JP5023787B2

JP5023787B2 - 制駆動力制御装置

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Publication number: JP5023787B2
Application number: JP2007112006A
Authority: JP
Inventors: 良雄伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2027-04-20
Also published as: JP2008265559A

Description

本発明は、制駆動力制御装置に関し、特に、道路勾配に応じて、出力トルクを変更する制駆動力制御装置に関する。

道路勾配に応じて、出力トルクを変更する車両の制駆動力制御装置が知られている。

例えば、特開平１０−１９１５１０号公報（特許文献１）には、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、該アクセル操作量検出手段で検出されたアクセル操作量に基づいて走行用モータの目標出力トルクを設定する目標トルク設定手段と、該目標トルク設定手段で設定された該目標出力トルクに応じて該走行用モータの出力トルクを制御するモータトルク制御手段とをそなえた電気自動車用モータ制御装置において、車両の走行する道路状態を検出する道路状態検出手段をそなえ、該目標トルク設定手段に、該道路状態検出手段で検出された道路状態に基づいて、該走行用モータの出力トルク要求状況下では、該アクセル操作量に基づく目標出力トルクを増加補正する目標トルク補正手段がそなえられ、上記道路状態検出手段として、上記道路状態としての道路勾配を検出する道路勾配検出手段をそなえ、上記目標トルク補正手段が、上記のアクセル操作量に基づく目標出力トルクを該道路勾配検出手段で検出された道路勾配に基づいて増加補正する電気自動車用モータ制御装置が開示されている。

特開平１０−１９１５１０号公報

例えば、道路勾配を算出し、その道路勾配の算出値に直接対応する駆動力を求めて、駆動力補償を行う場合には、道路勾配が高精度に算出できることが必要である。道路勾配の算出精度が低い場合には、その算出された道路勾配に直接対応する駆動力を求めて駆動力補償を行うと、実際の道路勾配から乖離した駆動力補償制御が行われて運転者に違和感を与える虞があった。

また、道路勾配の算出値に直接対応する駆動力を求めて、駆動力補償を行う場合には、道路勾配の算出式になましの式が用いられることが多く、これにより、制御遅れが生じる可能性があった。

一方、道路勾配に応じた駆動力補償を行う場合には、ショックが抑制されることが望まれている。

本発明の目的は、道路勾配に応じて出力トルクを変更する制駆動力制御装置において、実際の道路勾配から乖離した駆動力補償制御が行われること及び制御遅れの発生が抑制され、かつショックが抑制されることの可能な制駆動力制御装置を提供することである。

本発明の制駆動力制御装置は、道路勾配に応じて、出力トルクを変更する制駆動力制御装置であって、道路勾配を求める手段と、前記道路勾配が予め設定された複数の勾配レベルのいずれに相当するかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記道路勾配に相当すると判定された前記勾配レベルに対応する出力トルクを求める手段と、予め設定された所定の勾配に沿って前記出力トルクを出力する出力トルク出力手段とを備え、前記出力トルク出力手段は、前記出力トルクを変更する制御の開始時、前記出力トルクを変更する制御の終了時、前記道路勾配に相当すると判定された前記勾配レベルの変更時、及び前記勾配レベルが登坂側及び降坂側の間で移行した時に、前記所定の勾配に沿って前記出力トルクを出力し、前記勾配レベルが登坂側及び降坂側の間で移行した時の前記所定の勾配は、前記出力トルクを変更する制御の開始時、前記出力トルクを変更する制御の終了時、及び前記道路勾配に相当すると判定された前記勾配レベルの変更時の前記所定の勾配に比べて大きいことを特徴としている。

本発明の制駆動力制御装置において、前記出力トルク出力手段は、前記出力トルクを変更する制御の終了時に、前記所定の勾配に沿って前記出力トルクを出力し、前記出力トルクを変更する制御の終了時の前記所定の勾配は、アクセル開度の変化量に基づいて異なる
ことを特徴としている。

本発明の制駆動力制御装置において、前記制駆動力制御装置は、動力源のトルク又は回転数を制御することにより前記出力トルクを変化させることを特徴としている。

本発明によれば、道路勾配に応じて出力トルクを変更する制駆動力制御装置において、実際の道路勾配から乖離した駆動力補償制御が行われること及び制御遅れの発生が抑制され、かつショックが抑制されることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１実施形態）
添付図面を参照して、本発明の制駆動力制御装置の第１実施形態について説明する。

本実施形態は、アクセル開度と車速（ペラシャフト回転数）から決まるドライバー要求ペラシャフトトルク（ドライブシャフトトルク）または駆動力を実現するように、エンジン回転数、エンジントルク、ＭＧ１回転数、ＭＧ１トルク、ＭＧ２トルク等を決定するハイブリッドシステム制御装置（駆動力ディマンドでのパワートレーン制御装置）において、登降坂制御の変速点制御実施要求があり、道路勾配を検出し、検出された道路勾配に基づいて目標加減速度を設定し、目標加減速度から目標ペラシャフトトルク、目標エンジン回転数下限ガードを設定する場合、制御対象勾配をレベル分けし、分けられたレベルに対して代表目標加減速度を設定し、加減速制御を実施する（図１のステップＳ００６）。そのレベル変化時、制御開始時、制御終了時、登坂から降坂へ又は降坂から登坂への変化時に駆動力変化によるショック発生抑制のため、駆動力のスイープを行う（ステップＳ００８、Ｓ０１０、Ｓ０１２、Ｓ０１４）。

図４は、本発明の一実施形態としての制駆動力制御装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。本実施形態に係るハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、制駆動力制御装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。

動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。

モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度
Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された第１実施形態のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し（後述する図１のステップＳ００２）、この要求トルクに対応する要求動力（ステップＳ００３）がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。

エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、トルク変換運転モード、充放電運転モード、モータ運転モードなどがある。

トルク変換運転モードは、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する運転モードである。

充放電運転モードは、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する運転モードである。

モータ運転モードは、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御する運転モードである。

本実施形態では、シフトレバー８１がＤ（ドライブ）レンジやＲ（リバース）レンジに操作されたときにはエンジン２２の効率やバッテリ５０の状態に基づいて上述したトルク変換運転モード，充放電運転モード，モータ運転モードのうちのいずれかのモードでエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を運転し、シフトレバー８１がＢ（ブレーキ）レンジに操作されたときにはエンジンブレーキによる制動が行なわれるようにモータ運転モードによる運転が禁止されモータ運転モード以外のトルク変換運転モード，充放電運転モードのいずれかでエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を運転する。

即ち、ＤレンジやＲレンジでは、エンジン２２の運転停止が行なわれるが、Ｂレンジでは、エンジン２２の運転停止は行なわれない。なお、シフトレバー８１がＤレンジに操作されているときのエンジン２２の運転停止は、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａの要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な動力との和として車両全体に要求される動力が、エンジン２２を効率よく運転できる範囲を定める所定動力未満のときに行なわれる。

次に、図１を参照して、本実施形態の動作について説明する。

［ステップＳ００１］
まず、ステップＳ００１にて、アクセル開度ＰＡＰと、車速（ペラシャフト回転数）の読み込みが行なわれる。

［ステップＳ００２］及び［ステップＳ００３］
次に、ステップＳ００２にて、基準加速度と実加速度を算出する。次に、勾配相当加速度を算出する。勾配相当加速度＝基準加速度−実加速度により求める。

［ステップＳ００４］
次に、ステップＳ００４において、勾配レベル判定が実施される。
例えば、上記ステップＳ００３にて求められた勾配相当加速度に基づいて、以下のように勾配レベル判定が行われる。ここでは、説明の都合上、２段階の登坂判定レベルと、１段階の降坂判定レベルの判定が行われる。判定レベルの段階の数については上記に限定されない。

登坂判定レベルに関して、予め第１所定値から第４所定値が設定されている。これらの値の大小関係は、第３所定値＞第４所定値＞第１所定値＞第２所定値＞０の関係である。降坂判定レベルに関して予め第５所定値及び第６所定値が設定されている。これらの値の大小関係は、第５所定値＜第６所定値＜０の関係である。

勾配相当加速度が上記第１所定値よりも大きい場合には、登坂判定第１レベル（図２の符号４０２参照）がオンとされ、勾配相当加速度が上記第２所定値よりも小さい場合には、登坂判定第１レベル４０２がオフとされ、勾配相当加速度が上記第３所定値よりも大きい場合には、登坂判定第２レベル４０３がオンとされ、勾配相当加速度が上記第４所定値よりも小さい場合には、登坂判定第２レベル４０３がオフとされる。勾配相当加速度が上記第５所定値よりも小さい場合には、降坂判定第１レベル（図３の符号４１３）がオンとされ、勾配相当加速度が上記第６所定値よりも大きい場合には、降坂判定第１レベルがオフとされる。

［ステップＳ００５］
次に、ステップＳ００５において、勾配レベル毎の登降坂制御の開始・終了判定が実施される。例えば、登坂制御の制御開始条件は、登坂判定レベルが予め設定された所定値以上であることと、勾配レベル毎に予め設定されたアクセル開度の量、変化量になったこと等であることができる。また、例えば、降坂制御の制御開始条件は、降坂判定レベルが予め設定された所定値以上であることのみで、アクセル開度に関する条件は課されないことができる。

登坂及び降坂の制御の終了条件は、例えば、アクセルを戻されたとき、車速が予め設定された所定値以上増加したとき、定常走行が予め設定された時間だけ継続したとき等に成立することができる。図２に示すように、例えば、登坂判定第１レベル４０２の登坂制御の制御開始条件が満たされた場合には、登坂制御第１レベル４０４がオンとなり、登坂判定第１レベル４０２の登坂制御の制御終了条件が満たされた場合には、登坂制御第１レベル４０４がオフとなる。

［ステップＳ００６］
次に、ステップＳ００６では、勾配レベルに応じた目標ペラトルクが求められる。勾配レベルに応じた目標加減速度が予め設定されており、その目標加減速度に対応した目標ペラトルクが求められる。図２に示すように、例えば、登坂判定第１レベル４０２に応じた目標ペラトルクは、登坂制御第１レベル目標ペラトルク４０６として求められる。

［ステップＳ００７］及び［ステップＳ００８］
次に、ステップＳ００７では、制御開始時であるか否かが判定され、制御開始時でない場合にはステップＳ００９に進み、制御開始時である場合には、ステップＳ００８にて、制御開始時のスイープ量が設定される。図２に示すように、例えば、登降坂制御時目標ペラトルク４０８には、時刻ｔ２から制御開始時のスイープ量が設定されている。ステップＳ００８の次には、本制御フローはリターンされる。

［ステップＳ００９］及び［ステップＳ０１０］
ステップＳ００９では、制御終了時であるか否かが判定され、制御終了時でない場合にはステップＳ０１１に進み、制御終了時である場合には、ステップＳ０１０にて、制御終了時のスイープ量が設定される。図２に示すように、例えば、登降坂制御時目標ペラトルク４０８には、時刻ｔ１４から制御終了時のスイープ量が設定されている。ステップＳ０１０の次には、本制御フローはリターンされる。

［ステップＳ０１１］及び［ステップＳ０１２］
ステップＳ０１１では、登坂制御と降坂制御の間の制御の移行時であるか否かが判定され、制御の移行時ではない場合にはステップＳ０１３に進み、制御の移行時である場合には、ステップＳ０１２にて、制御移行時のスイープ量が設定されている。図３に示すように、例えば、登降坂制御時目標ペラトルク４０８には、時刻Ｔ７から制御移行時のスイープ量が設定されている。ステップＳ０１２の次には、本制御フローはリターンされる。

［ステップＳ０１３］及び［ステップＳ０１４］
ステップＳ０１３では、勾配レベルの変更時であるか否かが判定され、勾配レベルの変更時ではない場合には本制御フローはリターンされ、勾配レベルの変更時である場合には、ステップＳ０１４にて、勾配レベル変更時のスイープ量が設定される。図２に示すように、例えば、登降坂制御時目標ペラトルク４０８には、時刻ｔ６、ｔ１０からそれぞれ勾配レベル変更時のスイープ量が設定されている。ステップＳ０１４の次には、本制御フローはリターンされる。

次に、図２及び図３を参照して、本実施形態の作用効果について説明する。
図２は、登坂判定レベルが変更する際の動作を示し、図３は、登坂制御と降坂制御の間で制御が移行するときの動作を示している。まず、図２を参照して説明する。

図２について、符号４０１はアクセル開度を示し、符号４０２は登坂判定第１レベルを示し、符号４０３は登坂判定第２レベルを示し、符号４０４は登坂制御第１レベルを示し、符号４０５は登坂制御第２レベルを示し、符号４０６は登坂制御第１レベル目標ペラトルクを示し、符号４０７は登坂制御第２レベル目標ペラトルクを示し、符号４０８は登降坂制御時目標ペラトルクを示し、符号４０９は登坂制御実行フラグを示している。

今、時刻ｔ０で本制御が開始されたとする。その後、時刻ｔ１にて、符号４０２に示すように、上記ステップＳ００４の勾配レベル判定が実施された結果、道路勾配は、登坂判定第１レベルであると判定される（登坂判定第１レベル４０２がオン）。

ステップＳ００５にて、勾配レベル毎の登降坂制御の開始条件・終了条件を満たすか否かの判定が開始され、その判定の結果、アクセル開度４０１に基づいて、時刻ｔ２で勾配レベル毎（本例では登坂判定第１レベル４０２）の登坂制御の開始条件を満たすと判定され、登坂制御第１レベル４０４がオンとなる。尚、本実施形態は、登坂の道路勾配補償制御であるため、アクセルが踏み込まれたことが制御開始条件とされる（アクセル開度４０１参照）。

ステップＳ００６では、符号４０６に示すように、勾配レベル（本例では登坂判定第１レベル４０２）に応じた目標加減速度に対応する目標ペラトルク（登坂制御第１レベル目標ペラトルク）が算出される。

次いで、ステップＳ００７の判定が行われるが、時刻ｔ２では制御開始時であると判定されるため（ステップＳ００７−Ｙ）、符号４０８に示すように、制御開始時のスイープ量が設定される（ステップＳ００８）。制御開始時には、登坂制御第１レベル目標ペラトルク４０６が急に立ち上がるが、この制御開始時のスイープ量は、その登坂制御第１レベル目標ペラトルク４０６のレベルまで急にではなく、スイープでトルクを上昇させる。ステップＳ００８の次は、本制御フローはリターンされ、次サイクルの本制御フローが実行される。

次に、時刻ｔ４にて、ステップＳ００４の判定の結果、道路勾配は第２登坂判定レベルであると判定される（登坂判定第２レベル４０３がオン）。時刻ｔ６にて、ステップＳ００５の判定の結果、前回よりも上昇したアクセル開度４０１に基づいて、勾配レベル毎（本例では登坂判定第２レベル４０３）の登降坂制御の開始条件を満たすと判定され、登坂制御第２レベル４０５がオンとされる。

ステップＳ００６では、符号４０７に示すように、勾配レベル（本例では登坂判定第２レベル４０３）に応じた目標加減速度に対応する目標ペラトルク（登坂制御第２レベル目標ペラトルク）が算出される。

次いで、ステップＳ０１３の判定の結果、時刻ｔ６では制御レベル変更時であると判定されるため（ステップＳ０１３−Ｙ）、符号４０８に示すように、制御レベル変更時のスイープ量が設定される（ステップＳ０１４）。この制御レベル変更時には、登坂制御第２レベル目標ペラトルク４０７が急に立ち上がり、それまでの登坂制御第１レベル目標ペラトルク４０６から急に大きな値に変更されるため、そのトルクの変更を急にではなくスイープで行うべく、登降坂制御時目標ペラトルク４０８のスイープ量が設定される。これにより、ショックの発生が抑制される。ステップＳ０１４の次は、本制御フローはリターンされ、次サイクルの本制御フローが実行される。

次に、時刻ｔ８にて、ステップＳ００４の判定の結果、登坂判定第２レベル４０３がオフとなる。時刻ｔ９からｔ１０にかけてアクセル開度４０１が下がると、勾配レベル毎（本例では登坂判定第２レベル４０３）の登坂制御の終了条件を満たすと判定され（ステップＳ００５）、登坂制御第２レベル４０５がオフとされる。

ステップＳ００６での算出の結果、登坂制御第２レベル目標ペラトルク４０７は、ｔ９からｔ１０にかけて下がる。このとき、登坂制御レベルが２から１に変更になるため、ステップＳ０１３の判定において、肯定的に判定され、制御レベル変更時のスイープ量が設定される（ステップＳ０１４）。即ち、登降坂制御時目標ペラトルク４０８は、時刻ｔ９からｔ１０の勾配は、時刻ｔ９からｔ１０の登坂制御第２レベル目標ペラトルク４０７の勾配と同じであり、時刻ｔ１０以降の登降坂制御時目標ペラトルク４０８の勾配は、時刻ｔ１０以前の登坂制御第２レベル目標ペラトルク４０７から、時刻ｔ１０以降の登坂制御第１レベル目標ペラトルク４０６に急にではなくスイープで変化するように設定される。これにより、ショックの発生が抑制される。

次に、時刻ｔ１２で、ステップＳ００５の判定の結果、登坂判定第１レベル４０２がオフになる。その後、ｔ１３からｔ１４にかけてアクセル開度４０１が下がると、登坂制御第１レベル４０４をオフにする。これにより、登坂制御第１レベル目標ペラトルク４０６が下がる（ステップＳ００６）。このとき、ステップＳ００９にて制御終了時と判定されるため、登降坂制御時目標ペラトルク４０８には、制御終了時スイープ量が設定される（ステップＳ０１０）。これにより、ショックの発生が抑制される。

上記のように、本実施形態によれば、道路の勾配レベルが変わり、目標ペラトルクが変わるときのショックが抑制される。

次に、図３を参照して、登坂制御から降坂制御に移行するときの動作について説明する。

時刻Ｔ０からＴ７までの動作は、図２と概ね同様であるため、その説明を省略する。時刻Ｔ７では、ステップＳ００４の判定の結果、降坂判定第１レベル４１３がオンとされると、登坂制御第１レベル４０４がオフにされるとともに、ステップＳ００５にて、降坂制御第１レベル４１５がオンとされ、ステップＳ００６にて、降坂制御第１レベル目標ペラトルク４１７が立ち上がる。このとき、登坂制御から降坂制御に移行することになるため、ステップＳ０１１にて肯定的に判定され、登降坂制御時目標ペラトルク４０８の制御移行時スイープ量が設定される（ステップＳ０１２）。これにより、登坂制御と降坂制御の間で制御が移行するときのショックが抑制される。

尚、登坂制御と降坂制御の間で目標ペラトルクが同じであればスイープさせる必要はないが、図３のように、両者で目標ペラトルクが異なり、特にアクセル開度４０１に変化が無い場合には、違和感（ショック）を抑制すべく、目標ペラトルクをスイープさせる必要がある。

また、図２及び図３の例において、ステップＳ００８、Ｓ０１０、Ｓ０１２、及びＳ０１４のそれぞれにおけるスイープ量の設定に関して、目標トルクを変化させるときの傾きは、予め設定された値（ショックを抑制可能な値）であることができ、制御開始時（ステップＳ００７）、制御終了時（Ｓ００９）、登坂制御と降坂制御の移行時（Ｓ０１１）、及びレベル変更時（Ｓ０１３）の前後の目標ペラトルクの値を、上記傾きで結ぶことができる。

この場合、スイープ量は、状態変化毎に変更することができる。特に、登坂制御と降坂制御の間で制御の移行が行われる場合（ステップＳ０１２）には、他の場合（ステップＳ００８、Ｓ０１０、Ｓ０１４）のスイープ勾配に比べて、スイープ勾配を大きく設定することができる。制御の遅れに伴う運転者の違和感を抑制するためである。

また、制御の終了時のスイープ勾配（ステップＳ０１０）に関しては、次に述べるように、アクセル開度に応じて変更することができる。アクセル開度が一定のときに制御が終了する場合には、スイープ勾配をより小さくすることができ、アクセルを戻されて制御が終了する場合には、スイープ勾配を比較的大きくすることができる。アクセルが踏まれているときに降坂制御が終了する場合にはスイープ勾配を比較的大きくし、アクセルが踏まれているときに登坂制御が終了する場合にはスイープ勾配を比較的小さくすることができる。

本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）上記ステップＳ００３の方法で道路勾配（勾配相当加速度）を算出する場合には、ブレーキオン中は勾配を高精度に算出できないという問題があった。よって、道路勾配値に応じてリアルタイムに目標加減速度を設定し、その目標加減速度に応じて目標ペラトルクを設定することは問題がある。本実施形態によれば、制御対象勾配をレベル分けし、分けられたレベルに対して代表目標加減速度を設定して加減速制御を行っているため、この問題を抑制することができる。

（２）勾配レベルの変化時、制御開始時、制御終了時、登坂制御と降坂制御との間の制御の移行時のショックを抑制することが可能となる。

（３）登降坂制御では、登坂時駆動力アップ、降坂時駆動力ダウン（制動力アップ）であることから、登坂制御と降坂制御との間の制御の移行時に、制御の切り替え遅れにより、登坂から降坂時には空走感、降坂から登坂時には加速不良が出てしまう虞があった（特に、計算式により道路勾配を算出し、リアルタイムで道路勾配の算出値に直接対応した駆動力の補償を行う方法では、勾配算出になましの式が用いられることから制御遅れが生じる可能性が高かった）が、本実施形態によれば、そのような問題の発生を抑制することが可能である。

尚、ＡＴ用駆動力ディマンドでのパワートレイン制御装置（ＭＧ１、ＭＧ２を持たない）に対しても本実施形態を適用することができる。

本発明の制駆動力制御装置の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。本発明の制駆動力制御装置の第１実施形態の動作の一例を示すタイムチャートである。本発明の制駆動力制御装置の第１実施形態の動作の他の例を示すタイムチャートである。本発明の制駆動力制御装置の第１実施形態の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

２０ハイブリッド車両
２２エンジン
２４エンジンＥＣＵ
２６クランクシャフト
２８ダンパ
３０動力分配機構
３１サンギヤ
３２リングギヤ
３２ａリングギヤ軸
３３ピニオンギヤ
３４キャリア
３５減速ギヤ
４０モータＥＣＵ
４１インバータ
４２インバータ
４３回転位置検出センサ
４４回転位置検出センサ
５０バッテリ
５１温度センサ
５２バッテリＥＣＵ
５４電力ライン
６０ギヤ機構
６２デファレンシャルギヤ
６３ａ駆動輪
６３ｂ駆動輪
７０ハイブリッド用電子制御ユニット
７２ＣＰＵ
７４ＲＯＭ
７６ＲＡＭ
８０イグニッションスイッチ
８１シフトレバー
８２シフトポジションセンサ
８３アクセルペダル
８４アクセルペダルポジションセンサ
８５ブレーキペダル
８８車速センサ
４０１アクセル開度
４０２登坂判定第１レベル
４０３登坂判定第２レベル
４０４登坂制御第１レベル
４０５登坂制御第２レベル
４０６登坂制御第１レベル目標ペラトルク
４０７登坂制御第２レベル目標ペラトルク
４０８登降坂制御時目標ペラトルク
４０９登坂制御実行フラグ
４１５降坂制御第１レベル
４１７降坂制御第１レベル目標ペラトルク
ＭＧ１モータジェネレータ
ＭＧ２モータジェネレータ

Claims

道路勾配に応じて、出力トルクを変更する制駆動力制御装置であって、
道路勾配を求める手段と、
前記道路勾配が予め設定された複数の勾配レベルのいずれに相当するかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記道路勾配に相当すると判定された前記勾配レベルに対応する出力トルクを求める手段と、
予め設定された所定の勾配に沿って前記出力トルクを出力する出力トルク出力手段と
を備え、
前記出力トルク出力手段は、前記出力トルクを変更する制御の開始時、前記出力トルクを変更する制御の終了時、前記道路勾配に相当すると判定された前記勾配レベルの変更時、及び前記勾配レベルが登坂側及び降坂側の間で移行した時に、前記所定の勾配に沿って前記出力トルクを出力し、
前記勾配レベルが登坂側及び降坂側の間で移行した時の前記所定の勾配は、前記出力トルクを変更する制御の開始時、前記出力トルクを変更する制御の終了時、及び前記道路勾配に相当すると判定された前記勾配レベルの変更時の前記所定の勾配に比べて大きい
ことを特徴とする制駆動力制御装置。
請求項１に記載の制駆動力制御装置において、
前記出力トルク出力手段は、前記出力トルクを変更する制御の終了時に、前記所定の勾配に沿って前記出力トルクを出力し、
前記出力トルクを変更する制御の終了時の前記所定の勾配は、アクセル開度の変化量に基づいて異なる
ことを特徴とする制駆動力制御装置。
請求項１または２に記載の制駆動力制御装置において、
前記制駆動力制御装置は、動力源のトルク又は回転数を制御することにより前記出力トルクを変化させる
ことを特徴とする制駆動力制御装置。