JP5233697B2

JP5233697B2 - 車両の制御装置及び制御方法

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Publication number: JP5233697B2
Application number: JP2009013947A
Authority: JP
Inventors: 靖裕原田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-01-26
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2029-01-26
Also published as: JP2010167982A

Description

この発明は、車両の制御装置及び制御方法に関し、特に、エンジンや、エンジンをアシストする駆動モータ等のパワートレインを制御して、車両の発進時、または加速時において気持ちのよい加速感を演出する車両の制御装置及び制御方法に関する。

従来より、エンジンと、エンジンをアシストする駆動モータを備えた車両において、アクセルペダルの踏み込み量に応じた目標車両加速度を設定し、実際の車両加速度が目標車両加速度になるように、エンジンの出力トルク、および駆動モータのアシストトルクを制御することによって、加速操作性を向上するものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−８７９０６号公報

ところで、車両の加速感は、「加速の立ち上がりの応答性」と、「加速度の加速ピークＰの大きさ」と、「加速の立ち下がりの持続性」の三点で、運転者にとっての気持ちよさが変化する。
まず、「加速の立ち上がりの応答性」が高ければ、アクセルペダルの踏み込み操作に即応するように車両が加速するため、運転者は気持ちのよい加速感を得ることができる。

また、「加速度のピーク値の大きさ」が大きい場合も、アクセルペダルの踏み込み量に比較して大きな加速度が得られるため、運転者はトルクフルな加速感を得ることができる。
さらに、「加速の立ち下がりの持続性」が安定している場合には、アクセルペダルの踏み込み状態で長期間にわたり大きな加速度が得られるため、運転者は長期間気持ちのよい加速感を得ることができる。
このため、これら三点の判断基準を高めることで、運転者に気持ちのよい加速感を与えることができる。

しかし、上記特許文献１に記載された制御装置では、エンジンの出力トルク及び駆動モータのトルクを制御することによって、「加速度のピーク値の大きさ」を向上することを目的としており、「加速の立ち上がりの応答性」、すなわちトルク感のある加速度波形を演出して、運転者に気持ちのよい加速感を与えることは困難であった。

そこで、本発明は、車両の制御装置及び制御方法において、発進あるいは加速時の加速度を駆動モータで進み補償制御することによって、トルク感のある加速度波形を演出して、運転者の加速感を向上できる車両の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

この発明による車両の制御装置は、アクセル踏込操作に対して独立にエンジン出力を制御可能なエンジンと、該エンジンをトルクアシストする駆動モータとを備えた車両の制御装置であって、発進あるいは加速時のアクセル操作に応じた目標車両加速度の立ち上がり特性を設定する目標車両加速度立ち上がり特性設定手段と、該目標車両加速度立ち上がり特性に沿うように上記エンジンと上記駆動モータによる追従制御を実施する追従制御手段とを備え、該追従制御手段による上記追従制御時に、上記駆動モータによる進み補償制御を実施し、さらに、流体伝動装置を備え、該流体伝動装置のスリップ量に応じて、上記駆動モータのゲインを変更するものである。

上記駆動モータによる進み補償制御は、駆動モータと比較して応答性が低いエンジンの出力によって生じる無駄時間が大きいことに対する駆動モータによる動作補償であり、エンジン出力による加速度を駆動モータのトルクアシストによって目標車両加速度に沿うように補償する、すなわち駆動モータによってレスポンス改善されたエンジン出力による加速度制御であることをいう。

上記構成により、加速時に目標とする目標加速度波形を精度良く再現する追従制御を実現できる。詳しくは、エンジンに比べて応答性の高い駆動モータでエンジン出力をトルクアシストするため、応答性の低いエンジンのみの追従制御の場合に生じやすい目標加速度をオーバーするオーバーシュートや、制御された加速度が目標加速度付近を振動するようなハンチング現象が生じることなく、ライブリーな加速度波形に基づく気持ちのよい加速感を演出することができる。

また、例えば、エンジンの応答性の良くない部分、すなわちライブリーな加速度波形に沿わない部分を、駆動モータによるトルクアシストによって進み制御することができるため、エンジンのみの追従制御では実現できない応答性を確保することができる。

また、例えば、駆動モータによる進み補償制御を範囲全域において実施する場合と比較して、エンジンの応答性の良くない部分を駆動モータによって進み制御する場合、駆動モータを駆動させる駆動バッテリー等の電源供給手段の消費を低減することができ、利用者の満足度を向上することができる。

しかも、流体伝動装置を備え、該流体伝動装置のスリップ量に応じて、上記駆動モータのゲインを変更するものであり、流体伝動装置のスリップ量、すなわち、流体伝動装置におけるトルク比により駆動モータのゲインを適切に調整することができるため、適切なトルクアシストを実現することができる。

例えば、スリップ量が大きいときには、流体伝動装置のトルク増倍作用が大きくなるとともに遅れが大きくなるが、スリップ量が小さいときには、流体伝動装置のトルク増倍作用が小さくなるが遅れが小さくなる。そこで、流体伝動装置のスリップ量が大きいときは、駆動モータ制御の制御式におけるゲインを、遅れを補う方向へ調整することにより安定したトルクアシストを実現することができる。
したがって、オーバーシュートやハンチングなどが生じること無く、目標車両加速度に実車両加速度をよりスムーズに近づけることが可能になる。
なお、上記流体伝動装置は、トルクコンバータであることを含む。

この発明の一実施態様においては、上記該追従制御手段によって実施される上記駆動モータによる進み補償制御を、少なくとも、上記立ち上がり特性の開始から所定の進行度までの間に実施するものである。

上記立ち上がり特性の開始から所定の進行度までの間は、目標加速度波形における立ち上がり初期の部分であることをいい、例えば、立ち上がり開始時点から加速度ピークまでの１／３時点、１／２時点、あるいは２／３時点等の所定の時点までの間であることを含む。

これにより、上記駆動モータによる進み補償制御を立ち上がり特性の開始から初期の部分、すなわち加速度波形の初期の部分で実施して、効率的なモータアシストによる進み補償効果を得ることができる。

詳しくは、エンジンは応答性が低いため、加速度波形における立ち上がり開始から初期の部分、すなわち、加速度波形の初期の部分においては目標加速度波形と、エンジン出力のみによる実車両加速度との差が大きくなる。この目標加速度波形と、エンジン出力のみによる実車両加速度との差が大きい加速度波形の初期の部分を、応答性の高い駆動モータでトルクアシストすることでより効果的な進み補償効果を得ることができる。

また、駆動モータによる進み補償制御を、少なくとも、上記立ち上がり特性の開始から所定の進行度までの間に実施することにより、駆動モータによる進み補償制御を範囲全域において実施する場合と比較して、駆動モータを駆動させる駆動バッテリー等の電源供給手段の消費をさらに低減することができる。

また、この発明の一実施態様においては、上記車両の進行方向の登降坂情報を検知する登降坂情報検知手段を備え、上記目標車両加速度立ち上がり特性設定手段が、上記登降坂情報に応じて目標車両加速度の立ち上がり特性を設定するものである。

上記構成により、目標加速度を設定するにあたり登降坂情報を加味するため、車両運転条件に適した目標加速度を設定でき、運転者にとってより気持ちの良い加速度を演出することができる。

また、この発明による車両の制御方法は、アクセル踏込操作に対して独立にエンジン出力を制御可能なエンジンと、該エンジンをトルクアシストする駆動モータとを備えた車両の制御方法であって、発進あるいは加速時のアクセル操作に応じた目標車両加速度の立ち上がり特性を設定する工程と、該目標車両加速度立ち上がり特性に沿うように上記エンジンと上記駆動モータによる追従制御を実施する工程とを備え、該追従制御を実施する工程において、上記駆動モータによる進み補償制御を実施し、さらに、流体伝動装置を備え、該流体伝動装置のスリップ量に応じて、上記駆動モータのゲインを変更するものである。

上記構成により、加速時に目標とする目標加速度波形を精度良く再現する追従制御を実現できる。したがって、ライブリーな加速度波形に基づく気持ちのよい加速感を演出することができる。

また、例えば、エンジンの応答性の良くない部分、すなわちライブリーな加速度波形に沿わない部分を、駆動モータによるトルクアシストによって進み制御することができるため、エンジンのみの追従制御では実現できない応答性を確保することができ、ライブリーな加速度波形に基づく気持ちのよい加速感を演出することができる。

この発明によれば、車両の制御装置及び制御方法において、発進あるいは加速時の加速度を駆動モータで進み補償制御することで、トルク感のある加速度波形を演出して、運転者の加速感を向上できる車両の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

ハイブリッド車両の全体構成図。ハイブリッド車両のパワートレインおよび制御装置の全体ブロック図。ハイブリッド車両のエンジン制御器の機能ブロック図。ハイブリッド車両の加速度波形についての説明図。ハイブリッド車両の追従制御方法を示した制御フローチャート。ハイブリッド車両の加速度波形に基づく追従制御についての説明図。ハイブリッド車両の加速度波形に基づく従来の追従制御についての説明図。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図１は本発明を採用したハイブリッド車両１の全体構成図を示し、図２はハイブリッド車両１のパワートレインＰＴおよび制御装置の全体ブロック図を示し、図３はハイブリッド車両１の出力制御器１００の機能ブロック図を示し、図４は目標車両加速度Ｇｔの加速度波形についての説明図を示している。

ハイブリッド車両１は、図１に示すように、一対の後輪１０ａを駆動するパワートレインＰＴとして、縦置きにされたエンジン１１と、このエンジン１１に連結された自動変速機（ＡＴ）１３と、該ＡＴ１３によって回転されるドライブシャフト１４と、エンジン１１とＡＴ１３の間に配置されたスタータジェネレータ（ＣＩＳＧ）１２と、ドライブシャフト１４からの出力を受けて左右の後輪１０ａに駆動力を配分する差動装置（Ｄｉｆｆ）１５とを備えるとともに、ドライブシャフト１４の途中部分に、減速ギア機構１６を介して駆動力を入力できる駆動モータ１７を備えたパラレルハイブリッド方式の車両である。

さらには、ハイブリッド車両１は、駆動モータ１７を駆動するインバータ（ＩＮＶ）１７ａ、駆動モータ１７で発電された電力を蓄電するバッテリー（ＢＡＴ）１７ｂ、並びに電子制御ユニットであるＥＣＵ２０を備えている。

なお、ＡＴ１３は、図２に示すように、エンジン１１の下流側に設置したトルクコンバータ１３ａと、このトルクコンバータ１３ａに配置されたロックアップクラッチ１３ｂと、トルクコンバータ１３ａおよびロックアップクラッチ１３ｂからの出力を受けて変速を行なう歯車変速機構１３ｃとで構成している。

この車両のパワートレインＰＴは、上記ＥＣＵ２０によって、エンジン１１の出力やロックアップクラッチ１３ｂの断接、駆動モータ１７の駆動、さらには歯車変速機構１３ｃの変速状態を制御するように構成している。
さらに詳しくは、ＥＣＵ２０は、図示しないエレキスロットルのスロットル開度、点火プラグの点火タイミング、燃料噴射ノズルの燃料噴射量等を変化させてエンジン１１の出力を制御し、駆動モータ１７への供給電流に駆動モータ１７の出力を制御する出力制御器１００を備えるとともに、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２４を備えている。
また、ＥＣＵ２０には、後述するように、制御に必要な各種データを検出するためのセンサ３０が接続されている。

なお、ＲＯＭ２２には駆動制御の制御プログラムを含む種々の制御プログラム、目標車両加速度Ｇｔを設定する目標車両加速度算出プログラム、加速度波形マップ（図４参照）、変速マップ並びに締結表等を格納している。

上述のセンサ３０について詳述すると、運転者のアクセルペダル（図示せず）の踏込み状態や踏込み量、踏込み速度（アクセル開速度）等を検出するアクセルセンサ３１と、ハイブリッド車両１の加速度Ｇを検出する車両加速度センサ（車両Ｇセンサ）３２と、エンジン１１の回転数を検出するエンジン回転数センサ３３と、駆動モータ１７の回転数を検出するモータ回転数センサ３４と、駆動モータ１７を駆動する電流を検出するモータ電流センサ３５と、進行方向の勾配を検出する勾配センサ３６等のＥＣＵ２０がパワートレインＰＴを制御するために必要な情報を検出するための各種センサを備えている。

これらセンサ３０によって検出された各種検出結果を図２に示すように、ＥＣＵ２０に送信し、ＥＣＵ２０から、エンジン１１、ＣＩＳＧ１２、ＡＴ１３並びに駆動モータ１７等に対して制御信号を出力するように構成するとともに、ＥＣＵ２０の出力制御器１００によってエンジン１１および駆動モータ１７が出力制御されている。

具体的には、出力制御器１００は、アクセルペダルの踏込み量と実車両加速度Ｇｆ等を検出するとともに、目標車両加速度Ｇｔを算出して、この目標車両加速度Ｇｔに実車両加速度Ｇｆが追従するように、いわゆるフィードバック制御（以下においてＦ／Ｂ制御という）している。なお、Ｆ／Ｂ制御の制御方法は、ＰＩＤ制御で行っているが、もちろん一般的なＰＩ制御で行ってもよい。

このようなエンジン１１および駆動モータ１７を追従制御する出力制御器１００について説明すると、出力制御器１００は、目標加速度設定部１１０と、加速度制御部１２０とで構成している。
目標加速度設定部１１０は、規範加速度モデル１１１と限界加速度予測モデル１１２とを用いて、現在の車両運転条件に応じ、運転者からの加速要求等に基づいて目標出力である目標車両加速度Ｇｔを算出し、目標車両加速度Ｇｔを加速度制御部１２０に出力する構成である。

この目標車両加速度Ｇｔは、図４に示すような加速度波形（加速度特性）で与えられる。この目標車両加速度Ｇｔの加速度波形は、運転者が体感したときに気持ちの良い加速感を得られる理想形状である。

図４に示す目標車両加速度Ｇｔの加速度波形は、定常走行状態からアクセルを踏み込み操作した状態を示しており、アクセル踏み込みによって立ち上がり始め、所定の時間定数で最大加速度Ｇｍａｘを示す加速ピークＰまで立ち上がり、その後最大加速度Ｇｍａｘから急激に落ち込むことなく持続するように、徐々に減少する波形を示している。

規範加速度モデル１１１は、理想的な加速度波形をあらわすマップデータをＲＯＭ２２によって記憶しており、運転者からの運転操作信号やセンサ出力（アクセル開度、変速段状態の信号）等を受け取り、マップデータに基づいて最適な基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形を出力する構成である。

限界加速度予測モデル１１２は、車両運転条件に基づいて、理想的な基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形を達成するのに障害となる外的負荷（勾配センサ３６によって検出される車両傾斜（路面勾配）、補機負荷状態等）を推定し、基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形を補正するための信号を出力する構成である。

具体的には、限界加速度予測モデル１１２は、基準目標加速度ＢＧｔの最大加速度Ｇｍａｘが外的負荷を考慮した車両運転条件における最大加速度となるように補正する補正信号を算出する構成である。

このように、目標加速度設定部１１０は、規範加速度モデル１１１から基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形を受信するとともに、限界加速度予測モデル１１２から補正信号を受信し、補正信号で基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形の振幅を補正し、この補正された加速度波形を目標車両加速度Ｇｔの加速度波形とする構成である。

加速度制御部１２０は、車両Ｇセンサ３２で検出した実車両加速度Ｇｆが目標加速度設定部１１０で設定した目標車両加速度Ｇｔに沿うようＦ／Ｂ制御する構成である。
上述したように、出力制御器１００は、目標加速度設定部１１０で目標車両加速度Ｇｔを設定し、加速度制御部１２０で実車両加速度Ｇｆが目標車両加速度Ｇｔに沿うようエンジン１１や駆動モータ１７をＦ／Ｂ制御する構成である。

次に、上述の出力制御器１００を用いた加速度の立ち上がり時（加速ピークＰまでの加速前半）の制御方法について図５乃至７とともに詳細に説明する。なお、図５はハイブリッド車両の追従制御方法を示した制御フローチャートを示し、図６はハイブリッド車両の加速度波形に基づく追従制御についての説明図を示し、図７はハイブリッド車両の加速度波形に基づく従来の追従制御についての説明を示している。

まず、ＥＣＵ２０はセンサ３０からの各種信号を読み込む（ステップＳ１）。具体的には、アクセルセンサ３１、車両Ｇセンサ３２および勾配センサ３６から運転者の加速要求や車両の運転状態（車両運転条件）を読み込む。なお、その他、図示しない車速センサやシフトセンサや舵角センサ等から、車両の運転状態の各種信号を検出するようにしてもよい。

次に、ＥＣＵ２０は、アクセルセンサ３１からの検出結果に基づいてアクセルが踏み込まれたか否かを判断する（ステップＳ２）。
具体的には、運転者が所定値以上にアクセルペダルを踏込んでいるかを判断する。この時、アクセルペダルの開度は、中開度（パーシャル開度）でほぼ一定の状態であることが求められる。これは、アクセルペダルの全開時やアクセルペダルの開度変動時では、立ち下がり時の加速制御を安定的に行なうことができないからである。

ここで、アクセルペダルの踏込みを検出しなかった場合（ステップＳ２：Ｎｏ）には、そのままリターンに移行して、次の制御に備える。
一方、アクセルペダルの踏込みを検出した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）に、ＥＣＵ２０は、出力制御器１００の目標加速度設定部１１０により規範加速度モデル１１１からの基準目標加速度ＢＧｔを設定する（ステップＳ３）。

さらに、ＥＣＵ２０は、勾配センサ３６によって検出された車両傾斜等の外的負荷が検出されたか否かを判定し、外的負荷が検出されていた場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ３で設定した基準目標加速度ＢＧｔを限界加速度予測モデル１１２からの補正信号で補正して（ステップＳ５）、目標車両加速度Ｇｔとする（ステップＳ６）。

詳しくは、勾配センサ３６によって車両進行方向に対して車両傾斜が登坂状態であることを検出した場合、図４に示すように、登坂状態における最大加速度Ｇｍａｘ１は基準目標加速度ＢＧｔにおける最大加速度Ｇｍａｘに比べて低くなるため、限界加速度予測モデル１１２は、基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形が目標車両加速度Ｇｔ１の加速度波形となる補正信号を算出する。これにより、登坂状態にある運転者にとって登坂であることを認識した上で気持ちの良い加速感を演出することができる。

なお、このときの補正信号は、勾配センサ３６によって検出された車両傾斜に応じて限界加速度予測モデル１１２によって算出されるが、基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形の振幅が最小で０．７倍程度となる範囲で算出される。

逆に、勾配センサ３６によって車両進行方向に対して車両傾斜が下り坂状態であることを検出した場合、下り坂状態における最大加速度Ｇｍａｘ２は重力によって加速して基準目標加速度ＢＧｔにおける最大加速度Ｇｍａｘに比べて高くなるため、限界加速度予測モデル１１２は、基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形が目標車両加速度Ｇｔ２の加速度波形となる補正信号を算出する。これにより、下り坂状態にある運転者にとって下り坂であることを認識した上で気持ちの良い加速感を演出することができる。

なお、このときの補正信号は、上述したように、勾配センサ３６によって検出された車両傾斜に応じて限界加速度予測モデル１１２によって算出されるが、基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形の振幅が最大で１．５倍程度となる範囲で算出される。

一方、外的負荷が検出されていない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）は、ステップＳ３で設定された基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形がそのまま目標車両加速度Ｇｔ３の加速度波形となり、これを目標車両加速度Ｇｔとして設定する（ステップＳ６）。

なお、例えば、外的負荷としてエンジン出力の一部を利用する空調装置の使用が検出された場合であっても、上述の登坂状態である場合の補正信号と同様に、限界加速度予測モデル１１２は、基準目標加速度ＢＧｔの加速度波形が目標車両加速度Ｇｔ１の加速度波形となる補正信号を算出する。

このように目標車両加速度Ｇｔを設定したＥＣＵ２０は、車両Ｇセンサ３２の検出結果に基づいてハイブリッド車両１の実車両加速度Ｇｆを獲得して、ＲＡＭ２３に蓄積する（ステップＳ７）。この実車両加速度Ｇｆの検出値を蓄積することで、実際に車両の生じた実車両加速度Ｇｆの履歴を持つことができ、それにより、現段階が加速の立ち上がり（加速前半）における進行度Ｐｄを判定することができる。

そして、ＥＣＵ２０は、進行度Ｐｄが、加速の立ち上がりにおける加速ピークＰまでを示す加速前半のうち所定進行度Ａより以前か否かを判定する（ステップＳ８）。
なお、本実施例においては、図６に示すように所定進行度Ａを加速前半における最初から約６０％時点に設定しているが、所定進行度Ａはハイブリッド車両１のエンジン特性に応じて設定すればよく、例えば、応答性の高いエンジンの場合、加速前半の開始から３０％等であってもよく、応答性の低いエンジンの場合、所定進行度Ａが加速ピークＰに一致してもよい。
進行度Ｐｄが所定進行度Ａを越えている場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、すなわち加速前半の開始から約６０％を越えている場合、実車両加速度Ｇｆが目標車両加速度Ｇｔに沿うようにエンジン１１が十分に出力されているため、出力制御器１００は引き続き実車両加速度Ｇｆが目標車両加速度Ｇｔに沿うよう、エンジン１１に対して追従制御する（ステップＳ９）。

一方、進行度Ｐｄが所定進行度Ａを越えていない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、すなわち加速前半の開始から約６０％までの場合、応答性の低いエンジン１１の出力のみによる実車両加速度Ｇｆ’（図６において点線で表示）では目標車両加速度Ｇｔに沿う制御はできないため、実車両加速度Ｇｆが目標車両加速度Ｇｔに沿うように、エンジン１１の出力では不足する加速度不足分を補う加速補償ＳＧを駆動モータ１７のトルクアシストによって行うよう、エンジン１１および駆動モータ１７に対して追従制御する（ステップＳ１０）。

このように、エンジン１１の出力のみによる実車両加速度Ｇｆ’では不足する加速度不足分を補う加速補償ＳＧを、応答性の高い駆動モータ１７でエンジン１１の出力をトルクアシストして補うため、エンジン１１の応答性の低さによって生じるエンジン出力による実車両加速度Ｇｆ’の無駄時間分を進み補償することができる。

すなわち、応答性の高い駆動モータ１７のトルクアシストによって応答性が向上したエンジン出力による実車両加速度Ｇｆを、運転者が体感したときに気持ちの良い加速感を得られる理想形状である目標車両加速度Ｇｔの加速度波形に沿うよう制御することができる。

そして、エンジン１１および駆動モータ１７をＦ／Ｂ制御するＥＣＵ２０は、蓄積した実車両加速度Ｇｆに基づいて、検出した実車両加速度Ｇｆが加速度Ｇのピーク値であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。
具体的には、実車両加速度Ｇｆの増加が少なくなり、実車両加速度Ｇｆの値が変化しない、または減少する場合には、その実車両加速度Ｇｆがピーク値であり、その時点を加速度Ｇの加速ピークＰと判断する。

ここで、検出した実車両加速度Ｇｆが加速度Ｇの加速ピークＰと判断しなかった場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）には、まだハイブリッド車両１は加速の立ち上がり状態にあるため、再度、ステップＳ８に戻り、現時点での進行度Ｐｄを判定する。
一方、検出した実車両加速度Ｇｆが加速度Ｇの加速ピークＰであると判断した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）にはリターンに移行して、次の制御に備える。

このように、アクセル踏込操作に対して独立にエンジン出力を制御可能なエンジン１１と、該エンジン１１をトルクアシストする駆動モータ１７とを備えたハイブリッド車両１の出力制御器１００は、発進あるいは加速時のアクセル操作に応じた目標車両加速度Ｇｔの立ち上がり特性（加速前半）を設定する目標加速度設定部１１０と、該目標車両加速度Ｇｔの立ち上がり特性に沿うように上記エンジン１１と上記駆動モータ１７による追従制御を実施する加速度制御部１２０とを備え、該加速度制御部１２０による上記追従制御時に、上記駆動モータ１７による進み補償制御を実施する構成である。

さらに、アクセル踏込操作に対して独立にエンジン出力を制御可能なエンジン１１と、該エンジン１１をトルクアシストする駆動モータ１７とを備えたハイブリッド車両１の制御方法は、発進あるいは加速時のアクセル操作に応じた目標車両加速度Ｇｔの立ち上がり特性を設定する工程（ステップＳ６）と、該目標車両加速度Ｇｔの加速前半に沿うようにエンジン１１と駆動モータ１２による追従制御を実施する工程（ステップＳ９またはＳ１０）とを備え、該追従制御を実施する工程において、上記駆動モータ１７による進み補償制御（ステップＳ１０）を実施する方法である。

これにより、加速時に目標とする目標車両加速度Ｇｔの加速度波形を精度良く再現する追従制御を実現できる。
詳しくは、駆動モータ１７と比較して応答性の低いエンジン１１のみの車両の場合の追従制御においては、エンジン１１の応答性の低さから無駄時間がおおきくなり、無理矢理目標車両加速度Ｇｔに沿うよう追従制御すると、図７において点線で示すエンジン１１の出力のみによる実車両加速度Ｇｆ’のように、オーバーシュートや、出力結果が目標車両加速度Ｇｔ付近を振動するようなハンチング現象が生じるおそれがあった。

そこで、気持ちの良い加速感を演出するために理想的な加速度波形の形状を尊重し、あえて目標車両加速度Ｇｔよりタイミングを遅らせた目標車両加速度Ｇｔ’を設定し、実車両加速度Ｇｆが目標車両加速度Ｇｔ’に沿うよう追従制御していた。
しかし、この場合、アクセル操作した運転者にとって気持ちの良い加速感を示す目標車両加速度Ｇｔの加速度波形に比べて、タイムラグのある目標車両加速度Ｇｔ’に沿った加速度波形となるため、運転者にとって満足のできる加速感では無かった。

そこで、エンジン１１に比べて応答性の高い駆動モータ１７でエンジン出力をトルクアシストするよう加速度制御部１２０によって追従制御するため、応答性の低いエンジン制御の場合に生じやすい目標車両加速度Ｇｔをオーバーするオーバーシュートや、出力結果が目標車両加速度Ｇｔ付近を振動するようなハンチング現象が生じることなく、ライブリーな加速度波形に基づく気持ちのよい加速感を演出することができる。

また、例えば、エンジン１１の応答性の良くない部分、すなわちライブリーな加速度波形に沿わない部分（エンジン１１の出力のみによる実車両加速度Ｇｆ’）を、駆動モータ１７によるトルクアシストによって進み補償制御することができるため、エンジンのみの追従制御では実現できない応答性を確保することができる。

さらに、駆動モータ１７による進み補償制御を範囲全域において実施する場合と比較して、駆動モータ１７を駆動させるＢＡＴ１７ｂの消費を低減することができ、利用者の満足度を向上することができる。

また、出力制御器１００の加速度制御部１２０は、上記駆動モータ１７による進み補償制御を、少なくとも、上記立ち上がり特性の開始から所定の進行度である所定進行度Ａまでの間に実施するため、効率的なモータアシストによる進み補償効果を得ることができる。

詳しくは、エンジン１１は応答性が低いため、加速度波形における加速前半の初期の部分においては目標車両加速度Ｇｔと、エンジン出力のみによる実車両加速度Ｇｆ’との差が大きくなる（図６参照）。この目標車両加速度Ｇｔと、エンジン出力のみによる実車両加速度Ｇｆ’との差が大きい加速度波形の初期の部分を、応答性の高い駆動モータ１７でトルクアシストすることでより効果的な進み補償効果を得ることができる。

また、駆動モータ１７による進み補償制御を、所定進行度Ａまでの間に実施することにより、駆動モータ１７による進み補償制御を範囲全域において実施する場合と比較して、駆動モータ１７を駆動させるＢＡＴ１７ｂの消費をさらに低減することができる。

また、加速度制御部１２０は、上記ハイブリッド車両１の進行方向の車両傾斜を検知する勾配センサ３６を備え、上記目標加速度設定部１１０が、上記車両傾斜に応じた目標車両加速度Ｇｔの立ち上がり特性を設定するため、運転者にとってより気持ちの良い加速度を演出することができる。

なお、このようなハイブリッド車両１の出力制御器１００において、運転者にとってさらに気持ちの良い加速度を演出するために、加速度制御部１２０における追従制御において、トルクコンバータ１３ａにおけるスリップ量を検出し、検出したスリップ量に応じて、駆動モータ１７のゲインを変更してもよい。

これにより、トルクコンバータ１３ａのスリップ量、すなわちトルクコンバータ１３ａにおけるトルク比により駆動モータ１７のゲインを適切に調整することができ、適切なトルクアシストを実現することができる。

例えば、スリップ量が大きいときには、トルクコンバータ１３ａのトルク増倍作用が大きくなるとともに遅れが大きくなるが、スリップ量が小さいときには、トルクコンバータ１３ａのトルク増倍作用が小さくなるが遅れが小さくなる。そこで、トルクコンバータ１３ａのスリップ量が大きいときは、加速度制御部１２０による駆動モータ１７の進み補償制御の制御式におけるゲインを、遅れを補う方向へ調整することで安定したトルクアシストを実現することができる。
したがって、オーバーシュートやハンチングなどが生じること無く、目標車両加速度Ｇｔに実車両加速度Ｇｆをよりスムーズに近づけることが可能になる。

以上、この発明の構成と前述の実施形態との対応において、
この発明の車両は、ハイブリッド車両１に対応し、
以下、同様に、
制御装置は、出力制御器１００に対応し、
目標車両加速度立ち上がり特性設定手段は、目標加速度設定部１１０に対応し、
目標車両加速度立ち上がり特性は、目標車両加速度Ｇｔの加速前半に対応し、
追従制御手段は、加速度制御部１２０に対応し、
所定の進行度は、所定進行度Ａに対応し、
登降坂情報検知手段は、勾配センサ３６に対応し、
流体伝動装置は、トルクコンバータ１３ａに対応し、
目標車両加速度の立ち上がり特性を設定する工程は、目標加速度設定部１１０によるステップＳ６に対応し、
追従制御を実施する工程は、加速度制御部１２０によるステップＳ９，Ｓ１０に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる車両の制御装置及び制御方法に適用する実施形態を含むものである。

なお、歯車変速機構１３ｃは、多段歯車式の変速機構だけでなく、無段変速式の変速機構であってもよい。また、エンジン１１の出力制御も、エレキスロットルのスロットル開度制御等だけでなく、吸気タイミングや排気タイミングを位相可変装置で変更するものや、吸気の加給量を加給機等で変更するもの等であってもよい。

さらには、上記実施例において、一対の後輪１０ａを駆動するパワートレインＰＴとして、縦置きにされたエンジン１１と、このエンジン１１とはパラレルに制御できる駆動モータ１７を備えたパラレルハイブリッド方式で構成したが、エンジンで前輪を駆動するとともに駆動モータで後輪を駆動するハイブリッド車両、エンジンで前輪を駆動するとともに後輪自体を駆動するインホイール式の駆動モータによるハイブリッド車両、エンジンで前輪を駆動するとともに前輪自体を駆動するインホイール式の駆動モータによるハイブリッド車両、エンジン及び駆動モータで前輪を駆動するハイブリッド車両、エンジンで後輪を駆動するとともに後輪自体を駆動するインホイール式の駆動モータによるハイブリッド車両あるいはエンジンで後輪を駆動するとともに前輪自体を駆動するインホイール式の駆動モータによるハイブリッド車両等の様々な駆動形式のハイブリッド車両であってもよい。

１…ハイブリッド車両
１１…エンジン
１３ａ…トルクコンバータ
１７…駆動モータ
３６…勾配センサ
１００…出力制御器
１１０…目標加速度設定部
１２０…加速度制御部
Ａ…所定進行度
Ｇｔ…目標車両加速度

Claims

アクセル踏込操作に対して独立にエンジン出力を制御可能なエンジンと、該エンジンをトルクアシストする駆動モータとを備えた車両の制御装置であって、
発進あるいは加速時のアクセル操作に応じた目標車両加速度の立ち上がり特性を設定する目標車両加速度立ち上がり特性設定手段と、
該目標車両加速度立ち上がり特性に沿うように上記エンジンと上記駆動モータによる追従制御を実施する追従制御手段とを備え、
該追従制御手段による上記追従制御時に、上記駆動モータによる進み補償制御を実施し、
さらに、流体伝動装置を備え、
該流体伝動装置のスリップ量に応じて、上記駆動モータのゲインを変更する
車両の制御装置。
上記該追従制御手段によって実施される上記駆動モータによる進み補償制御を、少なくとも、上記立ち上がり特性の開始から所定の進行度までの間に実施する
請求項１に記載の車両の制御装置。
上記車両の進行方向の登降坂情報を検知する登降坂情報検知手段を備え、
上記目標車両加速度立ち上がり特性設定手段が、
上記登降坂情報に応じて目標車両加速度の立ち上がり特性を設定する
請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
アクセル踏込操作に対して独立にエンジン出力を制御可能なエンジンと、該エンジンをトルクアシストする駆動モータとを備えた車両の制御方法であって、
発進あるいは加速時のアクセル操作に応じた目標車両加速度の立ち上がり特性を設定する工程と、
該目標車両加速度立ち上がり特性に沿うように上記エンジンと上記駆動モータによる追従制御を実施する工程とを備え、
該追従制御を実施する工程において、上記駆動モータによる進み補償制御を実施し、
さらに、流体伝動装置を備え、
該流体伝動装置のスリップ量に応じて、上記駆動モータのゲインを変更する
車両の制御方法。