JP4085598B2 - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばハイブリッド車両の発進走行などを容易とするための車両の駆動力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両において、エンジン（内燃機関）の要求トルクとそのエンジン目標回転速度とに基づいて定まる出力トルクとなるようにそのエンジンを制御するようにした車両の駆動力制御装置が知られている。たとえば、特開平１１−２６２１０６号公報に記載されたハイブリッド車両の駆動制御装置がそれである。これによれば、トルク増幅モードすなわちアシスト走行モードにおいて、エンジンと電動機の出力トルクとを合成して走行している状態では、要求出力の変化に対して駆動力をなめらかに変化させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような車両の駆動制御装置では、車両の発進などに際してエンジンからの駆動力の伝達を制御する摩擦係合装置を滑らせつつ車両の駆動力を制御するときの制御に関しては何ら考慮されておらず、従来同様にアクセルペダル操作量の変化に応答したエンジン回転速度変化を伴うエンジン出力トルクをエンジン要求トルクの変化に対応したものとして利用する場合には、車両の発進時などにおいて要求出力に応じて的確且つ速やかに駆動力を変化させることができないという不都合があった。
【０００４】
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、車両の発進時などにおいて要求出力に応じて速やか且つ的確に駆動力を変化させることができる車両の駆動制御装置を提供することにある。
【０００５】
【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、エンジンからの動力を摩擦係合装置を滑らしつつ車軸に伝達する車両の駆動力制御装置において、ドライバー要求トルクと予め設定された目標エンジン回転速度とに基づいてエンジン要求トルクを決定し、そのエンジン要求トルクが得られ且つエンジン回転速度が上記予め設定された目標エンジン回転速度となるように前記エンジンを定回転制御するとともに、前記目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速度との定回転制御偏差が小さくなるように前記ドライバー要求トルクとエンジン要求トルクとの差に基づいてそのエンジン要求トルクを補正することにある。
【０００６】
【発明の効果】
このようにすれば、ドライバー要求トルクが急変すると、そのドライバー要求トルクと予め設定された目標エンジン回転速度とに基づいて決定されるエンジン要求トルクも変化させられ、そのエンジン要求トルクが得られ且つエンジン回転速度が上記予め設定された目標エンジン回転速度となるように前記エンジンが定回転制御されることから、ドライバー要求トルクの変化があったときすなわちアクセルペダルの操作があったときにエンジン回転速度を変化させる場合に比較して、エンジン出力の一部がエンジン回転速度変化に消費されないので、エンジン要求トルクの変化に応じて変化させられるエンジン出力の大半が駆動力に用いられて、的確且つ速やかにドライバ要求トルクを満足させることができる。また、前記目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速度との定回転制御偏差が小さくなるように前記ドライバー要求トルクとエンジン要求トルクとの差に基づいてそのエンジン要求トルクが補正されるので、エンジンの定回転制御における制御偏差が小さくなってその偏差を解消するための操作量が小さくされてエンジンの定回転制御が安定する利点がある。
【０００７】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、ドライバー要求トルクを発生させ、且つエンジン回転速度を予め設定された目標回転速度に一致させるようにスロットル弁開度を制御するためのエンジン定回転制御手段と、ドライバー要求トルクに対応する駆動力を得るために摩擦係合装置の伝達トルク容量を制御する伝達トルク容量制御手段とが設けられる。上記エンジン定回転制御手段は、ドライバー要求トルクに対応する基本要求駆動トルクを算出する基本要求トルク算出手段と、エンジン回転速度を予め設定された目標回転速度に一致させるための定回転制御トルクすなわちフィードバック制御トルクを算出する定回転制御トルク算出手段とを含み、それら基本要求駆動トルクと定回転制御トルクとの加算値をエンジン要求トルクとして算出するエンジン要求トルク算出手段を有している。
【０００８】
また、好適には、前記車両の駆動力制御装置は、前記エンジン要求トルクが得られ且つエンジン回転速度が上記予め設定された目標エンジン回転速度となるように前記エンジンを定回転制御すると同時に、ドライバーの要求トルクが得られるように前記摩擦係合装置の伝達トルク容量を制御するものである。このようにすれば、摩擦係合装置の係合トルク制御に応答して的確且つ速やかにドライバーの要求トルクが得られる。
【０００９】
また、好適には、前記摩擦係合装置の伝達トルク容量は、前記ドライバ要求トルクと前記エンジン要求トルクとの差に基づいて補正されるものである。このようにすれば、ドライバ要求トルクとエンジン要求トルクとの差に基づいてその差が減少するように摩擦係合装置の伝達トルク容量が補正される。たとえば、そのドライバ要求トルクとエンジン要求トルクとの差が所定値を超えたときにはその差が解消される方向のトルク容量補正値を算出するトルク容量補正値算出手段と、そのトルク容量補正値算出手段により算出されたトルク容量補正値を前記摩擦係合装置の伝達トルク容量に加算することにより学習補正する回転過大補正手段とが設けられる。このため、エンジンの定回転制御における制御偏差が小さくなってその偏差を解消するための操作量が小さくされてエンジンの定回転制御が安定する利点がある。
【００１０】
また、好適には、前記エンジン要求トルクは、前記ドライバ要求トルクと前記エンジン要求トルクとの差に基づいて補正されるものである。このようにすれば、ドライバ要求トルクとエンジン要求トルクとの差に基づいてその差が減少するようにエンジン要求トルクが補正される。たとえば、そのドライバ要求トルクとエンジン要求トルクとの差が所定値を超えたときにはその差が解消される方向のエンジン要求トルクを学習補正するエンジン要求トルク補正手段が設けられる。このため、エンジンの定回転制御における制御偏差が小さくなってその偏差を解消するための操作量が小さくされてエンジンの定回転制御が安定する利点がある。
【００１１】
また、好適には、前記エンジン回転速度またはその変化率が所定値よりも低い状態となると、前記摩擦係合装置の伝達トルク容量が所定値だけ減少補正される。たとえば、エンジン回転速度の低下量或いは低下率が所定値を超えたか否かを判定し、超えた場合にはその回転速度低下を抑制するために前記摩擦係合装置の伝達トルク容量を減少補正する回転低下補正手段が設けられる。このようにすれば、エンジンの定回転制御における制御偏差が小さくなってその偏差を解消するための操作量が小さくされてエンジンの定回転制御が安定する利点がある。
【００１２】
また、好適には、前記摩擦係合装置は係合油圧の作用に応じて伝達トルク容量を変化させる油圧式摩擦係合装置であり、その油圧式摩擦係合装置のスリップ回転速度に基づいてその摩擦係数を決定する摩擦係数算出手段と、その摩擦係数算出手段により算出された摩擦係数に基づいて係合油圧を算出する係合圧算出手段とが設けられる。このようにすれば、実際のスリップ回転速度に基づいて算出された摩擦係数から係合油圧が算出されるので、油圧式摩擦係合装置伝達トルク容量の制御精度が高められる。
【００１３】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両のハイブリッド制御装置１０を説明する概略構成図であり、図２は図１のハイブリッド車両の動力伝達系すなわち変速機１２を含む動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【００１４】
図１および図２において、ハイブリッド車両の動力伝達系は、供給された燃料の燃焼でその供給量に応じた大きさの動力すなわち出力トルクを発生する内燃機関であるエンジン１４、電動機および発電機として機能するフロントモータジェネレータ（以下、ＦＭＧという）１６、およびダブルピニオン型の遊星歯車装置１８を備えて構成されており、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などに横置きに搭載されて使用される。遊星歯車装置１８のサンギヤ１８ｓにはエンジン１４が連結され、キャリア１８ｃにはモータジェネレータ１６が連結され、リングギヤ１８ｒは第１ブレーキＢ１を介してケース２０に連結されるようになっている。また、キャリア１８ｃは第１クラッチＣ１を介して変速機１２の入力軸２２に連結され、リングギヤ１８ｒは第２クラッチＣ２を介して入力軸２２に連結されるようになっている。上記エンジン１４およびＦＭＧ１６はハイブリッド車両の原動機として機能し、遊星歯車装置１８は歯車式差動装置であって動力の合成分配機構として機能している。
【００１５】
上記クラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキＢ１は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられるバンド式或いは湿式多板式の油圧式摩擦係合装置であり、たとえば図３に示す油圧制御回路２４から供給される作動油によって摩擦係合させられるようになっている。図３は、油圧制御回路２４の要部を示す図であり、図示しない電動ポンプを含む電動式油圧発生装置２６で発生させられた元圧ＰＣが、マニュアルバルブ２８を介してシフトレバー３０（図１参照）のシフトポジションに応じて各クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１へ供給されるようになっている。シフトレバー３０は、運転者によって操作されるシフト操作部材で、本実施例では「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｎ」、「Ｒ」、「Ｐ」の５つのシフトポジションに選択操作されるようになっており、マニュアルバルブ２８はケーブルやリンク等を介してシフトレバー３０に連結され、そのシフトレバー３０の操作に従って機械的に切り換えられるようになっている。
【００１６】
「Ｂ」ポジションは、前進走行時に変速機１２のダウンシフトなどにより比較的大きな動力源ブレーキが発生させられるシフトポジションで、「Ｄ」ポジションは前進走行するシフトポジションであり、これ等のシフトポジションでは出力ポート２８ａからクラッチＣ１およびＣ２へ元圧ＰＣが供給される。第１クラッチＣ１へは、シャトル弁３１を介して元圧ＰＣが供給されるようになっている。「Ｎ」ポジションは動力源からの動力伝達を遮断するシフトポジションで、「Ｒ」ポジションは後進走行するシフトポジションで、「Ｐ」ポジションは動力源からの動力伝達を遮断するとともに図示しないパーキングロック装置により機械的に駆動輪の回転を阻止するシフトポジションであり、これ等のシフトポジションでは出力ポート２８ｂから第１ブレーキＢ１へ元圧ＰＣが供給される。出力ポート２８ｂから出力された元圧ＰＣは戻しポート２８ｃへも入力され、上記「Ｒ」ポジションでは、その戻しポート２８ｃから出力ポート２８ｄを経てシャトル弁３１から第１クラッチＣ１へ元圧ＰＣが供給されるようになっている。
【００１７】
クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１には、それぞれコントロール弁３２、３４、３６が設けられ、それ等の油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1が制御されるようになっている。クラッチＣ１の油圧Ｐ_C1についてはＯＮ−ＯＦＦ弁３８によって調圧され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１についてはリニアソレノイド弁４０によってそれぞれの係合圧Ｐ_C2およびＰ_B1が調圧されるようになっている。
【００１８】
そして、上記クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１の作動状態に応じて、図４に示す各走行モードが成立させられる。すなわち、「Ｂ」ポジションまたは「Ｄ」ポジションでは、「ＥＴＣモード」、「直結モード」、「モータ走行モード（前進）」の何れかが成立させられ、「ＥＴＣモード」では、第２クラッチＣ２を係合するとともに第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１を開放した状態、言い換えればサンギヤ１８ｓ、キャリア１８ｃ、およびリングギヤ１８ｒが相対回転可能な状態で、エンジン１４およびＦＭＧ１６を共に作動させてサンギヤ１８ｓおよびキャリア１８ｃにトルクを加え、リングギヤ１８ｒを回転させて車両を前進走行させる。「直結モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を係合するとともに第１ブレーキＢ１を開放した状態で、エンジン１４を作動させて車両を前進走行させる。「直結モード」ではまた、バッテリ４２（図１参照）の蓄電量（残容量）ＳＯＣに応じて、ＦＭＧ１６を力行制御するとともにその分だけエンジントルクを削減したり、ＦＭＧ１６を発電制御するとともにその分だけエンジントルクを増加させたりすることにより、蓄電量ＳＯＣを例えば充放電効率が優れた適正な範囲内に保持するようになっている。また、「モータ走行モード（前進）」では、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を開放させることにより、エンジン１４を切り離した状態でＦＭＧ１６だけで車両を駆動して前進走行させる。上記第２クラッチＣ２は、「直結モード」から「モータ走行モード」への切換時に解放させられて、エンジン１４を動力伝達系から切り離すものであるので、エンジン１４と駆動輪５２或いは変速機１２との間で動力を伝達し或いは遮断する動力伝達開閉装置として機能している。
【００１９】
図５は、上記前進モードにおける遊星歯車装置１８の作動状態を示す共線図であり、縦軸「Ｓ」はサンギヤ１８ｓの回転速度、縦軸「Ｒ」はリングギヤ１８ｒの回転速度、縦軸「Ｃ」はキャリア１８ｃの回転速度を表しているとともに、それ等の間隔はギヤ比ρ（＝サンギヤ１８ｓの歯数／リングギヤ１８ｒの歯数）によって定まる。具体的には、「Ｓ」と「Ｃ」の間隔を１とすると、「Ｒ」と「Ｃ」の間隔がρになり、本実施例ではρが０．６程度である。また、(a) のＥＴＣモードにおけるトルク比は、エンジントルクＴｅ：ＣＶＴ入力軸トルクＴin：モータトルクＴｍ＝ρ：１：１−ρであり、モータトルクＴｍはエンジントルクＴｅより小さくて済むとともに、定常状態ではそれ等のモータトルクＴｍおよびエンジントルクＴｅを加算したトルクがＣＶＴ入力軸トルクＴinになる。ＣＶＴは無段変速機の意味であり、本実施例では変速機１２としてベルト式無段変速機が設けられている。
【００２０】
図４に戻って、「Ｎ」ポジションまたは「Ｐ」ポジションでは、「ニュートラル」または「充電・Ｅｎｇ始動モード」の何れかが成立させられ、「ニュートラル」ではクラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキＢ１の何れも開放する。「充電・Ｅｎｇ始動モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を開放するとともに第１ブレーキＢ１を係合し、ＦＭＧ１６を逆回転させてエンジン１４を始動したり、エンジン１４により遊星歯車装置１８を介してＦＭＧ１６を回転駆動するとともに発電制御することにより、電気エネルギーを発生させてバッテリ４２を充電したりする。
【００２１】
「Ｒ」ポジションでは、「モータ走行モード（後進）」または「フリクション走行モード」が成立させられ、「モータ走行モード（後進）」では、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を開放した状態で、ＦＭＧ１６を逆方向へ回転駆動してキャリア１８ｃ、更には入力軸２２を逆回転させることにより車両を後進走行させる。「フリクション走行モード」は、上記「モータ走行モード（後進）」での後進走行時にアシスト要求が出た場合に実行されるもので、エンジン１４を始動してサンギヤ１８ｓを正方向へ回転させるとともに、そのサンギヤ１８ｓの回転に伴ってリングギヤ１８ｒが正方向へ回転させられている状態で、第１ブレーキＢ１をスリップ係合させてそのリングギヤ１８ｒの回転を制限することにより、キャリア１８ｃに逆方向の回転力を作用させて後進走行をアシストするものである。
【００２２】
前記変速機１２はベルト式無段変速機であり、その出力軸４４からカウンタ歯車４６を経て差動歯車装置４８のリングギヤ５０に動力が伝達され、その差動歯車装置４８により左右の駆動輪（本実施例では前輪）５２に動力が分配される。変速機１２は、一対の可変プーリ１２ａ、１２ｂを備えており、油圧シリンダによってＶ溝幅が変更されることにより変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout ）が連続的に変化させられるとともに、ベルト張力が調整されるようになっている。前記油圧制御回路２４は、変速機１２の変速比γやベルト張力を制御するための回路を備えており、共通の電動式油圧発生装置２６から作動油が供給される。油圧制御回路２４の作動油はまた、オイルパンに蓄積されて遊星歯車装置１８や差動装置４８を潤滑するとともに、一部がＦＭＧ１６に供給されて、ＦＭＧ１６のハウジング内を流通したりハウジングに形成された冷却通路を流通したりハウジングに接して流通したりすることにより、そのＦＭＧ１６を冷却するようになっている。
【００２３】
本実施例のハイブリッド制御装置１０において、ハイブリッド用電子制御装置（以下、ＨＶＥＣＵという）６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えていて、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行することにより、電子スロットルＥＣＵ６２、エンジンＥＣＵ６４、Ｍ／ＧＥＣＵ６６、Ｔ／ＭＥＣＵ６８、前記油圧制御回路２４のＯＮ−ＯＦＦ弁３８、リニアソレノイド弁４０、エンジン１４のスタータなどとして機能するスタータモータジェネレータ（以下、ＳＭＧという）７０などを制御する。電子スロットルＥＣＵ６２はエンジン１４の電子スロットル弁７２の開度を図示しないアクチュエータを用いて制御するものである。エンジンＥＣＵ６４はエンジン１４の燃料噴射量や可変バルブタイミング機構、点火時期などによりエンジン出力を制御するものである。Ｍ／ＧＥＣＵ６６はインバータ７４を介してＦＭＧ１６の力行トルクや回生制動トルク等を制御するものである。Ｔ／ＭＥＣＵ６８は変速機１２の変速比γやベルト張力などを制御するものである。上記ＳＭＧ７０は電動機および発電機として機能するものであってエンジン１４に作動的に連結されており、ベルト或いはチェーンなどの動力伝達装置を介してエンジン１４のクランクシャフトに連結されている。
【００２４】
上記ＨＶＥＣＵ６０には、アクセル操作量センサ７６からアクセル操作部材としてのアクセルペダル７８の操作量θacを表す信号が供給されるとともに、シフトポジションセンサ８０からシフトレバー３０により選択操作されたＰポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、Ｄポジション、Ｂポジション、ＳＤ（スポーツドライブ）ポジションなどのシフトポジションを表す信号が供給される。また、エンジン回転速度センサ８２、モータ回転速度センサ８４、入力軸回転速度センサ８６、出力軸回転速度センサ８８、ＣＶＴ油温センサ９０から、それぞれエンジン回転速度（回転数）Ｎｅ、モータ回転速度（回転数）Ｎｍ、入力軸回転速度（入力軸２２の回転速度）Ｎin、出力軸回転速度（出力軸４４の回転速度）Ｎout 、油圧制御回路２４の作動油の温度ＴＨ_CVT を表す信号がそれぞれ供給される。出力軸回転速度Ｎout は車速Ｖに対応する。この他、バッテリ４２の蓄電量ＳＯＣなど、運転状態を表す種々の信号が供給されるようになっている。蓄電量ＳＯＣは単にバッテリ電圧であっても良いが、充放電量を逐次積算して求めるようにしても良い。上記アクセル操作量θacは運転者の出力要求量に相当するものであり、前記電子スロットル弁７２の開度は基本的にはそのアクセル操作量θacに応じて制御される。
【００２５】
図６は、上記ハイブリット用電子制御装置であるＨＶＥＣＵ６０の制御機能の要部すなわち車両の前進或いは後進などの発進時において要求出力に応じて速やか且つ的確に駆動力を変化させることができる車両の駆動制御機能を説明する機能ブロック線図である。図６に示す車両の駆動力制御装置は、エンジン要求トルクＴ_e が得られ且つエンジン回転速度Ｎ_e が予め設定された目標エンジン回転速度Ｎ_etとなるようにエンジン１４を定回転制御すると同時に、ドライバーの要求トルクＴ_FFが得られるようにブレーキＢ１の伝達トルクＴ_B1を制御するものである。
【００２６】
図６において、走行モード判定手段１００は、車両の走行モードが、ブレーキＢ１をすべらせつつ駆動力を滑らかに高めて後進方向へ発進するためのフリクション走行モードであるか否かを、シフトレバー３０の操作位置がＲポジションであること、駆動力を必要とする坂路であること或いはＦＭＧ１６を使用できないＳＯＣが所定値以下であることなどに基づいて判定する。
【００２７】
上記走行モード判定手段１００によりフリクション走行モードであると判定されると、エンジン定回転制御手段１０２は、予め記憶された制御式(1) を用いて、ドライバー要求トルクを発生させ且つエンジン回転速度を予め設定された目標回転速度に一致させるように電子スロットル弁７２の開度を制御し、同時に、伝達トルク容量制御手段１０４は、アクセルペダル７８の操作量θacに対応するドライバー要求トルク（車両全体への要求駆動トルク）Ｔ_D に見合った駆動力（駆動トルク）、すなわちそのドライバー要求トルクＴ_D からＦＭＧ１６の出力トルクＴ_m を差し引いた基本要求駆動トルクＴ_FFを発生するようにブレーキＢ１（油圧式摩擦係合装置）をスリップさせ、その伝達トルク容量すなわち係合トルクＴ_B1を制御する。制御式(1) において、ｅは定回転制御偏差（＝Ｎ_et−Ｎ_e ）であり、Ｎ_e （ｒ．ｐ．ｍ）は実際のエンジン回転速度、Ｎ_etはたとえば１２００（ｒ．ｐ．ｍ）程度の回転速度に予め設定された目標回転速度である。この目標回転速度Ｎ_etは車両の発進時に必要とされるエンジン出力トルクＴ_e が十分に得られる値に設定されている。
【００２８】
制御式(1)
Ｔ_e ＝Ｔ_FF＋［Ｋ_P ・ｅ＋Ｋ_I ・∫ｅｄｔ＋Ｋ_D ・ｄｅ／ｄｔ］
【００２９】
上記エンジン定回転制御手段１０２は、上記制御式(1) の右辺第１項の基本要求トルクＴ_FFをアクセルペダル７８の操作量θacに基づいて算出する、すなわちアクセルペダル７８の操作量θacに対応するドライバー要求トルク（車両全体への要求駆動トルク）Ｔ_D からそのときのＦＭＧ１６の出力トルクＴ_m を差し引いたエンジン１４への基本要求トルクＴ_FFを求める基本要求トルク算出手段１０３と、上記制御式(1) の右辺第２項の定回転制御トルクすなわちフィードバック制御操作量（操作トルク）を算出する定回転制御トルク算出手段１０６とを含み、それら基本要求駆動トルクＴ_FFと定回転制御トルクとの加算値をエンジン要求トルクＴ_e として算出するエンジン要求トルク算出手段１０８を、備えている。
【００３０】
要求トルク制限手段１１０は、上記のようにして求められたエンジン要求トルクＴ_e がそのときのエンジン回転速度Ｎ_e における最大スロットル開度におけるエンジン出力トルクＴ_WOT よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定される場合はエンジン要求トルクＴ_e をＴ_WOT に制限する。
【００３１】
エンジン回転過大判定手段１１２は、エンジン回転速度Ｎ_e が過大であるか否かを、たとえば基本要求トルクＴ_FFとエンジン要求トルクＴ_e との差（Ｔ_FF−Ｔ_e ）に基づいてすなわち制御式(1) の右辺第２項である定回転制御トルクが所定値以下の負の値となったか否かに基づいて判定する。この所定値は、定回転制御偏差（＝Ｎ_et−Ｎ_e ）が制御式(1) により定回転制御が迅速に応答できる範囲を超えたことを判定できるように予め設定された値である。トルク容量補正値算出手段１１４は、上記エンジン回転過大判定手段１１２によりエンジン回転速度Ｎ_e が過大であると判定された場合は、定回転制御偏差（＝Ｎ_et−Ｎ_e ）を小さくする学習補正のために、伝達トルク容量制御手段１０４において用いられるように予め定められた一定のトルク容量補正値ΔＴ_B1を算出する。エンジン要求トルク学習補正手段１１６は、上記エンジン回転過大判定手段１１２によりエンジン回転速度Ｎ_e が過大であると判定された場合は、定回転制御偏差（＝Ｎ_et−Ｎ_e ）を小さくする学習補正のために、予め定められた一定のエンジン要求トルク補正値ΔＴ_e を算出し、制御式(1) により算出されたエンジン要求トルクＴ_e にそのエンジン要求トルク補正値ΔＴ_e を加算することにより学習補正する。
【００３２】
伝達トルク容量制御手段１０４において、基本要求トルク制限手段１２０は、前記基本要求トルク算出手段１０３により算出された基本要求トルクＴ_FFが最大スロットル開度におけるエンジン出力トルクＴ_WOT よりも大きいか否かを判定し、大きいと判定される場合は基本要求トルクＴ_FFをＴ_WOT に制限する。係合トルク算出手段１２２は、予め記憶された関係（Ｔ_FF＝Ｃ×Ｔ_B1 （但しＣは遊星歯車装置１８のギヤ比））から実際の基本要求トルクＴ_FFに基づいてブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1を算出する。回転過大学習補正手段１２４は、前記定回転制御偏差（＝Ｎ_et−Ｎ_e ）を小さくするために、トルク容量補正値算出手段１１４により求められたトルク容量補正値ΔＴ_B1を上記ブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1に加算することにより学習補正を行う。
【００３３】
回転急低下補正手段１２６は、エンジン回転速度Ｎ_e の単位時間あたりの低下量ΔＮ_e 或いは低下率ΔＮ_e ／ｄｔが所定値Ｂよりも低い状態となるとすなわちエンジン回転速度Ｎ_e の急低下が発生すると、その急低下を阻止するように、ブレーキＢ１の係合トルク（伝達トルク容量）Ｔ_B1が、上記単位時間あたりの低下量ΔＮ_e 或いは低下率ΔＮ_e ／ｄｔに応じた大きさの所定値ΔＴ_B1だけリアルタイムで減少補正する。すなわち、回転急低下補正手段１２６は、エンジン回転速度Ｎ_e の単位時間当たりのΔＮ_e 或いは低下率ΔＮ_e ／ｄｔが所定値Ｂを超えたか否かを判定し、超えた場合にはその回転速度低下を抑制するためにブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1を単位時間あたりの低下量ΔＮ_e 或いは低下率ΔＮ_e ／ｄｔに応じて減少補正する。上記所定値Ｂは、エンジン回転速度Ｎｅの急低下を判定するために予め求められたものであり、低下率ΔＮｅ／ｄｔを判定する場合には負の値となる。
【００３４】
摩擦係数算出手段１２８は、予め記憶された関係すなわち摩擦係数μとスリップ回転速度Ｖとの関係から実際のブレーキＢ１のスリップ回転速度に基づいてブレーキＢ１の摩擦板の摩擦係数μを算出する。この関係は、たとえばスリップ回転速度が増加するほど摩擦係数μが低下するものである。係合圧算出手段１３０は、予め記憶された関係［Ｔ_B1＝ｆ（μ，Ｐ_B1，Ｓ） 但しＳｊは摩擦板の有効摩擦面積］から、上記摩擦係数算出手段１２８により求められた摩擦係数μと、係合トルク算出手段１２２により算出され、回転過大学習補正手段１２４および回転急低下補正手段１２６により補正されたブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1とに基づいて、その係合トルクＴ_B1を得るためのブレーキＢ１の係合油圧Ｐ_B1を算出し、そのブレーキＢ１の係合油圧がその値Ｐ_B1となるように油圧制御回路２４を制御する。
【００３５】
図７および図８は、上記ハイブリット用電子制御装置であるＨＶＥＣＵ６０の制御作動の要部すなわち車両の前進或いは後進などの発進時において要求出力に応じて速やか且つ的確に駆動力を変化させることができる車両の駆動制御作動を説明するフローチャートであり、図７はエンジン回転速度制御ルーチンを、図８は伝達トルク容量制御ルーチンをそれぞれ示している。この図７および図８の制御ルーチンは、数ミリ秒乃至十数ミリ秒の周期で繰り返し実行される。なお、上記図７および図８は、車両の走行モードが、ブレーキＢ１をすべらせつつ駆動力を滑らかに高めて後進方向へ発進するためのフリクション走行モードであると判定されたときに実行される。また、図６の走行モード判定手段１００に対応するステップはよく知られたものであるのでそのステップが省略されている。
【００３６】
図７において、前記基本要求トルク算出手段１０３に対応するＳＡ１では、たとえば図９に示す予め記憶された関係から実際のアクセルペダル７８の操作量θacに基づいて基本要求トルクＴ_FFが算出される。この基本要求トルクＴ_FFはエンジン１４に対するドライバーの要求トルクに対応するものであり、たとえば、アクセルペダル７８の操作量θacに対応する車両に対する要求駆動トルクからその時のＦＭＧ１６の出力トルクＴ_m を差し引くことにより求められる。次いで、前記定回転制御トルク算出手段１０６に対応するＳＡ２では、前記制御式(1) の右辺第２項の定回転制御トルク（定回転フィードバック値）すなわちフィードバック制御操作量（フィードバック制御操作トルク）が算出される。そして、前記エンジン要求トルク算出手段１０８に対応するＳＡ３では、前記制御式(1) から上記基本要求駆動トルクＴ_FFおよび定回転制御トルクに基づいて、エンジン１４に対するエンジン要求トルクＴ_e が算出される。
【００３７】
次いで、前記要求トルク制限手段１１０に対応するＳＡ４およびＳＡ５が実行される。先ずＳＡ４では、上記エンジン要求トルクＴ_e がそのときのエンジン回転速度Ｎ_e における最大スロットル開度におけるエンジン出力トルクＴ_WOT よりも大きいか否かが判定される。このＳＡ４の判断が否定される場合はＳＡ６以下が実行されるが、肯定される場合はＳＡ５においてエンジン要求トルクＴ_e が上記Ｔ_WOT に制限されてからＳＡ６以下が実行される。
【００３８】
前記エンジン回転過大判定手段１１２に対応するＳＡ６では、基本要求トルクＴ_FFとエンジン要求トルクＴ_e との差（Ｔ_FF−Ｔ_e ）に基づいてすなわち制御式(1) の右辺第２項である定回転制御トルクが所定値以下の負の値となったか否かに基づいて、エンジン回転速度Ｎ_e が過大であるか否かが判断される。このＳＡ６の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられて図示しないステップにより、上記エンジン要求トルクＴ_e が得られるように電子スロットル弁７２が制御される。しかし、上記ＳＡ６の判断が肯定される場合は、前記トルク容量補正値算出手段１１４およびエンジン要求トルク学習補正手段１１６に対応するＳＡ７において、定回転制御偏差（＝Ｎ_et−Ｎ_e ）を小さくする学習補正のために、伝達トルク容量制御手段１０４（ＳＢ４）において用いられるように予め定められた一定のトルク容量補正値ΔＴ_B1が算出されるとともに、定回転制御偏差（＝Ｎ_et−Ｎ_e ）を小さくする学習補正のために、予め定められた一定のエンジン要求トルク補正値ΔＴ_e が算出され、制御式(1) により算出されたエンジン要求トルクＴ_e にそのエンジン要求トルク補正値ΔＴ_e が加算されることにより学習補正される。
【００３９】
図８において、前記基本要求トルク制限手段１２０に対応するＳＢ１およびＳＢ２が実行される。先ずＳＢ１では、上記基本要求トルクＴ_FFがそのときのエンジン回転速度Ｎ_e における最大スロットル開度時のエンジン出力トルクＴ_WOT 以上であるか否かが判断される。このＳＢ１の判断が否定される場合はＳＢ３以下が実行されるが、肯定される場合は、ＳＢ２において基本要求トルクＴ_FFがそのエンジン出力トルクＴ_WOT に制限されてからＳＢ３以下が実行される。次いで、前記係合トルク算出手段１２２に対応するＳＢ３において、前記ＳＡ１において算出された基本要求トルクＴ_FFに対応するブレーキＢ１の伝達トルク容量すなわち係合トルクＴ_B1（＝Ｃ×Ｔ_FF）が、算出される。この係合トルクＴ_B1は、上記基本要求トルクＴ_FFを変速機１２へ伝達するために必要とされる値である。
【００４０】
回転過大学習補正手段１２４に対応するＳＢ４では、ＳＢ１において求められたブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1に前記トルク容量補正値算出手段１１４に対応するＳＡ７において求められた補正値ΔＴ_B1が加算されることにより学習補正が行われる。次いで、前記回転急低下補正手段１２６に対応するＳＢ５およびＳＢ６が実行される。先ずＳＢ５では、エンジン回転速度Ｎ_e の急低下すなわちエンジン回転速度Ｎ_e の単位時間当たりの低下量ΔＮ_e 或いは低下率ΔＮ_e ／ｄｔが大きいか否かがたとえば所定値Ｂを超えたか否かに基づいて判断される。このＳＢ５の判断が否定される場合はＳＢ７以下が実行されるが、肯定される場合は、ＳＢ６において、上記単位時間当たりの低下量ΔＮ_e 或いは低下率ΔＮ_e ／ｄｔに応じた大きさでブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1がリアルタイムで減少補正される。すなわち、単位時間当たりの低下量ΔＮ_e 或いは低下率ΔＮ_e ／ｄｔが大きくなるほど大きな減少幅でブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1が直ちに減少させられる。
【００４１】
そして、前記摩擦係数算出手段１２８および係合圧算出手段１３０に対応するＳＢ７では、予め記憶された関係から実際のブレーキＢ１のスリップ回転速度Ｖに基づいてブレーキＢ１の摩擦板の摩擦係数μが算出され、さらに予め記憶された関係［Ｔ_B1＝ｆ（μ，Ｐ_B1，Ｓ） 但しＳｊは摩擦板の有効摩擦面積］から、上記摩擦係数μと、ＳＢ１により算出され、ＳＢ４およびＳＢ５、６により補正されたブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1とに基づいて、その係合トルクＴ_B1を得るためのブレーキＢ１の係合油圧Ｐ_B1が算出され、ブレーキＢ１の係合油圧がその値Ｐ_B1となるように油圧制御回路２４が制御される。
【００４２】
上述のように、本実施例のハイブリッド車両の駆動力制御装置において後進発進のためにフリクション走行モードが選択された場合は、アクセルペダル７８の操作量θacに応答してドライバーの基本要求トルクＴ_FFが急変すると、そのＴ_FFと予め設定された目標エンジン回転速度Ｎ_etとに基づいて決定されるエンジン要求トルクＴ_e も変化させられ、そのエンジン要求トルクＴ_e が得られ且つエンジン回転速度Ｎ_e が上記予め設定された目標エンジン回転速度Ｎ_etとなるようにエンジン１４が定回転制御されることから、ドライバー要求トルクＴ_FFの変化があったときすなわちアクセルペダル７８の操作量θacが変化させられたときにエンジン回転速度Ｎ_e を変化させる従来の場合に比較して、エンジン出力の一部がエンジン回転速度変化に消費されないので、エンジン要求トルクＴ_e の変化に応じて変化させられるエンジン出力の大半が駆動力に用いられて、的確且つ速やかにドライバ要求トルクを満足させることができる。
【００４３】
また、本実施例によれば、ドライバーの基本要求トルクＴ_FFを発生させ、且つエンジン回転速度Ｎ_e を予め設定された目標回転速度Ｎ_etに一致させるように電子スロットル弁７２の開度を制御するためのエンジン定回転制御手段１０２（ＳＡ１乃至ＳＡ７）と、ドライバー要求トルクＴ_FFに対応する駆動力を得るためにブレーキ（摩擦係合装置）Ｂ１の係合トルク（伝達トルク容量）Ｔ_B1を制御する伝達トルク容量制御手段１０４（ＳＢ１乃至ＳＢ７）とが設けられ、上記エンジン定回転制御手段１０２は、ドライバー要求トルクに対応する基本要求駆動トルクＴ_FFを算出する基本要求トルク算出手段１０３（ＳＡ１）と、エンジン回転速度を予め設定された目標回転速度に一致させるための定回転制御トルクすなわちフィードバック制御トルクを算出する定回転制御トルク算出手段１０６（ＳＡ２）とを有してそれら基本要求駆動トルクＴ_FFと定回転制御トルクとの加算値をエンジン要求トルクＴ_e として算出するエンジン要求トルク算出手段１０８（ＳＡ３）を有している。これにより、アクセルペダル７８の操作量θacに応答してドライバーの基本要求トルクＴ_FFが急変すると、エンジン要求トルク算出手段１０８により、そのＴ_FFと予め設定された目標エンジン回転速度Ｎ_etとに基づいて決定されるエンジン要求トルクＴ_e も変化させられ、そのエンジン要求トルクＴ_e が得られ且つエンジン回転速度Ｎ_e が上記予め設定された目標エンジン回転速度Ｎ_etとなるようにエンジン１４が定回転制御されることから、ドライバー要求トルクＴ_FFの変化があったときすなわちアクセルペダル７８の操作量θacが変化させられたときにエンジン回転速度Ｎ_e を変化させる従来の場合に比較して、エンジン出力の一部がエンジン回転速度変化に消費されないので、エンジン要求トルクＴ_e の変化に応じて変化させられるエンジン出力の大半が駆動力に用いられて、的確且つ速やかにドライバ要求トルクを満足させることができる。
【００４４】
また、本実施例の車両の駆動力制御装置は、制御式(1) から、エンジン要求トルクＴ_FFが得られ且つエンジン回転速度Ｎ_e が上記予め設定された目標エンジン回転速度Ｎ_etとなるようにエンジン１４が定回転制御されると同時に、ドライバーの要求トルクＴ_FFが得られるようにブレーキＢ１の係合トルク（伝達トルク容量）Ｔ_B1を制御するものであるので、ブレーキＢ１の係合トルク制御に応答して的確且つ速やかにドライバーの要求トルクＴ_FFが得られる。
【００４５】
また、本実施例のブレーキＢ１の係合トルク（伝達トルク容量）Ｔ_B1は、ドライバ要求トルクＴ_FFとエンジン要求トルクＴ_e との差に基づいて補正される。すなわちドライバ要求トルクＴ_FFとエンジン要求トルクＴ_e との差に基づいてその差が減少するようにブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1が補正される。このように、ドライバ要求トルクＴ_FFとエンジン要求トルクＴ_e との差が所定値を超えたときにはその差が解消される方向のトルク容量補正値ΔＴ_B1を算出するトルク容量補正値算出手段１１４（ＳＡ７）と、そのトルク容量補正値算出手段１１４により算出されたトルク容量補正値ΔＴ_B1をブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1に加算することにより学習補正する回転過大補正手段１１６（ＳＡ７）とが設けられるので、エンジン１４の定回転制御における制御偏差が小さくなってその偏差を解消するための操作量が小さくされてエンジンの定回転制御が安定する利点がある。
【００４６】
また、本実施例において、エンジン要求トルクＴ_e は、ドライバ要求トルクＴ_FFとエンジン要求トルクＴ_e との差に基づいて補正されるものであるので、ドライバ要求トルクＴ_FFとエンジン要求トルクＴ_e との差に基づいてその差が減少するようにエンジン要求トルクＴ_e が補正される。すなわち、ドライバ要求トルクＴ_FFとエンジン要求トルクＴ_e との差が所定値を超えたときにはその差が解消される方向にエンジン要求トルクＴ_e を学習補正するエンジン要求トルク補正手段１１６（ＳＡ７）が設けられているので、エンジン１４の定回転制御における制御偏差が小さくなってその偏差を解消するための操作量が小さくされてエンジン１４の定回転制御が安定する利点がある。
【００４７】
また、本実施例において、エンジン回転速度Ｎ_e が所定値よりも低い状態となると、ブレーキＢ１の係合トルク（伝達トルク容量）Ｔ_B1が所定値だけ減少補正される。すなわち、エンジン回転速度Ｎ_e の単位時間当たりの低下量ΔＮ_e 或いは低下率ΔＮ_e ／ｄｔが所定値を超えたか否かを判定し、超えた場合にはその回転速度低下を抑制するためにブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1を減少補正する回転低下補正手段１２６（ＳＢ５、ＳＢ６）が設けられるので、エンジン１４の定回転制御における制御偏差が小さくなってその偏差を解消するための操作量が小さくされてエンジンの定回転制御が安定する利点がある。
【００４８】
また、本実施例のブレーキＢ１はその係合油圧Ｐ_B1の作用に応じて伝達トルク容量（係合トルク）Ｔ_B1を変化させる油圧式摩擦係合装置であり、そのブレーキＢ１のスリップ回転速度Ｖに基づいてその摩擦係数μを決定する摩擦係数算出手段１２８（ＳＢ７）と、その摩擦係数算出手段１２８により算出された摩擦係数μに基づいて係合油圧Ｐ_B1を算出する係合圧算出手段１３０（ＳＢ７）とが設けられることから、実際のスリップ回転速度Ｖに基づいて算出された摩擦係数μから係合油圧Ｐ_B1が算出されるので、ブレーキＢ１の伝達トルク容量の制御精度が高められる。
【００４９】
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、これ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。
【００５０】
たとえば、前述の実施例では、摩擦係合装置として油圧式のブレーキＢ１が用いられていたが、空圧或いは電磁力によって係合トルクが変化させられる摩擦係合装置であってもよい。また、前述の実施例のブレーキＢ１は、遊星歯車装置のリンギギヤ１８ｒを非回転部材であるケース２０に連結するものであったが、エンジン１４と駆動輪５２との間の動力伝達経路に直列に介在させられたクラッチであってもよい。
【００５１】
また、前述の実施例において、ブレーキＢ１がスリップ係合させられるフリクション走行モードは車両を後進させるものであったが、前進させるためのモードであってもよい。
【００５２】
また、前述の実施例においては、１個のエンジン１４および１個のＦＭＧ１６が選択的に原動機として用いるハイブリッド車両であったが、そのＦＭＧ１６は複数個設けられたり、後輪に設けられたりしてもよいし、原動機としてエンジン１４のみが搭載された通常の車両であってもよい。
【００５３】
また、前述の実施例においては、クラッチＣ２によってエンジン１４から駆動輪５２への動力伝達が遮断されるように構成された動力伝達機構が用いられていたが、その動力伝達機構は種々変更され得るものであり、変速機１２は複数組の遊星歯車から構成された多段式自動変速機や、一対のコーンとそれらコーンの回転軸心を通る平面内の回転軸心まわりに回転可能に支持されたローラがそれら一対のコーンに挟持された所謂トラクション型無段変速機などであってもよい。
【００５４】
また、前述の図６において、要求トルク制限手段１１０、エンジン回転過大判定手段１１２、トルク容量補正値算出手段１１４、エンジン要求トルク学習補正手段１１６、基本要求トルク制限手段１２０、回転過大学習補正手段１２４、回転急低下補正手段１２６、摩擦係数算出手段１２８は必ずしも設けられていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車両に備えられた制御装置を概略説明する図である。
【図２】図１のハイブリッド車両の動力伝達系の構成を説明する骨子図である。
【図３】図１の油圧制御回路の一部を示す回路図である。
【図４】図１のハイブリッド駆動制御装置において成立させられる幾つかの走行モードと、クラッチおよびブレーキの作動状態との関係を説明する図である。
【図５】図４のＥＴＣモード、直結モード、およびモータ走行モード（前進）における遊星歯車装置の各回転要素の回転速度の関係を示す共線図である。
【図６】図１のＨＶＥＣＴの制御機能の要部すなわち車両の後進発進時において要求出力に応じて速やか且つ的確に駆動力を変化させることができる車両の駆動制御機能を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図１のＨＶＥＣＴの制御作動の要部すなわち上記車両の後進発進時において要求出力に応じて速やか且つ的確に駆動力を変化させることができる車両の駆動制御作動を説明するフローチャートであって、エンジン回転速度制御ルーチンを示している。
【図８】図１のＨＶＥＣＴの制御作動の要部すなわち上記車両の後進発進時において要求出力に応じて速やか且つ的確に駆動力を変化させることができる車両の駆動制御作動を説明するフローチャートであって、ブレーキＢ１の伝達トルク容量制御ルーチンを示している。
【図９】図１のＳＡ１においてアクセルペダル操作量θacから基本要求トルクを算出するための関係を示す図である。
【符号の説明】
１０：ハイブリッド制御装置（駆動力制御装置）
１４：エンジン
６０：ＨＶＥＣＵ（ハイブリッド用電子制御装置）
１０２：エンジン定回転速度制御手段
１０４：伝達トルク容量制御手段
１０８：エンジン要求トルク算出手段
１１２：エンジン回転過大判定手段
１１４：トルク容量補正値算出手段
１２６：回転急低下補正手段
Ｂ１：ブレーキ（油圧式摩擦係合装置）

Claims (4)

1. エンジンからの動力を摩擦係合装置を滑らしつつ車軸に伝達する車両の駆動力制御装置において、
   ドライバー要求トルクと予め設定された目標エンジン回転速度とに基づいてエンジン要求トルクを決定し、該エンジン要求トルクが得られ且つエンジン回転速度が前記予め設定された目標エンジン回転速度となるように前記エンジンを定回転制御するとともに、
   前記目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速度との定回転制御偏差が小さくなるように前記ドライバー要求トルクとエンジン要求トルクとの差に基づいて該エンジン要求トルクを補正することを特徴とする車両の駆動力制御装置。
2. 前記ドライバー要求トルクが得られるように前記摩擦係合装置の伝達トルク容量を制御するものである請求項１の車両の駆動力制御装置。
3. 前記摩擦係合装置の伝達トルク容量は、前記ドライバー要求トルクと前記エンジン要求トルクとの差に基づいて補正されるものである請求項２の車両の駆動力制御装置。
4. 前記エンジン回転速度またはその変化率が所定値よりも低い状態では、前記摩擦係合装置の伝達トルク容量が減少させられるものである請求項１乃至３の車両の駆動力制御装置。

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