JP2023102681A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両を制動する際に、油圧の元圧を確保しつつエネルギー効率の悪化を抑制する。
【解決手段】回生制動を行う際に、電動機の回転速度が所定電動機回転速度以上である場合は、回生制動が許可される一方で、電動機の回転速度が所定電動機回転速度未満である場合は、駆動輪の回転に対して電動機の回転が自由にされた状態とされると共に、回生制動が禁止されるので、電動機の回転速度が所定電動機回転速度未満となるまでは回生制動を行うことが可能であり、又、車速の低下に拘わらずオイルポンプの回転速度を所定オイルポンプ回転速度以上に維持可能なように電動機の回転速度を制御することができる。よって、車両を制動する際に、油圧の元圧を確保しつつエネルギー効率の悪化を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動機によって回転駆動される機械式のオイルポンプを備えた車両の制御装置に関するものである。

動力源として機能する電動機と、前記電動機からの動力が伝達される駆動輪と、前記電動機によって回転駆動される機械式のオイルポンプと、前記オイルポンプが吐出する作動油を元にして調圧された油圧によって制御状態が切り替えられる油圧装置と、を備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両の制御装置がそれである。この特許文献１には、駆動輪側から入力される被駆動トルクを回生により電力に変換し、その電力を蓄電装置に蓄積する、電動機の回生制動を行うことが開示されている。

特開２０１９－２０２７４８号公報

ところで、回生制動を行う際には、駆動輪の回転に対して電動機の回転が拘束された状態とする方が自由にされた状態とする場合に比べて被駆動トルクが電動機に伝達され易く、エネルギー効率を向上することができる。一方で、車両を制動する際には、車速の低下に伴って電動機の回転速度も低下させられる為、機械式のオイルポンプが油圧の元圧を確保できる十分な流量の作動油を吐出することができない可能性がある。車両を制動する際に、油圧の元圧を確保する為に、駆動輪の回転に対して電動機の回転が自由にされた状態で回生制動を行ったり、又は、回生制動そのものを行わないようにすると、エネルギー効率が悪化する可能性がある。

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、車両を制動する際に、油圧の元圧を確保しつつエネルギー効率の悪化を抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）動力源として機能する電動機と、前記電動機からの動力が伝達される駆動輪と、前記電動機によって回転駆動される機械式のオイルポンプと、前記オイルポンプが吐出する作動油を元にして調圧された油圧によって制御状態が切り替えられる油圧装置と、を備えた車両の、制御装置であって、（ｂ）前記車両を制動する際に、前記駆動輪の回転に対して前記電動機の回転が拘束された状態で、前記電動機を発電機として機能させることによって前記駆動輪に対して回生による制動トルクを発生させる、前記電動機の回生制動を行う制動制御部を含んでおり、（ｃ）前記制動制御部は、前記回生制動を行う際に、前記電動機の回転速度が前記オイルポンプによる前記作動油の吐出流量が前記油圧の元圧を確保できる所定オイルポンプ回転速度に基づいて設定された所定電動機回転速度以上である場合は、前記回生制動を許可する一方で、前記電動機の回転速度が前記所定電動機回転速度未満である場合は、前記駆動輪の回転に対して前記電動機の回転が自由にされた状態とすると共に、前記回生制動を禁止することにある。

前記第１の発明によれば、回生制動を行う際に、電動機の回転速度が所定電動機回転速度以上である場合は、回生制動が許可される一方で、電動機の回転速度が所定電動機回転速度未満である場合は、駆動輪の回転に対して電動機の回転が自由にされた状態とされると共に、回生制動が禁止されるので、電動機の回転速度が所定電動機回転速度未満となるまでは回生制動を行うことが可能であり、又、車速の低下に拘わらずオイルポンプの回転速度を所定オイルポンプ回転速度以上に維持可能なように電動機の回転速度を制御することができる。よって、車両を制動する際に、油圧の元圧を確保しつつエネルギー効率の悪化を抑制することができる。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、車両を制動する際に油圧の元圧を確保しつつエネルギー効率の悪化を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、動力源ＳＰとして機能する、エンジン１２及び電動機ＭＧを備えたハイブリッド車両である。又、車両１０は、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置１６と、を備えている。

エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公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が制御される。

電動機ＭＧは、電力から機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。電動機ＭＧは、車両１０に備えられたインバータ５２を介して、車両１０に備えられたバッテリ５４に接続されている。バッテリ５４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ＭＧトルクＴmが制御される。ＭＧトルクＴmは、例えば電動機ＭＧの回転方向がエンジン１２の運転時と同じ回転方向である正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクＴmpであり、減速側となる負トルクでは回生トルクＴmrである。具体的には、電動機ＭＧは、バッテリ５４から供給される電力により動力を発生する。又、電動機ＭＧは、エンジン１２の動力や駆動輪１４側から入力される被駆動トルクにより発電を行う。バッテリ５４は、電動機ＭＧの発電による電力を充電する。前記電力は、特に区別しない場合には電気エネルギーも同意である。前記動力は、特に区別しない場合には駆動力、トルク、及び力も同意である。

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、Ｋ０クラッチ２０、トルクコンバータ２２、自動変速機２４等を備えている。Ｋ０クラッチ２０は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路におけるエンジン１２と電動機ＭＧとの間に設けられたクラッチである。トルクコンバータ２２は、Ｋ０クラッチ２０を介してエンジン１２に連結されている。自動変速機２４は、トルクコンバータ２２に連結されており、トルクコンバータ２２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に介在させられている。トルクコンバータ２２及び自動変速機２４は、各々、動力源ＳＰと駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成している。又、動力伝達装置１６は、自動変速機２４の出力回転部材である変速機出力軸２６に連結されたプロペラシャフト２８、プロペラシャフト２８に連結されたディファレンシャルギヤ３０、ディファレンシャルギヤ３０に連結された１対のドライブシャフト３２等を備えている。又、動力伝達装置１６は、エンジン１２とＫ０クラッチ２０とを連結するエンジン連結軸３４、Ｋ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２とを連結する電動機連結軸３６等を備えている。

電動機ＭＧは、ケース１８内において、電動機連結軸３６に動力伝達可能に連結されている。つまり、電動機ＭＧは、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路、特にはＫ０クラッチ２０とトルクコンバータ２２との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結されている。見方を換えれば、電動機ＭＧは、Ｋ０クラッチ２０を介することなくトルクコンバータ２２や自動変速機２４と動力伝達可能に連結されている。

トルクコンバータ２２は、電動機連結軸３６と連結されたポンプ翼車２２ａ、及び自動変速機２４の入力回転部材である変速機入力軸３８と連結されたタービン翼車２２ｂを備えている。トルクコンバータ２２は、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路における電動機ＭＧと駆動輪１４との間に設けられた、動力源ＳＰからの動力を流体を介して電動機連結軸３６から変速機入力軸３８へ伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ２２は、ポンプ翼車２２ａとタービン翼車２２ｂとを連結する、つまり電動機連結軸３６と変速機入力軸３８とを連結するＬＵクラッチ４０を備えている。ＬＵクラッチ４０は、トルクコンバータ２２の入出力回転部材を連結する直結クラッチ、すなわち公知のロックアップクラッチである。

ＬＵクラッチ４０は、例えば多板式或いは単板式のクラッチにより構成される油圧式の摩擦係合装置である。ＬＵクラッチ４０は、車両１０に備えられた油圧制御回路５６から供給される調圧された油圧ＰＲcnであるＬＵ油圧ＰＲluによりＬＵクラッチ４０のトルク容量であるＬＵトルクＴluが変化させられることで、作動状態つまり制御状態が切り替えられる。ＬＵクラッチ４０の制御状態としては、ＬＵクラッチ４０が解放された状態である解放状態（完全解放状態ともいう）、ＬＵクラッチ４０が滑りを伴って係合された状態であるスリップ状態、及びＬＵクラッチ４０が係合された状態である係合状態（完全係合状態ともいう）がある。ＬＵクラッチ４０が解放状態とされることにより、トルクコンバータ２２はトルク増幅作用が得られるトルクコンバータ状態とされる。又、ＬＵクラッチ４０が係合状態とされることにより、トルクコンバータ２２はポンプ翼車２２ａ及びタービン翼車２２ｂが一体回転させられるロックアップ状態とされる。

自動変速機２４は、例えば不図示の１組又は複数組の遊星歯車装置と、係合装置ＣＢと、を備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置ＣＢは、例えば複数の公知の油圧式の摩擦係合装置を含んでいる。係合装置ＣＢは、各々、油圧制御回路５６から供給される調圧された油圧ＰＲcnであるＣＢ油圧ＰＲcbによりそれぞれのトルク容量であるＣＢトルクＴcbが変化させられることで、係合状態、スリップ状態、解放状態などの制御状態が切り替えられる。

自動変速機２４は、係合装置ＣＢのうちの何れかの係合装置の係合によって、変速比（ギヤ比ともいう）γat（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi／ＡＴ出力回転速度Ｎo）が異なる複数の変速段（ギヤ段ともいう）のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機２４は、後述する電子制御装置９０によって、ドライバー（＝運転者）のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、変速機入力軸３８の回転速度であり、自動変速機２４の入力回転速度である。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、トルクコンバータ２２の出力回転速度であるタービン回転速度Ｎtと同値である。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、タービン回転速度Ｎtで表すことができる。ＡＴ出力回転速度Ｎoは、変速機出力軸２６の回転速度であり、自動変速機２４の出力回転速度である。

Ｋ０クラッチ２０は、例えば多板式或いは単板式のクラッチにより構成される油圧式の摩擦係合装置である。Ｋ０クラッチ２０は、油圧制御回路５６から供給される調圧された油圧ＰＲcnであるＫ０油圧ＰＲk0によりＫ０クラッチ２０のトルク容量であるＫ０トルクＴk0が変化させられることで、係合状態、スリップ状態、解放状態などの制御状態が切り替えられる。

車両１０において、Ｋ０クラッチ２０の係合状態では、エンジン１２とトルクコンバータ２２とが動力伝達可能に連結される。一方で、Ｋ０クラッチ２０の解放状態では、エンジン１２とトルクコンバータ２２との間の動力伝達が遮断される。電動機ＭＧはトルクコンバータ２２に連結されているので、Ｋ０クラッチ２０は、エンジン１２を電動機ＭＧと断接するクラッチとして機能する。

動力伝達装置１６において、エンジン１２から出力される動力は、Ｋ０クラッチ２０が係合された場合に、エンジン連結軸３４から、Ｋ０クラッチ２０、電動機連結軸３６、トルクコンバータ２２、自動変速機２４、プロペラシャフト２８、ディファレンシャルギヤ３０、及びドライブシャフト３２等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。又、電動機ＭＧから出力される動力は、Ｋ０クラッチ２０の制御状態に拘わらず、電動機連結軸３６から、トルクコンバータ２２、自動変速機２４、プロペラシャフト２８、ディファレンシャルギヤ３０、及びドライブシャフト３２等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。

車両１０は、機械式のオイルポンプであるＭＯＰ５８、電動式のオイルポンプであるＥＯＰ６０、ポンプ用モータ６２等を備えている。ＭＯＰ５８は、ポンプ翼車２２ａに連結されており、動力源ＳＰにより回転駆動させられて動力伝達装置１６にて用いられる作動油OILを吐出する。ポンプ用モータ６２は、ＥＯＰ６０を回転駆動する為のＥＯＰ６０専用のモータである。ＥＯＰ６０は、ポンプ用モータ６２により回転駆動させられて作動油OILを吐出する。ＭＯＰ５８やＥＯＰ６０が吐出した作動油OILは、油圧制御回路５６へ供給される。油圧制御回路５６は、ＭＯＰ５８及び／又はＥＯＰ６０が吐出した作動油OILを元にして各々調圧した油圧ＰＲcnである、ＬＵ油圧ＰＲlu、ＣＢ油圧ＰＲcb、Ｋ０油圧ＰＲk0などを供給する。ＬＵクラッチ４０、係合装置ＣＢ、Ｋ０クラッチ２０は、各々、ＭＯＰ５８が吐出する作動油OILを元にして調圧された油圧ＰＲcnによって制御状態が切り替えられる油圧装置である。

車両１０は、ホイールブレーキ装置６４を備えている。ホイールブレーキ装置６４は、不図示の、ブレーキ油圧を発生させるブレーキマスタシリンダ及びシリンダアクチュエータなどを備えている。駆動輪１４及び不図示の従動輪を含む車輪ＷＨは、各々、ホイールブレーキ６６を備えている。尚、車両１０が全輪駆動車両であれば、この従動輪は駆動輪となる。ホイールブレーキ装置６４は、後述する電子制御装置９０からの指令に従って、ホイールブレーキ６６による制動トルクＴＢである車輪制動トルクＴＢwを車輪ＷＨに付与するブレーキ装置である。ホイールブレーキ装置６４は、運転者による例えばブレーキペダルの踏込操作などに応じて、ホイールブレーキ６６に各々設けられた不図示のホイールシリンダへブレーキ油圧を供給する。ホイールブレーキ装置６４では、通常時には、ブレーキマスタシリンダから発生させられる、ブレーキ操作量Ｂraに対応した大きさのマスタシリンダ油圧がブレーキ油圧としてホイールシリンダへ供給される。一方で、ホイールブレーキ装置６４では、例えばＡＢＳ機能作動時、横滑り抑制制御時、自動車速制御時、自動運転制御時、自動ブレーキ機能作動時、回生制御時などには、車輪制動トルクＴＢwの発生の為に、各制御で必要な車輪制動トルクＴＢwに対応した大きさのブレーキ油圧がホイールシリンダへ供給される。ブレーキ操作量Ｂraは、ブレーキペダルの踏力に対応する、運転者によるブレーキペダルの踏込操作の大きさつまりブレーキ操作の大きさを表す信号である。

車両１０は、更に、車両１０の制御装置を含む電子制御装置９０を備えている。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、クラッチ制御用、変速機制御用等の各コンピュータを含んで構成される。

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、ＭＧ回転速度センサ７６、アクセル開度センサ７８、スロットル弁開度センサ８０、ブレーキセンサ８２、バッテリセンサ８４、油温センサ８６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、ＡＴ入力回転速度Ｎiと同値であるタービン回転速度Ｎt、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo、電動機ＭＧの回転速度であるＭＧ回転速度Ｎm、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、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキ６６を作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキオン信号Ｂon、ブレーキ操作量Ｂra、バッテリ５４のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、油圧制御回路５６内の作動油OILの温度である作動油温ＴＨoilなど）が、それぞれ供給される。

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５６、ポンプ用モータ６２、ホイールブレーキ装置６４など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、電動機ＭＧを制御する為のＭＧ制御指令信号Ｓm、係合装置ＣＢを制御する為のＣＢ油圧制御指令信号Ｓcb、Ｋ０クラッチ２０を制御する為のＫ０油圧制御指令信号Ｓk0、ＬＵクラッチ４０を制御する為のＬＵ油圧制御指令信号Ｓlu、ＥＯＰ６０を制御する為のＥＯＰ制御指令信号Ｓeop、車輪制動トルクＴＢwを制御する為のブレーキ制御指令信号Ｓbraなど）が、それぞれ出力される。

電子制御装置９０は、車両１０における各種制御を実現する為に、動力源制御手段すなわち動力源制御部９２、Ｋ０クラッチ制御手段すなわちＫ０クラッチ制御部９４、変速機制御手段すなわち変速機制御部９６、ＬＵクラッチ制御手段すなわちＬＵクラッチ制御部９８、及び制動制御手段すなわち制動制御部９９を備えている。

動力源制御部９２は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部９２ａとしての機能と、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手段すなわち電動機制御部９２ｂとしての機能と、を含んでおり、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手段すなわちハイブリッド制御部である。

動力源制御部９２は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、運転者による車両１０に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。前記駆動要求量は、例えば駆動輪１４における要求駆動トルクＴrdemである。要求駆動トルクＴrdem［Ｎｍ］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。前記駆動要求量としては、駆動輪１４における要求駆動力Ｆrdem［Ｎ］、変速機出力軸２６における要求ＡＴ出力トルク等を用いることもできる。前記駆動要求量の算出では、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどを用いても良い。動力源制御部９２は、伝達損失、補機負荷、自動変速機２４の変速比γat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指令信号Ｓeと、電動機ＭＧを制御するＭＧ制御指令信号Ｓmと、を出力する。

動力源制御部９２は、電動機ＭＧの出力のみで要求駆動トルクＴrdemを賄える場合には、車両１０を駆動する駆動モードとしてモータ駆動モードつまりＢＥＶ駆動モードを成立させる。ＢＥＶ駆動モードは、Ｋ０クラッチ２０の解放状態において、エンジン１２の運転が停止させられた状態で電動機ＭＧのみを動力源ＳＰに用いて走行するモータ走行つまり電動走行（＝ＢＥＶ走行）が可能な電動駆動モードである。一方で、動力源制御部９２は、少なくともエンジン１２の出力を用いないと要求駆動トルクＴrdemを賄えない場合には、駆動モードとしてエンジン駆動モードつまりＨＥＶ駆動モードを成立させる。ＨＥＶ駆動モードは、Ｋ０クラッチ２０の係合状態において、少なくともエンジン１２を動力源ＳＰに用いて走行するエンジン走行つまりハイブリッド走行（＝ＨＥＶ走行）が可能なハイブリッド駆動モードである。他方で、動力源制御部９２は、電動機ＭＧの出力のみで要求駆動トルクＴrdemを賄える場合であっても、バッテリ５４の充電が必要な場合やエンジン１２等の暖機が必要な場合などには、駆動モードとしてＨＥＶ駆動モードを成立させる。

動力源制御部９２特にはエンジン制御部９２ａは、エンジン１２の制御状態を停止状態から運転状態へ切り替えるエンジン１２の始動要求であるエンジン始動要求の有無を判定する。例えば、エンジン制御部９２ａは、ＢＥＶ駆動モード時に、要求駆動トルクＴrdemが電動機ＭＧの出力のみで賄える範囲よりも増大したか否か、又は、エンジン１２等の暖機が必要であるか否か、又は、バッテリ５４の充電が必要であるか否かなどに基づいて、エンジン始動要求が有るか否かを判定する。

Ｋ０クラッチ制御部９４は、動力源制御部９２によりエンジン始動要求が有ると判定された場合には、エンジン１２の始動制御を実行するようにＫ０クラッチ２０を制御する。例えば、Ｋ０クラッチ制御部９４は、クランキングトルクＴcrをエンジン１２側へ伝達する為のＫ０トルクＴk0が得られるように、解放状態のＫ０クラッチ２０を係合状態に向けて制御する為のＫ０油圧制御指令信号Ｓk0を油圧制御回路５６へ出力する。クランキングトルクＴcrは、エンジン回転速度Ｎeを引き上げるエンジン１２のクランキングに必要な所定のトルクである。

動力源制御部９２は、エンジン始動要求が有ると判定した場合には、エンジン１２の始動制御を実行するようにエンジン１２及び電動機ＭＧを制御する。例えば、電動機制御部９２ｂは、Ｋ０クラッチ２０の係合状態への切替えに合わせて、電動機ＭＧがクランキングトルクＴcrを出力する為のＭＧ制御指令信号Ｓmをインバータ５２へ出力する。又、エンジン制御部９２ａは、エンジン１２のクランキングに連動して、燃料供給やエンジン点火などを開始する為のエンジン制御指令信号Ｓeをエンジン制御装置５０へ出力する。

変速機制御部９６は、例えば予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機２４の変速判断を行い、必要に応じてつまりその変速判断の結果に応じて自動変速機２４の変速制御を実行する為のＣＢ油圧制御指令信号Ｓcbを油圧制御回路５６へ出力する。変速機制御部９６は、自動変速機２４の変速制御では、例えば係合装置ＣＢのうちの解放側係合装置の解放状態への切替えと、係合装置ＣＢのうちの係合側係合装置の係合状態への切替えと、によって自動変速機２４の変速を行う。前記変速マップは、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２４の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。前記変速マップでは、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。

ＬＵクラッチ制御部９８は、解放状態、スリップ状態、及び係合状態のうちの何れかの制御状態となるようにＬＵクラッチ４０を制御する、つまりＬＵクラッチ４０の制御状態を制御するロックアップクラッチ制御部である。具体的には、ＬＵクラッチ制御部９８は、例えば予め定められた関係であるロックアップ領域線図を用いて制御領域の判断を行い、その判断した制御領域に対応する制御状態が実現されるＬＵ油圧ＰＲluをＬＵクラッチ４０へ供給する為のＬＵ油圧制御指令信号Ｓluを油圧制御回路５６へ出力する。前記ロックアップ領域線図は、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、完全解放領域すなわちロックアップオフ領域、スリップ領域、完全係合領域すなわちロックアップ領域を有する所定の関係である。

制動制御部９９は、例えば運転者によるアクセル操作（例えばアクセル開度θacc、アクセル開度θaccの減少速度）、車速Ｖ、降坂路の勾配、ホイールブレーキ６６を作動させる為の運転者によるブレーキ操作（例えばブレーキ操作量Ｂra、ブレーキ操作量Ｂraの増大速度）などに基づいて要求制動トルクＴＢdemを設定する。制動制御部９９は、車両１０の減速走行中には、要求制動トルクＴＢdemが得られるように車両１０の制動トルクＴＢを発生させる。制動トルクＴＢ（＜０）が小さい側は、制動トルクＴＢの絶対値が大きい側であるが、便宜上、例えば制動トルクＴＢの絶対値を大きくすることを、単に制動トルクＴＢを大きくするつまり制動トルクＴＢを増加させると表現したり、制動トルクＴＢの絶対値を小さくすることを、単に制動トルクＴＢを小さくするつまり制動トルクＴＢを減少させると表現する。

要求制動トルクＴＢdemは、基本的には、ホイールブレーキ装置６４による車輪制動トルクＴＢwに対する要求制動トルクであり、車輪制動トルクＴＢwによって実現されるものであるが、例えばエネルギー効率の向上の観点から回生制動トルクＴＢrによって優先して実現される。要求制動トルクＴＢdemを実現する制動トルクＴＢは、例えば回生制動トルクＴＢr及び車輪制動トルクＴＢwによって発生させられる。回生制動トルクＴＢrは、電動機ＭＧの回生による制動である回生制動によって得られる制動トルクＴＢである。つまり、制動制御部９９は、電動機ＭＧを発電機として機能させることによって駆動輪１４に対して回生による制動トルクＴＢである回生制動トルクＴＢrを発生させる、電動機ＭＧの回生制動すなわちＭＧ回生制動を行う。電動機ＭＧの回生トルクＴmrは、駆動輪１４における回生制動トルクＴＢrが自動変速機２４の変速比γatやディファレンシャルギヤ３０等の減速比等に基づいて電動機連結軸３６上に換算された、電動機ＭＧの回生時のＭＧトルクＴmである。電動機ＭＧの回生は、駆動輪１４から入力される被駆動トルクにより電動機ＭＧを回転駆動させて発電機として作動させ、電動機ＭＧの発電電力をバッテリ５４へ充電する制御である。

ＭＧ回生制動を行う際には、電動機ＭＧと駆動輪との間の動力伝達経路が動力伝達可能な動力伝達可能状態とされていることが必要である。電動機ＭＧと駆動輪との間の動力伝達経路における動力伝達可能状態は、自動変速機２４において何れかのギヤ段が形成された状態とされることで実現させられる。又、ＭＧ回生制動を行う際には、駆動輪１４の回転に対して電動機ＭＧの回転が拘束された状態とする方が自由にされた状態とする場合に比べて被駆動トルクが電動機ＭＧに伝達され易く、エネルギー効率を向上することができる。その為、制動制御部９９は、車両１０を制動する際に、駆動輪１４の回転に対して電動機ＭＧの回転が拘束された状態でＭＧ回生制動を行う。電動機ＭＧと駆動輪との間の動力伝達経路が動力伝達可能状態とされているときに、駆動輪１４の回転に対して電動機ＭＧの回転が拘束された状態は、例えばＬＵクラッチ４０が係合状態又はスリップ状態とされることで実現させられる。電動機ＭＧと駆動輪との間の動力伝達経路が動力伝達可能状態とされているときに、駆動輪１４の回転に対して電動機ＭＧの回転が自由にされた状態は、例えばＬＵクラッチ４０が解放状態とされることで実現させられる。ＬＵクラッチ制御部９８は、ＭＧ回生制動が行われる際には、スリップ状態又は係合状態となるようにＬＵクラッチ４０を制御する。

制動制御部９９は、要求制動トルクＴＢdemの全部を回生制動トルクＴＢrで賄える場合には、必要な回生制動トルクＴＢrを要求制動トルクＴＢdemとする。要求制動トルクＴＢdemの絶対値が回生制動トルクＴＢrの上限値の絶対値よりも大きい為に、要求制動トルクＴＢdemの一部しか回生制動トルクＴＢrで賄えない場合には、必要な回生制動トルクＴＢrを回生制動トルクＴＢrの上限値とすると共に、必要な車輪制動トルクＴＢwを要求制動トルクＴＢdemのうちの回生制動トルクＴＢrでは賄えない他部とする。

制動制御部９９は、必要な回生制動トルクＴＢrを実現する為の回生トルクＴmrが得られるように電動機ＭＧによる回生制御を実行する指令を電動機制御部９２ｂへ出力する。電動機制御部９２ｂは、必要な回生制動トルクＴＢrを実現する為の回生トルクＴmrが得られる為のＭＧ制御指令信号Ｓmを出力して電動機ＭＧの回生制御を行う。制動制御部９９は、必要な車輪制動トルクＴＢwが得られるようにホイールブレーキ６６を作動する為のブレーキ制御指令信号Ｓbraをホイールブレーキ装置６４へ出力する。

ところで、車両１０を制動する際には、車速Ｖの低下に伴ってＭＧ回転速度Ｎmも低下させられる為、つまりＭＯＰ５８の回転速度であるＭＯＰ回転速度Ｎmopが低下させられる為、ＭＯＰ５８が油圧ＰＲcnの元圧を確保できる十分な流量の作動油OILを吐出することができない可能性がある。これに対して、車両１０を制動する際に、油圧装置（ＬＵクラッチ４０、係合装置ＣＢ、Ｋ０クラッチ２０等）の油圧ＰＲcnの元圧を確保する為に、駆動輪１４の回転に対して電動機ＭＧの回転が自由にされた状態でＭＧ回生制動を行ったり、又は、ＭＧ回生制動そのものを行わないようにすると、エネルギー効率が悪化する可能性がある。

そこで、 制動制御部９９は、車両１０を制動する際には、ＭＧ回転速度Ｎmの低下を予測して、ＭＧ回生制動を禁止する。但し、ＭＧ回生制動の際はＬＵクラッチ４０がスリップ状態又は係合状態とされている為、ＭＧ回生制動を禁止するだけでは、依然として車速Ｖの低下に伴ってＭＧ回転速度Ｎmが低下させられるので、制動制御部９９は、ＭＧ回生制動を禁止することと併せて、ＬＵクラッチ４０を解放状態とする指令をＬＵクラッチ制御部９８へ出力する。

これにより、電動機制御部９２ｂは、電動機ＭＧの力行によって、車速Ｖの低下に拘わらＭＯＰ回転速度Ｎmopを所定ＭＯＰ回転速度Ｎmopf以上に維持可能なようにＭＧ回転速度Ｎmを制御することができる。所定ＭＯＰ回転速度Ｎmopfは、例えばＭＯＰ５８による作動油OILの吐出流量が油圧装置の油圧ＰＲcnの元圧を確保できるＭＯＰ回転速度Ｎmopの下限値として予め定められた所定オイルポンプ回転速度である。

ＭＧ回転速度Ｎmの低下を予測することとは、この先、ＭＧ回転速度ＮmがＭＯＰ回転速度Ｎmopを所定ＭＯＰ回転速度Ｎmopf以上に維持できなくなってしまうことを予測することである。例えば、制動制御部９９は、ＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＧ回転速度Ｎmf未満である場合に、ＭＧ回転速度Ｎmの低下を予測する。油圧ＰＲcnの元圧の確保は、エネルギー効率に対して性能優先順位が高い。その為、元圧の確保が不可能となるＭＧ回転速度Ｎmに対して、ＭＧ回生制動を禁止するＭＧ回転速度Ｎmつまり所定ＭＧ回転速度Ｎmfには相応の余裕代（＝マージン）が確保されている。すなわち、所定ＭＧ回転速度Ｎmfは、所定ＭＯＰ回転速度Ｎmopfに基づいて設定された所定電動機回転速度であって、例えば所定ＭＯＰ回転速度Ｎmopfに対応するＭＧ回転速度Ｎmに所定マージンＮmmgnが加算されたＭＧ回転速度Ｎmの閾値である。尚、本実施例では、所定ＭＯＰ回転速度Ｎmopfに対応するＭＧ回転速度Ｎmは、元圧を確保できるＭＧ回転速度Ｎmの下限値であって、所定ＭＯＰ回転速度Ｎmopfと同値であるが、例えばＭＯＰ５８と電動機ＭＧとがギヤ機構を介して連結されている構成では、そのギヤ機構のギヤ比分だけ所定ＭＯＰ回転速度Ｎmopfと異なる値となる。

このように、制動制御部９９は、ＭＧ回生制動を行う際に、ＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＧ回転速度Ｎmf以上である場合は、ＭＧ回生制動を許可する一方で、ＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＧ回転速度Ｎmf未満である場合は、駆動輪１４の回転に対して電動機ＭＧの回転が自由にされた状態とすると共に、ＭＧ回生制動を禁止する。

ここで、車両１０の減速度が大きい強減速時つまり制動トルクＴＢが大きいときは車両１０の減速度が小さい弱減速時つまり制動トルクＴＢが小さいときに比べてＭＧ回転速度Ｎmの低下が速い。この強減速時において油圧ＰＲcnの元圧を確保できる作動油OILの吐出流量を確保する為に、強減速時に合わせて所定マージンＮmmgnを大きく取って所定ＭＧ回転速度Ｎmfを一律に高い値に設定すると、弱減速時にもＭＧ回生制動の禁止が強減速時と同程度に頻繁に発生してしまい、エネルギー効率が向上し難くなる可能性がある。

その為、制動制御部９９は、車両１０の減速度に応じて所定ＭＧ回転速度Ｎmfを切り替える。例えば、制動制御部９９は、強減速時には所定ＭＧ回転速度Ｎmfを高い値に設定する一方で、弱減速時には所定ＭＧ回転速度Ｎmfを低い値に設定する。つまり、制動制御部９９は、車両１０の減速度が大きい程、所定ＭＧ回転速度Ｎmfを高い値に設定する。これにより、油圧ＰＲcnの元圧の確保に必要な作動油OILの吐出流量を確保することができ、又、車両１０の減速度に応じてＭＧ回生制動を継続することでエネルギー効率を一層向上することができる。つまり、エネルギー効率の向上と油圧ＰＲcnの元圧の確保とを一層両立させることができる。

所定ＭＧ回転速度Ｎmfは、車両１０の減速度に応じて予め定められている。制動制御部９９は、車両１０の減速度に基づいて所定ＭＧ回転速度Ｎmfを設定する。所定ＭＧ回転速度Ｎmfを設定する際の車両１０の減速度としては、加速度センサ等により検出される実際の減速度、又は、要求制動トルクＴＢdem、又は、要求制動トルクＴＢdemを実現する制動トルクＴＢ（＝車輪制動トルクＴＢw＋回生制動トルクＴＢr）などを用いても良いが、例えば要求制動トルクＴＢdemの変化がそのまま反映されると、所定ＭＧ回転速度Ｎmfが大きく変動し、誤判定の可能性がある。その為、本実施例では、所定ＭＧ回転速度Ｎmfを設定する際の車両１０の減速度として、制動トルクＴＢの変化を抑制した値、例えば制動トルクＴＢをなました値であるなまし値を用いる。この制動トルクＴＢのなまし値は、例えば要求制動トルクＴＢdemを実現する為の各々の指令信号に基づいて算出される制動トルクＴＢに対して公知の一次遅れ処理が施された値である。

車両１０の減速度に応じた所定ＭＧ回転速度Ｎmfは、例えば自動変速機２４のギヤ段毎に予め定められていても良い。同じ制動トルクＴＢであっても、ギヤ比が比較的大きなローギヤ段のときはＡＴ入力回転速度Ｎiの傾きが大きくなり、ギヤ比が比較的小さなハイギヤ段のときはＡＴ入力回転速度Ｎiの傾きが小さくなる。その為、ギヤ段毎の所定ＭＧ回転速度Ｎmfは、車両１０の減速度が同じときには、ローギヤ段程高くなるように予め定められている。

具体的には、制動制御部９９は、運転者によってブレーキ操作が為された状態であるか否か、つまりブレーキ要求が有りの状態であるか否かを判定する。制動制御部９９は、ブレーキ要求が有りの状態であると判定した場合には、ＭＧ回生制動を実施しているか否かを判定する。

制動制御部９９は、ＭＧ回生制動を実施していると判定した場合には、車両１０の減速度に応じた所定ＭＧ回転速度Ｎmfを算出する。制動制御部９９は、ＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＧ回転速度Ｎmf以上であるか否かを判定する。

制動制御部９９は、ＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＧ回転速度Ｎmf以上であると判定した場合には、ＭＧ回生制動を許可する。一方で、制動制御部９９は、ＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＧ回転速度Ｎmf未満であると判定した場合には、ＭＧ回生制動を禁止する。制動制御部９９は、ＭＧ回生制動を禁止したときには、ＬＵクラッチ４０を解放状態とする指令をＬＵクラッチ制御部９８へ出力すると共に、例えばＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＯＰ回転速度Ｎmopfに対応するＭＧ回転速度Ｎmに低下するまでの期間において、回生制動トルクＴＢr分を徐々に車輪制動トルクＴＢw分に置き換えて要求制動トルクＴＢdemを実現する。

図２は、電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、車両１０を制動する際に油圧ＰＲcnの元圧を確保しつつエネルギー効率の悪化を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。

図２において、フローチャートの各ステップは制動制御部９９の機能に対応している。ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、ブレーキ要求が有りの状態であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１０の判断が肯定される場合はＳ２０において、ＭＧ回生制動を実施しているか否かが判定される。このＳ２０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ２０の判断が肯定される場合はＳ３０において、車両１０の減速度に応じた所定ＭＧ回転速度Ｎmfが算出される。次いで、Ｓ４０において、ＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＧ回転速度Ｎmf以上であるか否かが判定される。このＳ４０の判断が肯定される場合はＳ５０において、ＭＧ回生制動が許可される。上記Ｓ４０の判断が否定される場合はＳ６０において、ＭＧ回生制動が禁止される。この際、ＬＵクラッチ４０を解放状態とする指令が出力されると共に、回生制動トルクＴＢr分が徐々に車輪制動トルクＴＢw分に置き換えられる。

上述のように、本実施例によれば、ＭＧ回生制動を行う際に、ＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＧ回転速度Ｎmf以上である場合は、ＭＧ回生制動が許可される一方で、ＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＧ回転速度Ｎmf未満である場合は、駆動輪１４の回転に対して電動機ＭＧの回転が自由にされた状態とされると共に、ＭＧ回生制動が禁止されるので、ＭＧ回転速度Ｎmが所定ＭＧ回転速度Ｎmf未満となるまではＭＧ回生制動を行うことが可能であり、又、車速Ｖの低下に拘わらずＭＯＰ回転速度Ｎmopを所定ＭＯＰ回転速度Ｎmopf以上に維持可能なようにＭＧ回転速度Ｎmを制御することができる。よって、車両１０を制動する際に、油圧ＰＲcnの元圧を確保しつつエネルギー効率の悪化を抑制することができる。

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。

例えば、前述の実施例では、要求制動トルクＴＢdemが運転者によるブレーキ操作に基づいて設定されたり、ブレーキ要求の有無が運転者のブレーキ操作によるブレーキ要求に基づいて判断されたが、この態様に限らない。例えば、ブレーキ要求は、アクセルオフの減速走行中におけるブレーキ要求、公知の自動運転制御におけるブレーキ要求、又は、公知の自動車速制御におけるブレーキ要求などに基づいて判断されても良いし、要求制動トルクＴＢdemは、それらのブレーキ要求などに基づいて設定されても良い。

また、前述の実施例では、車両１０の減速度に応じた所定ＭＧ回転速度Ｎmfが算出されたが、この態様に限らない。例えば、所定ＭＧ回転速度Ｎmfは、強減速時に合わせて予め定められた一律の所定ＭＧ回転速度Ｎmfが用いられても良い。この場合、図２のフローチャートにおけるＳ３０は必要ない。このようにしても、車両１０を制動する際に、油圧ＰＲcnの元圧を確保しつつエネルギー効率の悪化を抑制するという一定の効果は得られる。

また、前述の実施例では、所定ＭＧ回転速度Ｎmfを設定する際の車両１０の減速度として、制動トルクＴＢのなまし値を用いたが、この態様に限らない。例えば、要求制動トルクＴＢdemの大部分を回生制動トルクＴＢrにて実現しているときには、所定ＭＧ回転速度Ｎmfを設定する際の車両１０の減速度として、回生制動トルクＴＢrのなまし値を用いても良い。

また、前述の実施例では、自動変速機２４として遊星歯車式の自動変速機を例示したが、この態様に限らない。例えば、自動変速機２４は、公知のＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）を含む同期噛合型平行２軸式自動変速機、公知のベルト式無段変速機などであっても良い。尚、自動変速機２４は、必ずしも備えられている必要はない。

また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ２２が用いられたが、この態様に限らない。例えば、流体式伝動装置として、トルクコンバータ２２に替えて、トルク増幅作用のないフルードカップリングなどの他の流体式伝動装置が用いられても良い。又は、流体式伝動装置は、必ずしも備えられている必要はなく、例えば発進用のクラッチに置き換えられても良い。要は、動力源として機能する電動機と、電動機によって回転駆動される機械式のオイルポンプと、オイルポンプが吐出する作動油を元にして調圧された油圧によって制御状態が切り替えられる油圧装置と、を備えた車両であれば、本発明を適用することができる。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は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：車両
１４：駆動輪
２０：Ｋ０クラッチ（油圧装置）
４０：ＬＵクラッチ（油圧装置）
５８：ＭＯＰ（機械式のオイルポンプ）
９０：電子制御装置（制御装置）
９９：制動制御部
ＣＢ：係合装置（油圧装置）
ＭＧ：電動機
OIL：作動油
ＰＲcn：油圧
ＳＰ：動力源

Claims (1)

1. 動力源として機能する電動機と、前記電動機からの動力が伝達される駆動輪と、前記電動機によって回転駆動される機械式のオイルポンプと、前記オイルポンプが吐出する作動油を元にして調圧された油圧によって制御状態が切り替えられる油圧装置と、を備えた車両の、制御装置であって、
   前記車両を制動する際に、前記駆動輪の回転に対して前記電動機の回転が拘束された状態で、前記電動機を発電機として機能させることによって前記駆動輪に対して回生による制動トルクを発生させる、前記電動機の回生制動を行う制動制御部を含んでおり、
   前記制動制御部は、前記回生制動を行う際に、前記電動機の回転速度が前記オイルポンプによる前記作動油の吐出流量が前記油圧の元圧を確保できる所定オイルポンプ回転速度に基づいて設定された所定電動機回転速度以上である場合は、前記回生制動を許可する一方で、前記電動機の回転速度が前記所定電動機回転速度未満である場合は、前記駆動輪の回転に対して前記電動機の回転が自由にされた状態とすると共に、前記回生制動を禁止することを特徴とする車両の制御装置。

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