JP2023063098A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回生制動中にスリップの発生時に回生制動トルクを低減する制御を行うシステムにおいて、回生制動を行いつつも、スリップの発生を抑制し易い、車両の制御装置を提供する。【解決手段】制御装置（ＣＰＵ４２）は、走行用の動力を発生する駆動モータ１６（ＭＧ２）と、電力を蓄えるバッテリ１８と、を少なくとも搭載する車両（ハイブリッド車両１００）の制御装置であって、車両にスリップが生じた場合に駆動モータ１６のトルク制御を行うトルク制御部５０と、車両のアクセル開度と、車両の推定車体速とに基づいて、目標トルク値を算出する第１トルク算出部４４と、車両のスリップ量に基づいて抑制トルク値を算出する第２トルク算出部４６と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来、モータを駆動源として利用する走行システムを搭載する車両が種々実用化されている。例えば、充放電可能な電池を搭載して、モータの駆動力のみで走行する電気自動車が実用化されている。また、内燃機関とモータとを併用したシリーズ方式やパラレル方式、スプリット方式等のハイブリット車両が実用化されている。

例えば、シリーズ方式のハイブリッドシステムを搭載した車両では、駆動モータに要求される出力が電池の出力より小さいときには、電池からの電力で駆動モータが駆動されて、駆動モータから駆動輪に駆動力が伝達される。一方、駆動モータに要求される出力が電池の出力を上回るときには、発電モータでエンジンの動力が電力に変換され、発電モータからの電力で駆動モータが駆動されて、駆動モータから駆動輪に駆動力が伝達される。また、車両の減速時には、駆動モータが回生運転されることにより、駆動輪から駆動モータに伝達される動力が電力に変換される。このとき、駆動モータが走行駆動系の抵抗となり、その抵抗が車両を制動する制動力（回生制動力）として作用する。駆動モータが発生する電力は、電池に蓄えられて、駆動モータの駆動に利用される。これにより、車両の走行燃費が向上する。

このような回生運転を行う車両の場合、車輪がロック傾向であると判定された場合に、例えば、スリップが発生した場合等に、回生制動トルクを小さくして車輪がロックしないように回生制動トルクを制御する構成を備える場合がある。

国際公開第２０１４／０５７８３８号

しかしながら、車両が低μ路を走行している場合、回生制動トルクを小さくする制御が実行されても回生制御自体は行われるため、車両がロックされる側にトルクが発生している。その結果、駆動輪のスリップの可能性は否定できず、操舵性が低下する可能性がある。また、急に回生制動トルクを小さくすると、加速度の変動が大きくなり、搭乗者に違和感を与えてしまう場合がある。そのため、トルク変動を徐々に行う徐変処理が採用されている場合がある。この場合、スリップの発生を検出して回生制動トルクを小さくする制御を行っても、トルク制御がゆっくりとなるため、スリップが増加する可能性があるという問題がある。

本発明の目的は、回生制動中にスリップが発生した時に回生制動トルクを低減する制御を行うシステムにおいて、回生制動を行いつつも、スリップの発生を抑制し易い、車両の制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る制御装置は、走行用の動力を発生する駆動モータと、電力を蓄える電池と、を少なくとも搭載する車両の制御装置であって、車両にスリップが生じた場合に駆動モータのトルク制御を行うトルク制御部と、車両のアクセル開度と、車両の推定車体速とに基づいて、目標トルク値を算出する第１トルク算出部と、車両のスリップ量に基づいて抑制トルク値を算出する第２トルク算出部と、を備える。そして、トルク制御部は、スリップの発生時に、目標トルク値と抑制トルク値との比較を行い、トルク値の大小関係に基づき、トルク制御を実行する。

この構成によれば、スリップ発生時の車両の状態に応じて、推定車体速から求めた目標トルク値と抑制トルク値のうち、スリップをより抑える側のトルクを指示することで、回生制動を行いつつスリップ量を効果的に低減できる。

また、本発明に係る制御装置のトルク制御部は、抑制トルク値が目標トルク値より大きい場合、抑制トルク値を用いて駆動モータにトルク指示を行うようにしてもよい。

この構成によれば、スリップの抑制を効果的に行うことができるので、安定した操舵性の確保がし易い。

また、本発明に係る制御装置のトルク制御部は、抑制トルク値が目標トルク値より小さい場合、目標トルク値を徐変制御しながら駆動モータにトルク指示を行うようにしてもよい。

この構成によれば、例えば、抑制トルク値の方が小さい場合、スリップ量が小さいことから目標トルク値を徐変しながら指示することで、スリップ量の増加を抑制しつつ、回生量の確保向上に寄与できる。

また、本発明に係る制御装置は、車両の推定車体速が、所定値以下の場合、トルク制御部は、駆動モータの回転数に基づいて、トルク制限値を算出し、比較の結果として選択された方のトルク値をトルク制限値で制限するようにしてもよい。

この構成によれば、例えば、低速域では、推定車体速の推定精度が低下し易くなる。そのため、駆動モータの回転数に基づくトルク制限値を設定することで、車輪がロックした際に、駆動モータの発熱を抑制し易くなり，駆動モータの保護性能を向上し易くなる。

本発明によれば、回生制動を行いつつも、スリップの発生を抑制し易い、モータを搭載する車両の制御装置を提供することができる。

図１は、実施形態に係る制御装置を含む車両のシステム構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。 図２は、実施形態に係る制御装置の構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。 図３は、実施形態に係る制御装置で利用する駆動モータ（ＭＧ２）トルクの算出マップを示す例示的な図である。 図４は、実施形態に係る制御装置におけるトルク制御の例示的なタイミングチャートである。 図５は、トルク制御の比較例を示すタイミングチャートである。 図６は、実施形態に係る制御装置におけるトルク制御の流れを示す例示的なフローチャートである。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明では、モータを駆動源として走行する車両システムの一例として、シリーズ方式のハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両に本実施形態の技術を適用する場合を説明する。

図１は、実施形態に係る制御装置を含むハイブリッド車両１００のシステム構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。

ハイブリッド車両１００は、シリーズ方式のハイブリッドシステム１０を搭載している。ハイブリッドシステム１０には、内燃機関としてのエンジン１２、発電モータ（ＭＧ１）１４、駆動モータ（ＭＧ２）１６、バッテリ１８およびＰＣＵ（Power Control Unit：パワーコントロールユニット）２０等が含まれる。

エンジン１２は、例えば、ガソリンエンジンである。

発電モータ１４は、例えば、永久磁石同期モータからなる。発電モータ１４の回転軸は、エンジン１２のクランクシャフトとギヤ（図示せず）を介して機械的に連結されている。例えば、エンジン１２のクランクシャフトにエンジン出力ギヤが相対回転不能に支持され、発電モータ１４の回転軸にモータギヤが相対回転不能に支持されて、エンジン出力ギヤとモータギヤとが噛合している。

駆動モータ１６は、例えば、発電モータ１４よりも大型の永久磁石同期モータからなる。駆動モータ１６の回転軸は、ハイブリッド車両１００の駆動系２２に連結されている。駆動系２２には、デファレンシャルギヤが含まれており、駆動モータ１６の動力は、デファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の前輪または後輪からなる駆動輪２４に分配されて伝達される。これにより、左右の駆動輪２４が回転し、ハイブリッド車両１００が前進または後進する。なお、駆動モータ１６の駆動力が伝達されない車輪が従動輪２６である。

バッテリ１８は、複数の二次電池を組み合わせた組電池である。二次電池は、例えば、リチウムイオン電池である。バッテリ１８は、例えば、約２００～３５０Ｖ（ボルト）の直流電力を出力する。

ＰＣＵ２０は、発電モータ１４および駆動モータ１６の駆動を制御するためのユニットであり、第１インバータ２８、第２インバータ３０およびコンバータ３２を備えている。

エンジン１２の始動時には、バッテリ１８から出力される直流電力がコンバータ３２により昇圧されて、昇圧された直流電力が第１インバータ２８で交流電力に変換され、交流電力が発電モータ１４に供給される。これにより、発電モータ１４が力行運転されて、エンジン１２が発電モータ１４によりモータリング（クランキング）される。モータリングによりエンジン１２のクランクシャフトの回転数が始動に必要な回転数まで上昇した状態で、エンジン１２の点火プラグがスパークされると、エンジン１２が始動する。

ハイブリッド車両１００の走行時には、駆動モータ１６が力行運転されて、駆動モータ１６が動力を発生する。

駆動モータ１６に要求される出力がバッテリ１８の出力より小さいときには、ハイブリッド車両１００がＥＶ走行する。すなわち、エンジン１２が停止されて、発電モータ１４による発電が行われず、バッテリ１８から駆動モータ１６に電力が供給されて、その電力で駆動モータ１６が駆動される。

一方、駆動モータ１６に要求される出力がバッテリ１８の出力を上回るときには、ハイブリッド車両１００がＨＶ走行する。すなわち、エンジン１２が稼動状態にされて、発電モータ１４が発電運転（回生運転）されることにより、エンジン１２の動力が発電モータ１４で交流電力に変換される。そして、発電モータ１４からの交流電力が第１インバータ２８で直流電力に変換され、第１インバータ２８から出力される直流電力が第２インバータ３０で交流電力に変換されて、その交流電力が駆動モータ１６に供給されることにより、駆動モータ１６が駆動される。

また、バッテリ１８の残容量が所定以下に低下すると、駆動モータ１６の駆動／停止にかかわらず、エンジン１２が稼動している状態で、発電モータ１４が発電運転される。このとき、発電モータ１４からの交流電力が第１インバータ２８で直流電力に変換され、第１インバータ２８から出力される直流電力がコンバータ３２で降圧されて、降圧後の直流電力がバッテリ１８に供給されることにより、バッテリ１８が充電される。

ハイブリッド車両１００の減速時には、駆動モータ１６が回生運転されて、駆動輪２４から駆動モータ１６に伝達される動力が交流電力に変換される。このとき、駆動モータ１６が走行駆動系の抵抗となり、その抵抗がハイブリッド車両１００を制動する制動力（回生制動力）として作用する。このとき、ＰＣＵ２０では、駆動モータ１６から第２インバータ３０に供給される交流電力が第２インバータ３０で直流電力に変換され、第２インバータ３０から出力される直流電力がコンバータ３２で降圧される。そして、その降圧後の直流電力がバッテリ１８に供給されることにより、バッテリ１８が充電される。

ハイブリッド車両１００には、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が搭載されている。各ＥＣＵは、マイコン（マイクロコントローラユニット）を備えており、マイコンには、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリが内蔵されている。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能な車内ネットワーク３４に接続されている。各ＥＣＵには、制御に必要な各種センサが接続されており、その接続されたセンサの検出信号が入力される。また、各ＥＣＵには、各種センサから入力される検出信号以外に制御に必要な情報が他のＥＣＵから入力される。

図１には、複数のＥＣＵのうち、ハイブリッドシステム１０を制御するＥＣＵ３６が示されている。ＥＣＵ３６には、アクセルセンサ３８と、駆動輪２４および従動輪２６の車輪速を検出する車輪速センサ４０が接続されている。アクセルセンサ３８は、ドライバ（運転者）により足踏み操作されるアクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力する。車輪速センサ４０は、ハイブリッド車両１００の走行に伴って回転する駆動輪２４および従動輪２６の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。ＥＣＵ３６では、アクセルセンサ３８の検出信号から、アクセルペダルの最大操作量に対する現在の操作量の割合であるアクセル開度が求められる。また、ＥＣＵ３６では、車輪速センサ４０の検出信号から、その検出信号（パルス信号）の周波数が求められて、その周波数が車輪速に換算される。左右の駆動輪２４には、それぞれ車輪速センサ４０ａが設けられ、左右の従動輪２６には、それぞれ車輪速センサ４０ｂが設けられている。したがって、ハイブリッド車両１００の走行時には、それぞれの車輪の回転状態に基づき、例えばスリップの有無や車両の安定性（横滑りの有無）等の検出が可能になる。また、各車輪速センサ４０の検出信号に基づいて、ハイブリッド車両１００の駆動モータ１６のトルク制御に利用する推定車体速等が算出可能になる。

図２は、ＥＣＵ３６に含まれるＣＰＵ４２で実現される制御装置の構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。本実施形態の制御装置は、回生制動中にスリップが発生した際に回生制動トルクを低減する制御を行う場合に、回生制動を確保しつつも、スリップの発生を抑制し易くするトルク制御を実現する。

ＣＰＵ４２は、不揮発性の記憶装置にインストールされ記憶されたプログラムを読み出し実行することによって、制御装置においてハイブリッドシステム１０のトルク制御を実行するための各種モジュールを実現するする。ＣＰＵ４２において実現されるモジュールとしては、第１トルク算出部４４、第２トルク算出部４６、ＶＳＣ制御部４８、トルク制御部５０等が含まれる。なお、ＶＳＣ制御部４８は、別のＥＣＵにおいて実現されてもよい。

第１トルク算出部４４は、回生制動制御を実行する場合のトルク値を決定する場合に参照するトルク値の一つとして、ハイブリッド車両１００のアクセル開度と、ハイブリッド車両１００の推定車体速とに基づいて、「目標トルク値」を算出する。前述したように、アクセル開度は、アクセルセンサ３８から取得される検出信号から求めることができる。また、ハイブリッド車両１００の推定車体速は、車輪速センサ４０ｂによって検出される従動輪２６の車輪速に基づいて推定することができる。

前述したように、本実施形態のハイブリッド車両１００のような、いわゆる「シリーズハイブリッド車両」の場合、アクセルＯＦＦで減速する際、駆動輪２４の車輪軸に直結された駆動モータ１６（ＭＧ２）に回生トルクを指示し、走行エネルギーをバッテリ１８への充電電力と変換する。この場合の回生トルクは、アクセル開度と駆動モータ１６の回転数、シフト状態等から図３に例示するようなマップを参照して決定している。図３において、縦軸は、駆動モータ１６の回生時の指示トルクであり、横軸が駆動モータ１６の回転数である。図３の場合、例えば、アクセル開度０％（実線５２ａ）、アクセル開度１０％（破線５２ｂ）、アクセル開度２０％（一点鎖線５２ｃ）の場合の駆動モータ１６（ＭＧ２）の回転数と回生時の指示トルクとの関係が示されている。例えば、図３において、領域Ａ付近がハイブリッド車両１００の中速域であり、領域Ｂ付近が低速域となる。図３に示されるように、中速域Ａでは、アクセルペダルが緩められたことによりトルク指令値が徐々にマイナス側に移行して回生制動および回生による発電が大きくなる。また、回生制動等により車速の低下が進んだ低速域Ｂでは、トルク指令値が徐々にプラス側に移行させている。つまり、回生制動力が小さくなりスムーズな減速が実現できるようになっている。

しかしながら、ハイブリッド車両１００は低μ路等を走行していてスリップが発生した場合に、駆動輪２４の車輪速（駆動モータ１６の回転数）に基づき回生制動トルクを決定すると、駆動輪２４が制動（ロック）する方向にトルク指令が出されるため、スリップが拡大してしまう場合がある。

そこで、第１トルク算出部４４は、図３の駆動モータ１６の回転数を従動輪２６の車輪速（回転数）で読み替え、アクセル開度と従動輪２６の回転数、すなわちハイブリッド車両１００の推定車体速で、回生制動時の駆動モータ１６のトルク指令値となる目標トルク値を算出する。つまり、駆動輪２４が制動（ロック）されて回転数が低下することにより、さらに回生制動を増大されるような指令トルクの選択が行われることを回避している。すなわち，仮にスリップが発生していても、指令トルクとしては、従動輪２６の回転数で決定されるので、駆動モータ１６の指令トルクがさらにマイナス側(スリップを拡大する側のトルク)に選択されることが回避できる。

また、第２トルク算出部４６は、回生制動制御を実行する場合のトルク値を決定する場合に参照するトルク値の一つとして、ハイブリッド車両１００のスリップ量に基づいて抑制トルク値を算出する。ハイブリッド車両１００には、スリップを抑制するシステムとして、例えば、周知のＶＳＣ（Vehicle Stability Control）システムが搭載されている場合がある。ＶＳＣシステムは、車載のセンサ（例えば、車輪速センサや加速度センサ等）が車両の横滑り等を感知した場合、車両の安定性を維持するために、４輪にそれぞれ配置されている制動装置（ディスクブレーキやドラムブレーキ等）や駆動輪のパワー(駆動源をエンジンとする車両の場合はエンジン出力等)を自動的に制御するシステムである。

本実施形態の場合、ＶＳＣ制御部４８は、上述したＶＳＣシステムの制御うち、例えばスリップ量の取得やスリップが発生した場合に駆動モータ１６に対してスリップを抑制するためのトルク制御を要求する要求フラグの出力等の取得を行う。したがって、第２トルク算出部４６は、ＶＳＣ制御部４８を介してハイブリッド車両１００のスリップ量および要求フラグを取得すると、ハイブリッド車両１００の挙動を安定させるように駆動輪２４を駆動する駆動モータ１６のトルク制御値（抑制トルク値）を算出する。抑制トルクは、周知のＶＳＣシステムで、駆動源の出力制御を行う場合とのトルク制御と同様に、駆動モータ１６の出力制御（プラス側トルクとマイナス側トルクの制御）を行うように決定することができる。

そして、トルク制御部５０は、ハイブリッド車両１００のスリップの発生時に、第１トルク算出部４４が算出した目標トルク値と第２トルク算出部４６が算出した抑制トルク値との比較を行い、トルク値の大小関係に基づき、駆動モータ１６のトルク制御を実行する。

例えば、トルク制御部５０における比較の結果、第２トルク算出部４６が算出した抑制トルクの方が第１トルク算出部４４の算出した目標トルクより大きい場合、つまり、ＶＳＣシステム側でスリップが抑制される場合は、抑制トルクを用いて駆動モータ１６のトルク制御を実行する。この場合、ハイブリッド車両１００のトルク制御部５０は、通常時に駆動モータ１６に対してトルク変動の急変を抑制するための指令トルクの徐変処理を無効化して、ＶＳＣシステムが実行しようとする駆動輪２４の挙動が迅速に実現できるようにする。

一方、トルク制御部５０における比較の結果、第２トルク算出部４６が算出した抑制トルクの方が第１トルク算出部４４の算出した目標トルクより小さい場合、つまり、スリップの発生量が少ない場合、目標トルクを用いて駆動モータ１６のトルク制御を実行する。前述したように、目標トルク値は、アクセル開度と推定車体速等に応じて決定される値であり、運転者がどれだけのトルクを要求しているかを示す値となる。前述したように、推定車体速に基づいて、駆動モータ１６の目標トルク値を決めることにより、スリップが生じている場合でも駆動輪２４のスリップが拡大されることが抑制され易いトルク値の選択が行われる。抑制トルクが目標トルクより小さい場合、スリップ量が小さいことを意味する。したがって、トルク制御部５０は、回生制動制御を実行する場合、スリップ量の拡大が抑制でくる目標トルクを用いて駆動モータ１６のトルク制御を実行する。なお、この場合は、トルク制御部５０は、駆動モータ１６に対してトルク変動の急変を抑制するための指令トルクの徐変処理を有効化し、ハイブリッド車両１００の搭乗者に加速度の急変による違和感を与えにくいようにする。このように、目標トルク値を用いることで、スリップ量の増加を抑制しつつ、回生量の確保向上に寄与できる。また、ハイブリッド車両１００の乗り心地の改善にも寄与することができる。

なお、ハイブリッド車両１００の車速が所定値以下の場合、車輪速センサ４０の検出信号に基づくハイブリッド車両１００の推定車体速の算出精度が低下し易くなる。その結果、アクセル開度と推定車体速等から算出する目標トルク値の精度が低下する場合ある。そこで、推定車体速の精度が落ちる低速の場合、ハイブリッド車両１００の推定車体速を駆動モータ１６の回転数で補正するようにしてもよい。この場合、トルク制御部５０は、制限トルク値として、例えば、図３におけるアクセル開度０％（実線５２ａ）を参照し、駆動モータ１６の実回転数によって決まる値にすることができる。このように、駆動モータ１６の低速回転時にトルク制限値を設けることで、仮に駆動輪２４がロックされた場合に（ハイブリッド車両１００の停止時も含む）、トルク指示値をトルク制限値以下になるようにすることにより、駆動モータ１６の過剰な発熱を抑制することが可能になる。

図４は、上述のように構成される制御装置（ＣＰＵ４２）におけるトルク制御の例示的なタイミングチャートである。

例えば、ハイブリッド車両１００の走行中のアクセルペダルがＯＦＦされた場合、アクセル開度は、ライン５４で示されるように変化する。このとき、ハイブリッド車両１００の車速（駆動モータ１６の回転数）は徐々に低下する。なお、アクセルがＯＦＦされた場合、駆動モータ１６（ＭＧ２）のトルクは、破線Ｍ０で示されるように急変しないように、徐変処理（実線Ｍ１）が実行され、ハイブリッド車両１００の搭乗者に違和感を与えないようにしている。

そして、時刻Ｔｓで低μ路等が原因でハイブリッド車両１００にスリップが発生したと仮定する。この場合、第１トルク算出部４４は、アクセル開度（この場合アクセル０％）と推定車体速（従動輪２６の車輪速センサ４０ｂの検出結果に基づく車速）とに基づき、目標トルク値（実線Ｑ）を算出する。

続いて、時刻Ｔｓｓでスリップが検知された場合、つまり、ＶＳＣ制御部４８によりＶＳＣの要求フラグＯＮが取得された場合（実線５８）、第２トルク算出部４６は、スリップ量に基づき抑制トルク値の算出を行う。そして、トルク制御部５０は、第１トルク算出部４４が算出している目標トルク値と第２トルク算出部４６が算出している抑制トルク値との比較を行い、トルク値の大小関係に基づき、駆動モータ１６の指令トルクとして最小トルク値を選択する。

例えば、抑制トルク値が目標トルク値より大きかった場合、トルク制御部５０は、駆動モータ１６の指示トルク値として抑制トルク値を選択するとともに、徐変処理を無効化する（実線６０ａ）。その結果、徐々に加速度（減速度）の調整が行われ（実線６２ａ）、ハイブリッド車両１００の車速は、駆動モータ１６の回転数（駆動輪２４の回転数：実線５６ａ）と、従動輪２６の回転数(一点鎖線５６ｂ)とがあまり乖離せず、スリップが抑制された状態が維持され、ハイブリッド車両１００の走行性(操舵性)を安定させることができる。なお、車速において、破線５６ｃは、スリップが生じていないときのハイブリッド車両１００の車速の推移であり、駆動モータ１６の回転数（駆動輪２４の回転数：実線５６ａで示される車速）と、従動輪２６の回転数(一点鎖線５６ｂで示される車速)とが、破線５６ｃからあまり乖離せず、スリップが抑制された状態で速度低下が行われていることが示されている。

一方、例えば、目標トルク値が抑制トルク値より大きかった場合、トルク制御部５０は、駆動モータ１６の指示トルク値として目標トルク値を選択する（破線６０ｂ）。この場合、徐変制御（徐変制御Ｍ１）後の目標トルク値が指示トルクとして指示される。その結果、駆動モータ１６を回生制動制御させてもスリップの拡大が抑制されつつ、回生量の確保が可能となる。そして、徐変制御の結果、徐々に加速度（減速度）の調整が行われ（実線６２ｂ）、ハイブリッド車両１００の車速は、駆動モータ１６の回転数（駆動輪２４の回転数：実線５６ａ）と、従動輪２６の回転数(一点鎖線５６ｂ)とがあまり乖離せず、スリップが抑制された状態が維持され、ハイブリッド車両１００の走行性を安定させることができる。

図５は、比較例として、回生制動制御を実行する場合に、常に、駆動モータ１６（ＭＧ２）の回転数に基づいて、駆動モータ１６の指令トルクを決定した場合の比較例を示す例示的なタイミングチャートである。

ハイブリッド車両１００の走行中のアクセルペダルがＯＦＦされた場合、アクセル開度は、ライン５４で示されるように変化する。このとき、ハイブリッド車両１００の車速は（駆動モータ１６（ＭＧ２）の回転数）は徐々に低下する。なお、アクセルがＯＦＦされた場合、駆動モータ１６のトルクは、破線Ｍ０で示されるように急変しないように、徐変処理（実線Ｍ１）が実行され、ハイブリッド車両１００の搭乗者に違和感を与えないようにしている。

そして、時刻Ｔｓで低μ路等が原因でハイブリッド車両１００にスリップが発生したと仮定する。この場合、駆動モータ１６に対する指令トルクは、アクセル開度（この場合アクセル０％）と回生制動により低下している駆動モータ１６の回転数を用いて、図３に示すマップを参照して決定される。その結果、駆動モータ１６の指令トルクがマイナス側に選択され、駆動モータ１６の回転がさらに低下し(実線６４ａ)、駆動輪２４をロックする側の制御が強くなる。つまり、従動輪２６の回転数（一点鎖線６４ｂ）との乖離が拡大する。すなわち、スリップが拡大する。また、ハイブリッド車両１００の減速が進み、低速域に達し図３のマップにしたがって、指令トルクがプラス側に選択される場合でも、急激な指令トルクの修正（二点鎖線Ｍ２）が実行されず、徐変処理Ｍ３が実行されるため、スリップの抑制制御(プラス側の指令トルクの選択)が遅れ（実線６６ａ）、スリップが拡大する原因になり得る。また、このとき、スリップの拡大により、ハイブリッド車両１００の加速度（減速度）が不安定になり（実線６８ａ）、ハイブリッド車両１００の走行性、操舵性の低下を招きやすくなる場合がある。

なお、車速において、破線一点鎖線６４ｃは、スリップが生じていないときのハイブリッド車両１００の車速の推移であり、スリップが生じていない場合には、駆動モータ１６への指令トルクは、破線６６ｂにしたがって推移する。その結果、ハイブリッド車両１００の加速度（減速度）の推移は安定し（実線６８ｂ）、ハイブリッド車両１００の搭乗者に違和感を与えることなく、スムーズな減速および回生量の確保ができることが示される。

このように、推定車体速から求めた目標トルク値と抑制トルク値のうち、スリップをより抑える側のトルクを指示することで、回生制動を行いつつスリップ量を効果的に低減できる。

図６は、上述のように構成される制御装置（ＣＰＵ４２）におけるトルク制御処理の流れを示す例示的なフローチャートである。

ハイブリッド車両１００のＥＣＵ３６の制御部（ＣＰＵ４２）は、ハイブリッド車両１００の走行中は、常時、第１トルク算出部４４において、アクセル開度と推定車体速等に基づき、目標トルク値の算出を行っている（Ｓ１００）。また、トルク制御部５０は、図３の例えば、アクセル開度０％のときのマップを利用して、駆動モータ１６（ＭＧ２）の実回転数でマップ引きを行い、トルク制限値を算出する（Ｓ１０２）。また、第２トルク算出部４６は、常時、ＶＳＣシステムからスリップ量の取得を行い、取得したスリップ量に応じた抑制トルク値と、要求フラグの受信処理を実行する（Ｓ１０４）。

そして、トルク制御部５０は、各車輪速センサ４０から得られる駆動輪２４、従動輪２６の車輪速に基づき、スリップが発生し、かつＶＳＣシステムから抑制フラグが取得された場合（Ｓ１０６のＹｅｓ）、Ｓ１０４で算出した抑制トルク値とＳ１００で算出した目標トルク値との比較を行う（Ｓ１０８）。

トルク制御部５０における比較の結果、抑制トルク値＞目標トルク値の場合（Ｓ１０８のＹｅｓ）、トルク制御部５０は、駆動モータ１６に対する回生制動制御時の徐変処理を無効化するとともに（Ｓ１１０）、抑制トルク値で駆動モータ１６のトルク制御を実行し（Ｓ１１２）、次の制御周期の処理のため、Ｓ１００に移行して処理を継続する。

一方、Ｓ１０６において、トルク制御部５０が、スリップが発生し、かつＶＳＣシステムから抑制フラグが取得されたことが確認できないと判定した場合（Ｓ１０６のＮｏ）、または、Ｓ１０８において、抑制トルク値＞目標トルク値ではないと判定した場合（Ｓ１０８のＮｏ）、トルク制御部５０は、駆動モータ１６に対する回生制動制御時の徐変処理を有効化する（Ｓ１１４）。そして、トルク制御部５０は、徐変処理後の目標トルク値をトルク指令値として，駆動モータ１６のトルク制御を実行し（Ｓ１１６）、次の制御周期の処理のため、Ｓ１００に移行して処理を継続する。

このようなトルク制御を繰り返し実行することにより、回生制動を行いつつも、スリップの発生を抑制し易い、制御をすることができる。また、ハイブリッド車両１００の走行性（操舵性）を安定化させることができる。

（本実施形態の作用効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る制御装置（ＣＰＵ４２）は、走行用の動力を発生する駆動モータ１６（ＭＧ２）と、電力を蓄えるバッテリ１８と、を少なくとも搭載するハイブリッド車両１００の制御装置であって、ハイブリッド車両１００にスリップが生じた場合に駆動モータ１６のトルク制御を行うトルク制御部５０と、ハイブリッド車両１００のアクセル開度と、ハイブリッド車両１００の推定車体速とに基づいて、目標トルク値を算出する第１トルク算出部４４と、ハイブリッド車両１００のスリップ量に基づいて抑制トルク値を算出する第２トルク算出部４６と、を備える。そして、トルク制御部５０は、スリップの発生時に、目標トルク値と抑制トルク値との比較を行い、トルク値の大小関係に基づき、トルク制御を実行する。したがって、スリップ発生時の車両の状態に応じて、推定車体速から求めた目標トルク値と抑制トルク値のうち、スリップをより抑える側のトルクを指示することで、回生制動を行いつつスリップ量を効果的に低減できる。

また、本発明に係る制御装置のトルク制御部５０は、抑制トルク値が目標トルク値より大きい場合、抑制トルク値を用いて駆動モータにトルク指示を行うようにしてもよい。この構成によれば、例えば、スリップの抑制を効果的に行うことができるので、安定した操舵性の確保がし易い。

また、本発明に係る制御装置のトルク制御部５０は、抑制トルク値が目標トルク値より小さい場合、目標トルク値を徐変制御しながら駆動モータ１６にトルク指示を行うようにしてもよい。この構成によれば、例えば、抑制トルク値の方が小さい場合、スリップ量が小さいことから目標トルク値を徐変しながら指示することで、スリップ量の増加を抑制しつつ、回生量の確保向上に寄与できる。

また、本発明に係る制御装置は、ハイブリッド車両１００の推定車体速が、所定値以下の場合、トルク制御部５０は、駆動モータ１６の回転数に基づいて、トルク制限値を算出し、比較の結果として選択された方のトルク値をトルク制限値で制限するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、低速域では、推定車体速の推定精度が低下し易くなるため、駆動モータ１６の回転数に基づくトルク制限値を設定することで、駆動輪２４がロックした際に、駆動モータ１６の発熱を抑制し易くなり，駆動モータ１６の保護性能を向上し易くなる。

なお、上述した実施形態において、減速時にスリップが発生する場合についてのトルク制御について説明したが、ハイブリッド車両１００の加速時にスリップが発生する場合でもアクセル開度と、推定車体速とに基づいて算出した目標トルク値と、スリップ量に基づいて算出した抑制トルク値の比較を行い、比較の結果に基づき、スリップの発生時に、目標トルク値と抑制トルク値とのいずれか一方をトルク指令値として採用するかを決定してもよい。

上述した実施形態では、モータを駆動源として走行する車両システムの一例として、シリーズ方式のハイブリッド車両１００について説明したが、回生制御および回生制動を行う車両であれば、本実施形態の技術を搭載する車両システムの種類は問わない。モータを駆動源として走行する車両システムは、例えば、充放電可能な電池を搭載して、モータの駆動力のみで走行する電気自動車でもよく、上述した実施形態の技術が適用可能であり、同様の効果を得ることができる。また、上述したシリーズ方式のハイブリッド車両１００の他、ラレル方式やスプリット方式等のハイブリット車両にも上述した実施形態の技術が適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、この実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ ハイブリッドシステム
１２ エンジン(内燃機関)
１４ 発電モータ（ＭＧ１）
１６ 駆動モータ（ＭＧ２）
１８ バッテリ
２０ ＰＣＵ
２４ 駆動輪
２６ 従動輪
２８ 第１インバータ
３０ 第２インバータ
３２ コンバータ
３６ ＥＣＵ
３８ アクセルセンサ
４０，４０ａ，４０ｂ 車輪速センサ
４２ ＣＰＵ
４４ 第１トルク算出部
４６ 第２トルク算出部
４８ ＶＳＣ制御部
５０ トルク制御部
１００ ハイブリッド車両

Claims (4)

1. 走行用の動力を発生する駆動モータと、電力を蓄える電池と、を少なくとも搭載する車両の制御装置であって、
   前記車両にスリップが生じた場合に前記駆動モータのトルク制御を行うトルク制御部と、
   前記車両のアクセル開度と、前記車両の推定車体速とに基づいて、目標トルク値を算出する第１トルク算出部と、
   前記車両のスリップ量に基づいて抑制トルク値を算出する第２トルク算出部と、
   を備え、
   前記トルク制御部は、前記スリップの発生時に、前記目標トルク値と前記抑制トルク値との比較を行い、トルク値の大小関係に基づき、前記トルク制御を実行する、
   制御装置。
2. 前記トルク制御部は、前記抑制トルク値が前記目標トルク値より大きい場合、前記抑制トルク値を用いて前記駆動モータにトルク指示を行う、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記トルク制御部は、前記抑制トルク値が前記目標トルク値より小さい場合、前記目標トルク値を徐変制御しながら前記駆動モータにトルク指示を行う、請求項１に記載の制御装置。
4. 前記車両の前記推定車体速が、所定値以下の場合、前記トルク制御部は、前記駆動モータの回転数に基づいて、トルク制限値を算出し、比較の結果として選択された方のトルク値を前記トルク制限値で制限する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御装置。

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