制御部９２ｂは、回転速度制御におけるフィードバックトルクＴfbを記憶し、走行状態判定部１０２は、開始された走行状態が所定の走行条件を満たすか否かを判定する。フィードバックトルクＴfbとして記憶されるのは、電動機制御部９２ｂが実行している回転速度制御におけるそのときのフィードバックトルクＴfbである。所定の走行条件とは、フィードバックトルクＴfbによって電動機トルクＴmgが制御された状態でのクリープ走行における実際の駆動トルクＴrが大きすぎる走り過ぎでなく且つクリープ走行における実際の駆動トルクＴrが小さすぎる走らなさ過ぎでないとの条件である。クリープ走行とは、自動変速機２８を搭載した車両１０において、前進走行レンジ（Ｄレンジ）や後進走行レンジ（Ｒレンジ）など車両１０が走行できるレンジであるとき、運転者がアクセル操作をしなくても車両１０が這うようにゆっくり動く走行のことである。

具体的には、フィードバックトルクＴfbが正値であり且つ車速Ｖが所定の車速閾値Ｖ_jdgを超過している場合には、走り過ぎの状態であって所定の走行条件を満たさない。なお、所定の車速閾値Ｖ_jdgとは、電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられて駆動力変動が発生しても運転者に与える違和感が許容範囲内となる、設計的に或いは実験的に予め定められた車速値である。また、フィードバックトルクＴfbが負値であり且つ要求駆動トルクＴrdemが所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgを超過している場合には、走らなさ過ぎの状態であって所定の走行条件を満たさない。所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgとは、電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられて駆動力変動が発生しても、その駆動力変動が運転者によるアクセル操作に連動することで運転者に与える違和感が許容範囲内となる、設計的に或いは実験的に予め定められたトルク値である。なお、要求駆動トルクＴrdem及び所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgは、本発明における「要求駆動量」及び「所定の駆動量閾値」にそれぞれ相当する。

したがって、所定の走行条件を満たす場合とは、フィードバックトルクＴfbが正値であり且つ車速Ｖが所定の車速閾値Ｖ_jdgを超過している場合、及び、フィードバックトルクＴfbが負値であり且つ要求駆動トルクＴrdemが所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgを超過している場合のいずれでもない場合である。

走行状態判定部１０２により開始された走行状態が所定の走行条件を満たすと判定された場合、電動機制御部９２ｂは、フィードバックトルクＴfbを保持し、フィードバックトルクＴfbにより電動機トルクＴmgを制御するフィードバックトルク保持制御を実行する。

走行状態判定部１０２により開始された走行状態が所定の走行条件を満たさないと判定された場合、電動機制御部９２ｂは、電動機ＭＧの駆動制御を回転速度制御からトルク制御に切り替える。この場合、電動機制御部９２ｂは、要求駆動トルクＴrdemを実現するように電動機トルクＴmgの目標トルクが設定される。例えば、運転者によりアクセル操作もブレーキ操作も行われておらずクリープ走行が行われている場合には、要求駆動トルクＴrdemを実現する電動機トルクＴmgすなわち電動機トルクＴmgの目標トルクは、クリープ走行にて車両１０を走行させるための予め定められたクリープトルクとされる。例えば、運転者によりアクセル操作が行われている場合には、電動機トルクＴmgの目標トルクは、前述した要求駆動量マップを用いて定められる。

フィードバックトルクＴfbが正値であり且つ車速Ｖが所定の車速閾値Ｖ_jdgを超過して所定の走行条件を満たさないと判定された場合には、開始された走行状態における走り過ぎがトルク制御の実行により是正される。この場合には、車速Ｖがある程度高くなっており、走行開始直後に比較して駆動輪１４における実際の駆動トルクＴrが大きい状態となっている。この状態において電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられて駆動力変動が発生しても、走行開始直後に比較してその影響は比較的小さく、運転者に与える違和感が抑制される。

フィードバックトルクＴfbが負値であり且つ要求駆動トルクＴrdemが所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgを超過して所定の走行条件を満たさないと判定された場合には、開始された走行状態における走らなさ過ぎがトルク制御の実行により是正される。この場合は、例えば運転者によるアクセル操作が行われて要求駆動トルクＴrdemが大きくなった場合が該当し、運転者のアクセル操作に連動するように電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられる。そのため、電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられて駆動力変動が発生しても、その駆動力変動は運転者のアクセル操作に連動しているため、運転者に与える違和感が抑制される。

停車状態判定部９８により車両状態が停止状態ではないと判定され且つ走行開始判定部１００により走行が開始されていないと判定された場合、走行終了判定部１０４は、車両状態が走行状態から停止状態へ切り替わったか否か、すなわち停車したか否か、を判定する。例えば、車速Ｖが所定の停車車速値Ｖ_stpを超過した状態から所定の停車車速値Ｖ_stp以下の状態へ切り替わった場合には、停車したと判定される。

走行終了判定部１０４により停車したと判定された場合、電動機制御部９２ｂは、電動機ＭＧの駆動制御をトルク制御から回転速度制御へ直ぐに切り替える。すなわち、電動機回転速度Ｎmgをアイドル回転速度Ｎmg_idlに収束させるフィードバックトルクＴfbによる回転速度制御が実行され、電動機回転速度Ｎmgは、アイドル回転速度Ｎmg_idlに維持される。なお、停車する場合には、運転者によりブレーキ操作が行われているため、電動機ＭＧの駆動制御がトルク制御から回転速度制御に切り替えられて駆動力変動が発生しても運転者に与える違和感は抑制される。停車して電動機ＭＧの駆動制御として回転速度制御が実行されている状態において運転者によりブレーキ操作が解除された場合、回転速度制御が実行されず電動機回転速度Ｎmgがアイドル回転速度Ｎmg_idlよりも低くなる場合に比較して、速やかにクリープ走行が開始される。また、ＨＥＶ走行モードで停車した場合（＝車両１０の停止状態が開始された場合）には、電動機回転速度Ｎmgと同値であるエンジン回転速度Ｎeが低くなりすぎることが防止されることで、エンストすなわちエンジン１２が運転停止となることが抑制される。

走行終了判定部１０４により停車していないと判定された場合すなわち車両１０が走行中であると判定された場合、電動機制御部９２ｂは、電動機トルクＴmgが車両１０の要求駆動トルクＴrdemを実現するようにトルク制御により電動機ＭＧを駆動制御する。

図２は、図１に示す電子制御装置９０の制御作動を説明するフローチャートの一例である。図２のフローチャートは、繰り返し実行される。

まず、停車状態判定部９８の機能に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）Ｓ１０において、車両状態が停止状態であるか否かが判定される。

Ｓ１０の判定が肯定された場合、電動機制御部９２ｂの機能に対応するＳ８０において、電動機回転速度Ｎmgをアイドル回転速度Ｎmg_idlに収束させるフィードバックトルクＴfbによる回転速度制御が実行される。そしてリターンとなる。

Ｓ１０の判定が否定された場合、走行開始判定部１００の機能に対応するＳ２０において、走行が開始されたか否かが判定される。Ｓ２０の判定が肯定された場合、電動機制御部９２ｂの機能に対応するＳ３０において、回転速度制御におけるフィードバックトルクＴfbが記憶され、走行状態判定部１０２の機能に対応するＳ４０において、フィードバックトルクＴfbが正値であり且つ車速Ｖが所定の車速閾値Ｖ_jdgを超過しているが否かが判定される。

Ｓ４０の判定が否定された場合、走行状態判定部１０２の機能に対応するＳ５０において、フィードバックトルクＴfbが負値であり且つ要求駆動トルクＴrdemが所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgを超過しているが否かが判定される。

Ｓ４０の判定が肯定された場合及びＳ５０の判定が肯定された場合、電動機制御部９２ｂの機能に対応するＳ６０において、電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられる。このトルク制御への切り替えに伴ってフィードバックトルクＴfbはクリアされるすなわちフィードバックトルクＴfbが電動機トルクＴmgにフィードバックされなくなる。Ｓ６０の実行後は、リターンとなる。

Ｓ５０の判定が否定された場合、電動機制御部９２ｂの機能に対応するＳ７０において、電動機ＭＧの駆動制御としてフィードバックトルク保持制御が実行される。Ｓ７０の実行後は、リターンとなる。

Ｓ２０の判定が否定された場合、走行終了判定部１０４の機能に対応するＳ９０において、車両状態が走行状態から停止状態に切り替わったか否かが判定される。

Ｓ９０の判定が肯定された場合、電動機制御部９２ｂの機能に対応するＳ１００において、電動機ＭＧの駆動制御がトルク制御から回転速度制御へ直ぐに切り替えられる。この場合における回転速度制御では、電動機回転速度Ｎmgをアイドル回転速度Ｎmg_idlに収束させるフィードバックトルクＴfbが電動機トルクＴmgにフィードバックされるフィードバック制御が実行される。Ｓ１００の実行後は、リターンとなる。

Ｓ９０の判定が否定された場合、電動機制御部９２ｂの機能に対応するＳ１１０において、電動機ＭＧの駆動制御としてトルク制御が実行される。この場合におけるトルク制御では、電動機トルクＴmgが要求駆動トルクＴrdemを実現するように電動機ＭＧが駆動制御される。Ｓ１１０の実行後は、リターンとなる。

本実施例によれば、（Ａ）電動機回転速度Ｎmgをフィードバック制御によりアイドル回転速度Ｎmg_idlに収束させる回転速度制御と、要求駆動トルクＴrdemを実現するように走行用駆動力源ＰＧの出力トルクを制御するトルク制御と、が電動機ＭＧの駆動制御として切り替えて実行され、（Ｂ）車両状態が停止状態において電動機ＭＧの駆動制御として回転速度制御が実行され、車両状態が停止状態から走行状態へと切り替わったと判定された場合において、（ｂ－１）停止状態で実行された回転速度制御におけるフィードバック制御において電動機トルクＴmgにフィードバックされるフィードバックトルクＴfbが正値であり且つ車速Ｖが所定の車速閾値Ｖ_jdgを超過する場合、及び、フィードバックトルクＴfbが負値であり且つ要求駆動トルクＴrdemが所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgを超過する場合のいずれかである場合には、電動機ＭＧの駆動制御としてトルク制御が実行され、（ｂ－２）フィードバックトルクＴfbが正値であり且つ車速Ｖが所定の車速閾値Ｖ_jdgを超過する場合、及び、フィードバックトルクＴfbが負値であり且つ要求駆動トルクＴrdemが所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgを超過する場合のいずれでもない場合には、フィードバックトルクＴfbが保持され、フィードバックトルクＴfbにより電動機トルクＴmgを制御するフィードバックトルク保持制御が実行される。まず、フィードバックトルクＴfbが正値であり且つ車速Ｖが所定の車速閾値Ｖ_jdgを超過する場合、及び、フィードバックトルクＴfbが負値であり且つ要求駆動トルクＴrdemが所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgを超過する場合のいずれでもない場合には、車両１０がクリープ走行において走り過ぎでなく且つ走らなさ過ぎでない状態となっている。このような場合には、電動機ＭＧの駆動制御としてフィードバックトルク保持制御が実行されるため、運転者に駆動力変動に伴う違和感を与えることがない。一方、フィードバックトルクＴfbが正値であり且つ車速Ｖが所定の車速閾値Ｖ_jdgを超過する場合には、車速Ｖがある程度高くなっており、走行開始直後に比較して駆動輪１４における実際の駆動トルクＴrが大きい状態となっている。この状態において電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられて駆動力変動が発生しても、走行開始直後に比較してその影響は比較的小さく、運転者に与える違和感が抑制される。また、フィードバックトルクＴfbが負値であり且つ要求駆動トルクＴrdemが所定のトルク閾値Ｔrdem_jdgを超過する場合、例えば運転者によるアクセル操作が行われて要求駆動トルクＴrdemが大きくなった場合には、運転者のアクセル操作に連動するように電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられる。そのため、電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替えられて駆動力変動が発生しても、その駆動力変動は運転者のアクセル操作に連動しているため、運転者に与える違和感が抑制される。このように、走行用駆動力源ＰＧである電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御に切り替わった場合に運転者に与える違和感が抑制される。

本実施例によれば、車両状態が走行状態から停止状態へ切り替わったと判定された場合には、電動機ＭＧの駆動制御として回転速度制御が実行される。このように、車両状態が走行状態から停止状態へ切り替わったと判定された場合には、フィードバック制御により電動機回転速度Ｎmgをアイドル回転速度Ｎmg_idlに収束させる回転速度制御が実行される。これにより、電動機回転速度Ｎmgが低くなりすぎることが抑制される。そのため、運転者によりブレーキ操作が解除された場合、回転速度制御が実行されず電動機回転速度Ｎmgが低くなりすぎる場合に比較して、速やかにクリープ走行が開始される。また、ＨＥＶ走行モードで停車した場合には、電動機回転速度Ｎmgと同値であるエンジン回転速度Ｎeが低くなりすぎることが防止されることでエンストが抑制される。

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、本発明はその他の態様においても適用される。

前述の実施例では、車両１０は走行用駆動力源ＰＧとしてエンジン１２及び電動機ＭＧを備えるハイブリッド車両であったが、本発明はこの態様に限らない。例えば、本発明は、走行用駆動力源ＰＧとしてエンジン１２を備えず電動機ＭＧのみを備える電気自動車にも適用可能である。なお、車両１０が電気自動車である場合には、電動機トルクＴmgが本発明における「走行用駆動力源の出力トルク」に相当する。

前述の実施例では、車両状態が停止状態であると判定された場合に、電動機制御部９２ｂは、電動機回転速度Ｎmgをアイドル回転速度Ｎmg_idlに収束させるフィードバックトルクＴfbによる回転速度制御を実行する態様であったが、例えばＨＥＶ走行モードにおいてエンジン制御部９２ａがエンジン回転速度Ｎe（＝電動機回転速度Ｎmg）をアイドル回転速度Ｎmg_idlに収束させる回転速度制御を実行するとともに、電動機制御部９２ｂが電動機回転速度Ｎmgをアイドル回転速度Ｎmg_idlに収束させるフィードバックトルクＴfbによる回転速度制御を実行する態様であっても良い。

前述の実施例では、回転速度制御において電動機回転速度Ｎmgが収束させられる「所定の目標回転速度」はアイドル回転速度Ｎmg_idlであったが、本発明はこの態様に限らない。例えば、実施例においてＢＥＶ走行モードで車両状態が停止状態となった場合や車両１０がエンジン１２を備えない電気自動車である場合には、「所定の目標回転速度」は、クリープ走行が可能である回転速度に設定されても良い。

前述の実施例では、図２のフローチャートのＳ６０において電動機ＭＧの駆動制御が回転速度制御からトルク制御へ切り替えられるのに伴ってフィードバックトルクＴfbが電動機トルクＴmgにフィードバックされなくなる態様であったが、これに限らず、例えばフィードバックトルクＴfbが電動機トルクＴmgにフィードバックされるがそのフィードバックトルクＴfbの大きさ（絶対値）が一旦小さくされてから徐々に零値にされる態様であっても良い。

前述の実施例では、バッテリ６０は二次電池であったが、これに限らない。例えば、電気エネルギーを蓄えられるのであれば、二次電池の替わりに化学反応を用いない電気二重層などのキャパシタ等であっても良い。

なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において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。

１０：ハイブリッド車両（車両）
１４：駆動輪
２４：トルクコンバータ
９０：電子制御装置（制御装置）
ＭＧ：電動機
Ｎmg：電動機回転速度（走行用駆動力源の回転速度）
Ｎmg_idl：アイドル回転速度（所定の目標回転速度）
ＰＧ：走行用駆動力源
ＰＴ：動力伝達経路
Ｔfb：フィードバックトルク
Ｔmg：電動機トルク（電動機の出力トルク）
Ｔrdem：要求駆動トルク（要求駆動量）
Ｔrdem_jdg：所定のトルク閾値（所定の駆動量閾値）
Ｖ：車速
Ｖ_jdg：所定の車速閾値

Claims (1)

1. 電動機を含む走行用駆動力源と、前記走行用駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に配設されたトルクコンバータと、を備える車両の、制御装置であって、
   前記走行用駆動力源の回転速度をフィードバック制御により所定の目標回転速度に収束させる回転速度制御と、要求駆動量を実現するように前記走行用駆動力源の出力トルクを制御するトルク制御と、を前記電動機の駆動制御として切り替えて実行し、
   車両状態が停止状態において前記電動機の駆動制御として前記回転速度制御を実行し、前記車両状態が前記停止状態から走行状態へと切り替わったと判定された場合において、
   前記停止状態で実行された前記回転速度制御における前記フィードバック制御において前記電動機の出力トルクにフィードバックされるフィードバックトルクが正値であり且つ車速が所定の車速閾値を超過する場合、及び、前記フィードバックトルクが負値であり且つ前記要求駆動量が所定の駆動量閾値を超過する場合のいずれかである場合には、前記電動機の駆動制御として前記トルク制御を実行し、
   前記フィードバックトルクが正値であり且つ前記車速が前記所定の車速閾値を超過する場合、及び、前記フィードバックトルクが負値であり且つ前記要求駆動量が前記所定の駆動量閾値を超過する場合のいずれでもない場合には、前記フィードバックトルクを保持し、前記フィードバックトルクにより前記走行用駆動力源の出力トルクを制御するフィードバックトルク保持制御を実行する
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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