JP3948154B2 - 車両用モータの制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の駆動力を発生するために車両に搭載された車両用モータの制御装置に関し、特に、車両用モータのトルク制御特性の変更に際して発生するトルクの急変を防止して運転性を向上させる技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
専ら燃焼によって作動する内燃機関および電気モータを原動機として備えた所謂ハイブリッド車両や、原動機として専ら電気モータを備えた所謂電気自動車などにおいては、一般に、車両の加速走行時には駆動トルクを発生させるために電気モータが駆動されるが、車両の減速走行時にはその電気モータが発電機として作動させられることで制動トルクおよび電気エネルギ(電力)が発生させられるとともにその電気エネルギは蓄電装置に蓄電されることで減速時の車両の運動エネルギが回収されるようになっている。
【0003】
ところで、上記のような車両では、予め設定された変更条件が成立するとトルク制御特性を自動的に変更するトルク制御特性変更手段を備え、そのトルク制御特性変更手段により変更されたトルク制御特性に従って該車両用モータの回生トルク或いは出力トルクを制御する車両用モータの制御装置が設けられる場合がある。たとえば、山間地走行では、平坦地走行のトルク制御特性に比較して、車両用モータの回生トルク或いは出力トルクを大きくする山間地用トルク制御特性に変更され、坂の多い山間地走行における運転性が向上させられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、車両用モータのトルクを制御するためのトルク制御特性がトルク制御特性変更手段により変更されると、車両用モータの回生トルク或いは出力トルクが急変させられるので、運転者の意図しないショックが発生して車両の運転性が損なわれるという不都合があった。
【0005】
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、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、運転性が損なわれない車両用モータの制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、車両に搭載された車両用モータにおいて、予め設定された変更条件が成立するとトルク制御特性を自動的に変更するトルク制御特性変更手段を備え、そのトルク制御特性変更手段により変更されたトルク制御特性に従ってその車両用モータの回生トルク或いは出力トルクを制御する車両用モータの制御装置であって、(a) 前記車両用モータのトルクの急な変更が許容されるか或いはトルク制御特性が変更されてもショックが発生しない車両が停止中、車両の中立走行状態、アクセル開度が全閉状態のいずれかの予め設定された車両状態であるか否かを判定する車両状態判定手段と、(b) その車両状態判定手段により前記車両が予め設定された車両状態であると判定された場合には、前記トルク制御特性の変更を許可するトルク制御特性変更許可手段とを、含むことにある。
【0007】
【発明の効果】
このようにすれば、車両状態判定手段により車両用モータのトルクの急な変更が許容されるか或いはトルク制御特性が変更されてもショックが発生しない車両が停止中、車両の中立走行状態、アクセル開度が全閉状態のいずれかの予め設定された車両状態であると判定された場合には、トルク制御特性変更許可手段によりトルク制御特性の変更が許可される。すなわち、車両用モータのトルクの急な変更が許容されるか或いはトルク制御特性が変更されてもショックが発生しない車両が停止中、車両の中立走行状態、アクセル開度が全閉状態のいずれかの予め設定された車両状態でない場合はトルク制御特性の変更が許可されないが、車両用モータのトルクの急な変更が許容されるか或いはトルク制御特性が変更されてもショックが発生しない車両が停止中、車両の中立走行状態、アクセル開度が全閉状態のいずれかの予め設定された車両状態である場合はトルク制御特性の変更が許可される。このため、車両用モータのトルクの急な変更が許容されるか或いはトルク制御特性が変更されてもショックが発生しない場合にトルク制御特性の変更が行われるので、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、車両の運転性が損なわれない。
【0008】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記車両状態判定手段は、前記車両が停止中であるか否かを判定するものであり、前記トルク制御特性変更許可手段は、その車両状態判定手段により車両が停止中であると判定された場合にトルク制御特性の変更を許可するものである。このようにすれば、車両の停止中であるときにトルク制御特性の変更が行われるので、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、車両の運転性が損なわれない。
【0009】
また、好適には、前記車両状態判定手段は、前記車両が駆動状態すなわち加速中であるパワーオン走行および非駆動状態すなわち駆動源ブレーキ走行のいずれでもない中間領域すなわち中立走行状態であるか否かを、たとえば車両用モータから駆動輪に至る動力伝達系の解放中であるか否かを判定するものであり、前記トルク制御特性変更許可手段は、その車両状態判定手段により車両の中立走行状態であると判定された場合にトルク制御特性の変更を許可するものである。このようにすれば、車両の中立走行状態であるときにトルク制御特性の変更が行われるので、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、車両の運転性が損なわれない。
【0010】
また、好適には、前記車両状態判定手段は、前記車両のアクセル開度が全閉状態であるか否かを判定するものであり、前記トルク制御特性変更許可手段は、その車両状態判定手段によりアクセル開度が零であると判定された場合にトルク制御特性の変更を許可するものである。このようにすれば、アクセル開度が零である車両の走行中にトルク制御特性の変更が行われるので、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、車両の運転性が損なわれない。
【0011】
また、好適には、前記車両状態判定手段は、加速走行中における回生トルク特性の変更或いは減速走行中におけるアシストトルク特性の変更などのようなトルク制御特性の変更により車両用モータのトルク変化が発生しない予め設定された個別条件が成立したか否かを判定するものであり、前記トルク制御特性変更許可手段は、その個別条件が成立したと判定された場合にトルク制御特性の変更を許可するものである。このため、加速走行中における回生トルク特性の変更或いは減速走行中におけるアシストトルク特性の変更などのようなトルク制御特性の変更によりモータジェネレータのトルク変化が発生しない予め設定された個別条件が成立したときにトルク制御特性の変更が行われるので、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、車両の運転性が損なわれない。
【0012】
また、好適には、車両用モータのトルク制御特性を変更するために手動操作される手動操作入力装置と、その手動操作入力装置の操作によりトルク制御特性を変更する変更入力が行われたことを判定する手動変更入力判定手段とがさらに含まれており、前記トルク制御特性変更許可手段は、その手動変更入力判定手段によりトルク制御特性を変更する変更入力が行われたことが判定された場合には、前記車両状態判定手段の判定に拘らず、優先的にトルク制御特性の変更を許可するものである。このようにすれば、車両用モータのトルク制御特性を変更するために手動操作入力装置を操作した運転者の意思が優先される利点がある。
【0013】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例である車両用モータの制御装置を備えているハイブリッド車両の動力伝達装置10の骨子図である。このハイブリッド車両は、エンジン12およびモータジェネレータ14を車両の駆動源或いは原動機として備えている。
【0014】
図1において、上記ハイブリッド車両の動力伝達装置10はFR(フロントエンジン・リヤドライブ)車両用のもので、燃料の燃焼によって作動する内燃機関等のエンジン12と、たとえば交流同期型のモータジェネレータ14と、トルクコンバータ16と、自動変速機18と、出力軸19とを車両の前後方向に沿って直列的に順次備えており、図5に示すように、その出力軸19からプロペラシャフト21、差動歯車装置23などを介して左右の駆動輪(後輪)25へ駆動力を伝達する。モータジェネレータ14は、機械エネルギと電気エネルギとの間で相互に変換を行う機能、すなわち、電動機としての機能(力行機能)と発電機としての機能(回生機能)とを兼ね備えている。
【0015】
上記トルクコンバータ16は、エンジン12およびモータジェネレータ14からの出力トルクが入力されるポンプ翼車16P と、そのポンプ翼車16P からの作動油を受けることにより動力が伝達されるタービン翼車16T と、トルク増幅のために位置固定部材に対して一方向クラッチを介して設けられた固定翼車16S と、上記ポンプ翼車16P およびタービン翼車16T を相互に連結或いは直結し或いは相互に解放するロックアップクラッチCL とを備え、それらポンプ翼車16P 、タービン翼車16T 、固定翼車16S は作動油が封入されたカバー内に収容されている。
【0016】
なお、上記トルクコンバータ16では、惰行走行或いはエンジンブレーキ走行などにおいて、タービン翼車16T 側のトルクがロックアップクラッチCL を介してポンプ翼車16P 側に伝達されるようになっている。
【0017】
自動変速機18は、前置式オーバードライブプラネタリギヤユニットから構成される副変速機20と、単純連結3プラネタリギヤユニットから構成される前進4段、後進1段の主変速機22とを組み合わせたものである。
【0018】
具体的には、副変速機20はシングルピニオン型の遊星歯車装置32と、油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる油圧式のクラッチC0 、ブレーキB0 と、一方向クラッチF0 とを備えて構成されている。また、主変速機22は、3組のシングルピニオン型の遊星歯車装置34、36、38と、油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる複数の油圧式摩擦係合装置すなわちクラッチC1 , C2 、ブレーキB1 ,B2 ,B3 ,B4 と、一方向クラッチF1 ,F2 とを備えて構成されている。
【0019】
そして、図2に示されているソレノイドバルブSL1〜SL4の励磁、非励磁により油圧回路40が切り換えられたり、シフトレバー42に連結されたマニュアルシフトバルブによって油圧回路40が機械的に切り換えられたりすることにより、クラッチC0 ,C1 ,C2 、ブレーキB0 ,B1 ,B2 ,B3 ,B4 がそれぞれ係合、解放制御され、図3に示されているようにニュートラル(N)と前進5段(1st〜5th)、後進1段(Rev)の各変速段が成立させられる。なお、上記トルクコンバータ16や自動変速機18は、中心線に対して略対称的に構成されており、図1では中心線の下半分が省略されている。なお、上記図3のクラッチ、ブレーキ、一方向クラッチの欄の「○」は係合を表し、「◎」はシフトレバー42がエンジンブレーキレンジたとえば「3」、「2」、及び「L」レンジ等の低速レンジへ操作された場合や、所定のエンジンブレーキモード及び回生制動モードが選択された場合の係合を表し、「△」は係合および解放にいずれでもよいことすなわちトルク伝達には無関係であることを表し、空欄は非係合を表している。
【0020】
上記図3のニュートラルN、後進走行レンジR、及びエンジンブレーキレンジ3、2、Lは、シフトレバー42に機械的に連結されたマニュアルシフトバルブによって油圧回路40が機械的に切り換えられることによって成立させられ、前進変速段の1st〜5thの相互間の変速およびエンジンブレーキモード、回生制動モードでの係合制御はソレノイドバルブSL1〜SL4によって電気的に行われる。
【0021】
図3の前進変速段の変速比は1stから5thとなるに従って段階的に小さくなり、4thの変速比i4 =1であり、5thの変速比i5 は、副変速機20の遊星歯車装置32のギヤ比をρ(=サンギヤの歯数ZS /リングギヤの歯数ZR <1)とすると1/(1+ρ)となる。後進変速段Revの変速比iR は、遊星歯車装置36、38のギヤ比をそれぞれρ2 、ρ3 とすると1−1/ρ2 ・ρ3 である。
【0022】
図4は、図2に表されるシフトレバー42の操作位置を示している。図において、車両の前後方向の7つの操作位置と車両の左右方向の3つの操作位置との組み合わせにより、シフトレバー42を8通りの操作位置へ操作可能に支持する図示しない支持装置によってシフトレバー42が支持されている。シフトレバー42がマニアルシフトレンジすなわちMレンジへ操作されると、図6に示すステアリングホイール43の左右に設けられた1対の手動シフト操作釦45が有効化され、その手動シフト操作釦45の操作に応答して自動変速機18の変速が行われる。たとえば、手動シフト操作釦45が上方へ向かって操作されると自動変速機18のアップ変速が行われ、下方へ向かって操作されると自動変速機18のダウン変速が行われるようになっている。
【0023】
ハイブリッド車両の動力伝達装置10には、図2に示されるように、相互の信号を授受するための通信回線で接続されたハイブリッド制御用コントローラ50及び自動変速制御用コントローラ52を備えている。これらのコントローラ50、52は、CPU、RAM、ROM、I/Oインターフェース等を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、シフトポジションセンサ44からシフトレバー42の操作レンジ、入力軸回転数センサ46から入力軸回転数NI 、車速センサ48から車速V(出力軸回転数NO に対応)を表す信号が供給される他、アクセル操作量θAC、エンジントルクTE 、モータトルクTM 、エンジン回転数NE 、モータ回転数NM 、蓄電装置58の蓄電量SOC、ブレーキのON、OFF等の各種の情報を算出し或いは読み込むと共に、予めROMに記憶されたプログラムに従って入力信号の処理を行う。
【0024】
上記エンジントルクTE は、たとえば予め記憶された関係から実際の吸入空気量、スロットル弁開度、或いは燃料噴射量とエンジン回転速度NE とに基づいて算出される。上記モータトルクTM は、たとえば予め記憶された関係から実際のモータ電流などに基づいてから算出される。また、上記蓄電装置58の蓄電量SOCは、たとえばモータジェネレータ14がジェネレータとして機能する充電時のモータ電流すなわち充電電流や充電効率などから求められる。
【0025】
前記エンジン12は、ハイブリッド制御用コントローラ50によってスロットル弁開度や燃料噴射量、点火時期などが制御されることにより、車両の運転状態に応じて出力が制御される。
【0026】
図5に示すように、前記モータジェネレータ14は、M/G制御器(インバータ)56を介してバッテリー等の蓄電装置58に接続されており、ハイブリッド制御用コントローラ50により、その蓄電装置58から電気エネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動される回転駆動状態と、回生制動(モータジェネレータ14自体の電気的な制動トルク)によりジェネレータとして機能して蓄電装置58に電気エネルギーを充電する充電状態と、モータジェネレータ14が自由回転することを許容する無負荷状態とに切り換えられる。
【0027】
前記自動変速機18は、自動変速制御用コントローラ52によって前記ソレノイドバルブSL1〜SL4、リニアソレノイドバルブSLU、SLT、SLNの励磁状態が制御され、油圧回路40が切り換えられたり油圧制御が行われることにより、予め定められた変速条件に従って変速段が切り換えられる。変速条件は、アクセル操作量θACなどのエンジン負荷を示す軸と車速Vを示す軸とからなる二次元座標において種々のギヤ段からの変速方向毎に設定された変速線から成る変速線図かラ実際のエンジン負荷および車速Vにより表される車両状態に基づいて決定される。例えば、予め記憶された変速線図から実際のアクセル操作量θACなどのエンジン負荷および車速Vに基づいて変速判断が行われ、判断された変速が実行されるように変速出力が行われるのである。
【0028】
上記ハイブリッド制御用コントローラ50は、例えば予め設定された複数の運転モードの1つを選択し、その選択したモードでエンジン12の運転、蓄電装置58の作動、及びロックアップクラッチCL の作動をそれぞれ制御する。たとえば、減速(惰行)走行時或いは制動走行時に選択される回生制動モードにおける回生制御では、ロックアップクラッチCL が係合されてモータジェネレータ14が充電状態とされる。これにより、車両の運動エネルギーでモータジェネレータ14が回転駆動されてその発電電力により蓄電装置58が充電されるとともにその車両にエンジンブレーキのような回生制動トルクが作用させられるため、運転者によるブレーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。このとき、自動変速機18のギヤ段に応じて設定された関係から車速Vが低くなるほどそのモータジェネレータ14の発電電力を小さくしてそれに応じた回生制動トルクを車両に作用させて車両の制動トルクを滑らかに変化させる。たとえば、減速走行時では、減速度設定スイッチ60により手動設定された減速度とするために必要な目標制動トルクからそのときのギヤ段によるエンジンブレーキトルクを差し引いた値を回生制動トルクとして算出し、この回生制動トルクが得られるようにモータジェネレータ14の発電電力が調節される。本実施例では、上記ハイブリッド制御用コントローラ50がモータ制御装置或いはモータ制御手段に対応している。
【0029】
車両には、図5に示すように、ブレーキペダル62および図示しないポンプによってブレーキ用油圧を発生させるブレーキ油圧源64と、そのブレーキ油圧源64から発生させられたブレーキ用油圧を調整して各車輪に設けられた車輪ブレーキ(ホイールブレーキ)66へ分配する油圧調整装置68と、それらブレーキ油圧源64および油圧調整装置68を制御するブレーキ用コントローラ70とが設けられている。このブレーキ用コントローラ70も、CPU、RAM、ROM、I/Oインターフェース等を有するマイクロコンピュータから構成されており、各車輪の回転を検出する車輪回転センサ72からの信号が入力されている。このブレーキ用コントローラ70は、車輪回転センサ72からの各入力信号に基づいて車体速度および各車輪速度を算出し、その車体速度および各車輪速度に基づいて車輪のスリップ率を算出し、車輪の摩擦係数が最大領域内となる範囲内にスリップ率が入るようにブレーキ用油圧を車輪毎に調整することにより、低μ路走行時における車輪のロックや車体のスピンを防止する制御(所謂ABS制御)や、旋回走行時のオーバステア或いはアンダーステアを防止するためにブレーキ油圧を車輪毎に調整する制御(所謂VSC制御)などを実行する。また、ブレーキ用コントローラ70は、通信回線を介してハイブリッド制御用コントローラ50と接続されており、回生制動時においては、そのハイブリッド制御用コントローラ50からの指令に従って車輪ブレーキ66を作動させ、回生制動時の車両の制動トルクを得るために回生制動トルクに上乗せする制動トルクを発生させる。
【0030】
また、図5に示すように、車両には、GPS衛星からの電波に基づいて現在位置を算出し、画像表示装置74においてその現在位置を地図上に示すためのナビゲーションコントローラ76が設けられている。このナビゲーションコントローラ76は、予め記憶された地図内に設定された山間地域内に車両の現在位置が入ると、山間地走行であることを示す信号をハイブリッド制御用コントローラ50へ供給する。上記画像表示装置74は、運転者の指などが表示画面の所定位置に接触することにより設定信号が入力される所謂タッチパネル入力機能を備えたマルチビジョンであって、上記ナビゲーション用の表示だけでなく、オーディオ、エヤコン、モータジェネレータ自動トルクアシスト制御などの種々の設定画面が選択的に表示されるようになっている。図7は、ハイブリッド制御用コントローラ50への設定入力のために選択されたモータジェネレータ自動トルクアシスト制御の設定画面であって、丸で囲まれた部分が設定入力のために接触される位置すなわちタッチ位置を示している。図7から明らかなように、上記画像表示装置74では、「回生時減速度アップ」、「加速時加速度アップ」、「MG自動トルク補助制御」が設定可能となっているとともに、せっかく設定した項目を個人別に記憶できるようにするために個人識別情報として設定可能となっている。個人識別情報として一旦設定されれば、IDなどの個人情報を入力しただけで既に設定されたものと同じ設定が自動的に行われる。図7では、「MG自動トルク補助制御」に対応するタッチ位置のうちの「有」と「回生時減速度アップ」に対応するタッチ位置のうちの「有」とが変色しているので、モータジェネレータ自動トルクアシスト制御における回生時減速度を増加させるための入力設定が手動により行われた例が示されている。
【0031】
図8は、前記ハイブリッド制御用コントローラ50の制御機能の要部すなわちモータ特性変更制御機能を説明する機能ブロック線図である。図8において、モータ制御手段80は、予め記憶された複数のモードのうちから選択されたモードに従ってモータジェネレータ14を車両の駆動モータとして作動させ、或いは発電機として作動させる。たとえばモータ走行モード、エンジン走行およびモータ走行モードでは、モータジェネレータ14の出力トルクを車両の駆動力として利用するためにモータジェネレータ14に電力を供給してモータとして作動させ、エンジン走行および充電走行モード、回生制動モードでは、蓄電装置58を充電するための電力を発生させるために車両の運動エネルギによりモータジェネレータ14を回転駆動することによりそのモータジェネレータ14を発電機として作動させる。惰行走行時において駆動源すなわち原動機(エンジン12およびモータジェネレータ14)の回転抵抗により発生させられる車両の制動トルクは、たとえば図9に示すように、そのときのギヤ段によるエンジンブレーキトルクとモータジェネレータ14による回生トルクとが加算されたものであって、その回生トルクは車速Vの減少とともに減少するように制御される。上記回生制動モードでは、モータ制御手段80は、減速走行時においてたとえば予め選択或いは変更されたトルク制御特性と前記減速度設定スイッチ60の操作位置で決められるその修正値とで決まる車両の目標制動トルクが得られるように、モータジェネレータ14の回生トルクを、回生制御特性たとえば図10に示すような回生トルク特性に従って制御する。また、たとえば上記エンジン走行およびモータ走行モードすなわちアシスト走行では、モータ制御手段80は、発進或いは加速走行時のモータジェネレータ14の出力トルクすなわちアシストトルクを、たとえば図11に示すようなアシストトルク特性に従って制御する。
【0032】
トルク制御特性変更手段82は、たとえば図7に示す設定画面における設定入力に基づいてモータジェネレータ14のトルク制御特性すなわち回生トルク特性或いはアシストトルク特性を自動的に変更する。たとえば、「山間地識別制御」が「有」に設定された場合は、図10および図11の実線に示すトルク制御特性から1点鎖線に示すトルク制御特性に変更する。それら図10および図11に示されるトルク制御特性では、ギヤ段が高速側となるほど通常の特性と山間値の特性との差すなわち変更幅が大きくされている。
【0033】
車両状態判定手段84は、トルク制御特性変更手段82によるトルク制御特性の変更に伴うモータジェネレータ14のトルクの急変が許容されるか或いはモータジェネレータ14のトルク制御特性の変更が行われてもトルク変化が発生しない予め設定された車両状態であるか否かを判定する。その予め設定された車両状態とは、トルク制御特性の変更に伴うモータジェネレータ14のトルクの急変に伴って発生する運転者の意図しないショックにより運転性が損なわれることがない状態であって、たとえば、車両が停止中であること、車両が駆動状態すなわち加速中であるパワーオン走行および非駆動状態すなわち駆動源ブレーキ走行のいずれでもない中間領域すなわち中立走行状態であること、車両のアクセル操作量が零すなわちアクセル開度が全閉状態であること、加速走行中における回生トルク特性の変更或いは減速走行中におけるアシストトルク特性の変更などのようなトルク制御特性の変更によりモータジェネレータ14のトルク変化が発生しない予め設定された個別条件が成立したことなどである。
【0034】
手動変更入力判定手段86は、モータジェネレータ14のトルク制御特性を変更するために手動操作される手動操作入力装置として機能する画像表示装置74の操作、或いは減速度設定スイッチ60の操作によりトルク制御特性を変更する設定変更入力が行われたか否かを判定する。
【0035】
トルク制御特性変更許可手段88は、前記車両状態判定手段84により車両が前記予め設定された車両状態であると判定された場合には、前記トルク制御特性変更手段82によるトルク制御特性の変更を許可する。また、前記手動変更入力判定手段86により、手動操作入力装置として機能する画像表示装置74の操作、或いは減速度設定スイッチ60の操作によりトルク制御特性を変更する設定変更入力が行われたと判定された場合は、上記車両状態判定手段84の判定結果に拘らず、優先的にトルク制御特性の変更を許可する。運転者が意図的に変更した場合には、ショックが発生しても運転性が損なわれないからである。
【0036】
図12は、前記ハイブリッド制御用コントローラ50の制御作動の要部すなわちモータ特性変更制御を説明するフローチャートである。図12のステップ(以下、ステップを省略する)SA1の入力信号処理では、種々の入力信号が読み込まれるとともに、SA2では、各システムすなわちモータジェネレータ制御システム、自動変速制御システム、ナビゲーションシステムなどが正常であるか否かが予め判断される。このSA2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が、肯定される場合は、SA3において、前記トルク制御特性変更手段82によるトルク制御特性の変更があるか否かが判断される。
【0037】
上記SA3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が、肯定される場合は、前記手動変更入力判定手段86に対応するSA4において、手動操作入力装置として機能する画像表示装置74の操作、或いは減速度設定スイッチ60の操作によりトルク制御特性を変更する設定変更入力が行われたか否かが判定される。このSA4の判断が肯定される場合は、前記トルク制御特性変更許可手段88に対応するSA6においてトルク制御特性の変更が許可されるので、モータ制御手段80により、モータジェネレータ14の回生制御における回生トルク或いはアシスト制御における出力トルクが、トルク制御特性変更手段82により変更されたトルク制御特性に従って制御される。
【0038】
上記SA4の判断が肯定される場合は、前記車両状態判定手段84に対応するSA5において車両停止中であるか否かが、車輪速或いは車速Vなどに基づいて判断される。このSA5の判断が肯定される場合は、上記SA6においてトルク制御特性の変更が許可される。しかし、上記SA5の判断が否定される場合は、車両の走行中であるので、前記車両状態判定手段84に対応するSA7、SA8、SA9が実行される。SA7では、シフトレバー42がN位置に操作されているか否かすなわち車両の駆動状態および非駆動状態の中間領域であるか否かが判断され、このSA7の判断が否定された場合はSA8において、アクセルペダル操作量或いはスロットル弁開度を表すアクセル開度が零であるか否かが判断され、このSA8の判断が否定された場合はSA9において、加速走行中における回生トルク特性の変更或いは減速走行中におけるアシストトルク特性の変更などのようなトルク制御特性の変更によりモータジェネレータ14のトルク変化が発生しない予め設定された個別条件が成立したか否かが判断される。
【0039】
上記SA7、SA8、SA9の判断がいずれも否定された場合は、前記トルク制御特性変更許可手段88に対応するSA10において、モータジェネレータ14のトルク制御特性が従前のものに固定される。すなわち、モータジェネレータ14のトルク制御特性の変更が出されない。しかし、上記SA7、SA8、SA9の判断のいずれかすなわち少なくとも1つが肯定された場合は、前記トルク制御特性変更許可手段88に対応するSA11において、モータジェネレータ14のトルク制御特性の変更が許可されるので、トルク制御特性変更手段82により変更されたトルク制御特性に従ってモータジェネレータ14が制御される。
【0040】
なお、本明細書では、エンジンの回転抵抗(引き擦り抵抗やポンプ作用)によって車両に作用する制動トルクをエンジンブレーキトルクといい、発電時のモータジェネレータ14の回転抵抗によって車両に作用する制動力を回生トルクといい、その両方を含めて車両全体の制動トルクを車両の制動トルクという。
【0041】
上述のように、本実施例によれば、車両状態判定手段84(SA5、SA7乃至SA9)によりモータジェネレータ14のトルク制御特性の変更によるショックが許容されるか或いはトルク制御特性が変更されてもショックが発生しない予め設定された車両状態であると判定された場合には、トルク制御特性変更許可手段88(SA6、SA11)によりトルク制御特性の変更が許可される。すなわち、モータジェネレータ14のトルクの急変によるショックが許容されるか或いはモータジェネレータ14のトルク制御特性の変更が行われてもトルク変化が発生しない予め設定された車両状態でない場合はトルク制御特性の変更が許可されないが、その予め設定された車両状態である場合はトルク制御特性の変更が許可される。このため、モータジェネレータ14のトルクの急変が許容されるか或いはモータジェネレータ14のトルク制御特性の変更が行われてもトルク変化が発生しない場合にトルク制御特性の変更が行われるので、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、車両の運転性が損なわれない。
【0042】
また、本実施例によれば、車両状態判定手段84(SA5)は、前記車両が停止中であるか否かを判定するものであり、トルク制御特性変更許可手段88(SA6)は、その車両状態判定手段84により車両が停止中であると判定された場合にトルク制御特性の変更を許可するものである。このため、車両の停止中である場合にトルク制御特性の変更が行われるので、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、車両の運転性が損なわれない。
【0043】
また、本実施例によれば、車両状態判定手段84(SA7)は、車両が駆動状態すなわち加速中であるパワーオン走行および非駆動状態すなわち駆動源ブレーキ走行のいずれでもない中間領域すなわち中立走行状態であるか否かを、たとえばシフトレバー42がNレンジであることに基づいてモータジェネレータ14から駆動輪25に至る動力伝達系の解放中であるか否かを判定するものであり、トルク制御特性変更許可手段88(SA11)は、その車両状態判定手段84により車両の中立走行状態であると判定された場合にトルク制御特性の変更を許可するものである。このため、車両の中立走行状態であるときにトルク制御特性の変更が行われるので、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、車両の運転性が損なわれない。
【0044】
また、本実施例によれば、車両状態判定手段84(SA8)は、アクセル開度が全閉状態であるか否かを判定するものであり、トルク制御特性変更許可手段88(SA11)は、その車両状態判定手段84によりアクセル開度が零であると判定された場合にトルク制御特性の変更を許可するものである。このため、アクセル開度が零である車両の走行中にトルク制御特性の変更が行われるので、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、車両の運転性が損なわれない。
【0045】
また、本実施例によれば、車両状態判定手段84(SA9)は、加速走行中における回生トルク特性の変更或いは減速走行中におけるアシストトルク特性の変更などのようなトルク制御特性の変更によりモータジェネレータ14のトルク変化が発生しない予め設定された個別条件が成立したか否かを判定するものであり、トルク制御特性変更許可手段88(SA11)は、その個別条件が成立したと判定された場合にトルク制御特性の変更を許可するものである。このため、加速走行中における回生トルク特性の変更或いは減速走行中におけるアシストトルク特性の変更などのようなトルク制御特性の変更によりモータジェネレータ14のトルク変化が発生しない予め設定された個別条件が成立したときにトルク制御特性の変更が行われるので、トルク制御特性の変更に起因する運転者の意図しないショックがなく、車両の運転性が損なわれない。
【0046】
また、本実施例によれば、モータジェネレータ14のトルク制御特性を変更するために手動操作される減速度設定スイッチ60或いは画像表示装置74などの手動操作入力装置と、その手動操作入力装置の操作によりトルク制御特性を変更する変更入力が行われたことを判定する手動変更入力判定手段86(SA4)とがさらに含まれており、トルク制御特性変更許可手段88(SA6)は、その手動変更入力判定手段86によりトルク制御特性を変更する変更入力が行われたことが判定された場合には、車両状態判定手段84の判定に拘らず、優先的にトルク制御特性の変更を許可するものであるので、モータジェネレータ14のトルク制御特性を変更するために上記手動操作入力装置を操作した運転者の意思が優先される利点がある。
【0047】
以上、本発明の一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。
【0048】
例えば、前述のハイブリッド車両は、クラッチにより動力伝達を接続、遮断することによって動力源を択一的に切り換える切換タイプや、エンジンにより専ら駆動されるジェネレータにより発電された電力でモータが駆動されるタイプなどの種々のタイプのハイブリッド車両であってもよいし、車両外部の充電施設或いは車両内部の燃料電池により充電された電力でモータが駆動されるようなエンジンが搭載されない電気自動車であってもよい。
【0049】
また、前述の実施例の車両状態判定手段84は、4種類の判定のいずれかが肯定されたか否かを判定していたが、それらの組み合わせが成立したか否かを判定するものであってもよい。たとえば、シフトレバー42がNレンジに位置し且つアクセル開度が零であるか否かを判定するものであってもよい。
【0050】
また、前述の実施例のSA7は、シフトレバー42がNレンジに位置させられているか否かを判断しているが、自動変速機18内においてギヤ段が成立させられていないことを判断するものであってもよい。要するに、モータジェネレータ14から駆動輪25に至る動力伝達系が解放されていることが判定されればよいのである。
【0051】
また、前述の自動変速機18は、エンジン12およびモータジェネレータ14と駆動輪25との間の共通の動力伝達経路に配設されていたが、少なくともエンジンと駆動輪との間に配設されれば良い。
【0052】
また、前述の実施例では、回生制動時の減速度を設定するための減速度設定スイッチ60および設定入力のためのタッチスイッチ機能を有する画像表示装置74がそれぞれ設けられていたが、いずれか一方が除去されてもよいし、トルク制御特性を変更するための他の形式の入力装置が設けられていてもよい。
【0053】
また、前述の実施例では、図10および図11に示すように、トルク制御特性が2段階にしか変更されてないが、3以上の多段階に変更されるものであってもよい。
【0054】
また、前述の実施例では、図10に示すように、自動変速機18のギヤ段に応じてトルク制御特性および変更幅が決定されていたが、シフトレバーのシフト位置に応じてトルク制御特性および変更幅が変化させられていてもよい。たとえばD位置より3位置となると変更幅が大きくされてもよい。
【0055】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において、種々の態様で適用され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である車両用モータの制御装置を備えているハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図2】図1の実施例のハイブリッド車両に備えられている制御系統を説明する図である。
【図3】図1の自動変速機において、複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとそれにより成立させられる変速段との関係を説明する図である。
【図4】図2のシフトレバーの操作位置を説明する図である。
【図5】図1の実施例のハイブリッド車両に備えられているハイブリット制御用コントローラおよびブレーキ用コントローラによる制御系統を説明する図である。
【図6】シフトレバーがMレンジに操作されたときに有効化される、ステアリングホイールに設けられた手動変速操作釦を説明する図である。
【図7】図5の画像表示装置の画面の一例であって、モータジェネレータ自動トルク補助制御の設定画面を示す図である。
【図8】図2或いは図5のハイブリッド制御用コントローラの制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図9】図2或いは図5のハイブリッド制御用コントローラによる回生制動時の車両の制動トルクの内容を説明する図である。
【図10】図8のトルク制御特性変更手段により変更されるモータジェネレータの回生トルク特性を説明する図であって、実線は通常の特性を、1点鎖線は山間地用の特性を示している。
【図11】図8のトルク制御特性変更手段により変更されるモータジェネレータのアシストトルク特性を説明する図であって、実線は通常の特性を、1点鎖線は山間地用の特性を示している。
【図12】図2或いは図5のハイブリッド制御用コントローラの制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
14:モータジェネレータ(車両用モータ)
82:トルク制御特性変更手段
84:車両状態判定手段
86:手動変更入力判定手段
88:トルク制御特性変更許可手段
Claims (1)
- 車両に搭載された車両用モータにおいて、予め設定された変更条件が成立するとトルク制御特性を自動的に変更するトルク制御特性変更手段を備え、該トルク制御特性変更手段により変更されたトルク制御特性に従って該車両用モータの回生トルク或いは出力トルクを制御する車両用モータの制御装置であって、
前記車両用モータのトルクの急な変更が許容されるか或いはトルク制御特性が変更されてもショックが発生しない車両が停止中、車両の中立走行状態、アクセル開度が全閉状態のいずれかの予め設定された車両状態であるか否かを判定する車両状態判定手段と、
該車両状態判定手段により前記車両が予め設定された車両状態であると判定された場合には、前記トルク制御特性の変更を許可するトルク制御特性変更許可手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動モータの制御装置。
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