JP6102090B2

JP6102090B2 - 車両の駆動制御装置

Info

Publication number: JP6102090B2
Application number: JP2012135169A
Authority: JP
Inventors: 森　浩一; 浩一森
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2032-06-14
Also published as: JP2013256269A

Description

本発明は、内燃機関の出力軸にベルト等を介して機械的に連結された電動機を用いたトルクアシストの制御に関する。

オルタネータ機能とモータ機能を併せ持つ電動機を、ベルト等を介して内燃機関の出力軸に機械的に連結し、電動機のモータ機能を用いて内燃機関の始動を行なう構成が引用文献１に開示されている。

特開２００７−２９２０７９号公報

ところで、特許文献１の構成では、電動機のモータ機能の使用範囲が内燃機関の始動時に限られているが、燃費性能向上の観点からは、走行中にも電動機のモータ機能を用いて内燃機関の出力を補助する、いわゆるトルクアシストを行なうことが望ましい。

しかしながら、内燃機関の始動時と車両走行中とでは状況が異なる。例えば、車両走行中はバッテリの充電量が変動し、また、例えばＶＤＣ（ｖｅｈｉｃｌｅｄｙｎａｍｉｃｓｃｏｎｔｒｏｌ）やＥＰＳ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｏｗｅｒｓｔｅｅｒｉｎｇ）等といった電気負荷の作動状態も変化する。このため、電動機に電力供給するバッテリの充電状態と電気負荷の作動状態によっては、トルクアシストを実行できない状況や、一旦開始したトルクアシストを途中で終了しなければならない状況が生じ得る。特許文献１に記載された発明は機関始動時に特化したものなので、このような走行中であるからこそ生じる状況について対応できるものではない。

そこで、本発明では、走行中のトルクアシストに適した制御を行なう制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両の駆動制御装置は、内燃機関の駆動軸に機械的に連結され、発電機能及びモータ機能を有する電動機と、電動機に内燃機関の出力補助としてのトルクアシスト用のトルクを発生させ、トルクアシスト終了時には電動機のトルクを徐々に低下させる電動機制御手段と、トルクアシスト用の電力を電動機に供給するバッテリを備える。電動機制御手段は、予め設定した時間が経過したらトルクアシストを終了する通常動作の場合よりも、前記電動機以外の前記バッテリに接続される電気負荷の作動が要求されたことによりトルクアシストを途中で終了する場合の方が、トルクアシスト終了時における電動機のトルクの減少速度を速くする。

本発明によれば、トルクアシストを途中で終了しなければならなくなった場合には、通常のトルクアシスト終了時よりも速い速度で電動機のトルクを減少させるので、速やかにトルクアシストを終了して車両状態に応じた制御に移行することが可能となる。例えば、電気負荷が増大して、トルクアシストよりも電気負荷への電力供給を優先する場合、速やかに電気負荷への供給電力を確保することができる。

図１は本発明を適用するシステムの構成図である。図２は第１実施形態によるトルクアシストの制御ルーチンを示すフローチャートである。図３は図２の制御を実行した場合のタイミングチャートである。図４は参考例によるトルクアシストの制御ルーチンを示すフローチャートである。図５は図４の制御を実行した場合のタイミングチャートである。図６は第２実施形態によるトルクアシストの制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第1実施形態）
図１は、本発明の実施形態を示すシステム構成図である。図中の実線はハードワイヤ接続を示し、破線は電力伝達経路を示し、一点鎖線はコントローラ・エリア・ネットワーク（以下、ＣＡＮと称する）を示している。以下の説明では、図中上方を先端側、下方を基端側とする。

図１に示すように、内燃機関１は一方の側面に電動機２を、他方の側面にエアコンコンプレッサ４を、それぞれ図示しないブラケット等を介して備えている。内燃機関１のクランクシャフト先端に装着したクランクプーリ５と、電動機２の回転軸先端に装着した電動機プーリ６と、エアコンコンプレッサ４の回転軸先端に装着したコンプレッサプーリ７とにベルト８を巻掛けて、これらを機械的に連結する。

なお、図１ではクランクプーリ５、電動機プーリ６、及びコンプレッサプーリ７の３つのプーリを一本のベルト８で機械的に連結しているが、電動機プーリ６とコンプレッサプーリ７をそれぞれ別のベルト８でクランクプーリ５と機械的に連結してもよい。また、ベルトに代えてチェーンを用いてもよい。

内燃機関１は無段変速機（以下、ＣＶＴと称する）１１との連結部付近にスタータ９を備える。スタータ９は、一般的な始動用のスタータと同様に進退動するピニオンギヤを備え、作動時にはピニオンギヤがクランクシャフト基端部に装着されたドライブプレートの外周に設けたギヤに係合し、クランキングを行なう。スタータ９の制御はアンダー・フード・スイッチングモジュール（以下、ＵＳＭと称する）２３が行い、作動に必要な電力はメインバッテリ１６から供給される。ＵＳＭ２３は、この他にエアコンアンプ２２等の制御も行う。

ＣＶＴ１１は変速用のオイルポンプ１０を備える。オイルポンプ１０はＣＶＴコントローラ２０の変速指示に応じて作動する。また、ＣＶＴ１１はトルクコンバータを介して内燃機関１と連結されている。トルクコンバータは、いわゆるロックアップ用のクラッチ機構を備えており、このクラッチ機構はＣＶＴコントローラ（ＣＶＴＣＵ）２０によって車速等の運転状態に基づいて締結状態と解放状態を切り替えられる。

電動機２はインバータ３を備え、メインバッテリ１６から供給された電力により駆動するモータ機能と、内燃機関１の駆動力により駆動して発電する発電機能を有する。また、電動機２の発電機能を使用する際に、発電電圧を可変に制御することが可能である。

モータ機能と発電機能の切り換えは、エンジンコントロールモジュール（以下、ＥＣＭと称する）１９が行う。モータ機能を使用するのは、主にアイドルストップからの復帰時と、加速時等におけるトルクアシスト実行時である。トルクアシストとは、加速時や登坂路走行時のように大きな出力が必要な場合に、電動機２のモータ機能を使用して、内燃機関１の出力の補助を行なうことをいう。トルクアシストの制御については後述する。

メインバッテリ１６は、第１電気負荷群４０へ電力を供給する。第１電気負荷群４０はトルクアシスト実行時にいわゆる瞬低と呼ばれる瞬間的な電圧降下を許容し得る電装品群である。上記のＥＣＭ１９、スタータ９、インバータ３の他に、例えば、ヘッドライトやワイパ等が含まれる。

また、本システムではサブバッテリ１５を備える。サブバッテリ１５は第２電気負荷群３０へ電力を供給する。第２電気負荷群３０は、トルクアシスト時の瞬低が許容し得ない電装品群であり、例えばＶＤＣ、ＥＰＳ等が含まれる。

メインバッテリ１６とサブバッテリ１５は、いずれも電動機２で発電された電力が充電される。ただし、サブバッテリ１５と電動機２の間にはリレー１７が介装されている。リレー１７は、リレー１７Ａとリレー１７Ｂの２つのリレーを備えており、いわゆる冗長系となっている。リレー１７Ａとリレー１７Ｂの切り換えは、ＥＣＭ１９が行う。

ＥＣＭ１９は、アクセル開度センサ１８、クランク角センサ１２といった運転状態を検出するセンサの検出信号を読み込み、これらに基づいて一般的な燃料噴射量や点火時期等の制御や上述したリレー１７の制御の他、後述するトルクアシスト制御等を行なう。ＥＣＭ１９は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＥＣＭ１９を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

また、ＥＣＭ１９は、ＣＶＴコントローラ２０、電動パワーステアリングコントローラ２１、エアコンアンプ２２、ＵＳＭ２３、及び各メータ２４とＣＡＮを形成している。

次に、電動機２のモータ機能と発電機能の切り換えと、リレー１７の切り換えについて、運転シーン毎に説明する。

（Ａ）システム停止状態、例えば車両運行終了から次回運行までの間は、リレー１７Ａ、リレー１７ＢをいずれもＯＦＦにする。

（Ｂ）運転者の操作により内燃機関１を始動する場合は、リレー１７Ａ、リレー１７ＢはいずれもＯＦＦのまま、メインバッテリ１６からスタータ９へ電力供給し、スタータ９により内燃機関１を始動させる。内燃機関１が完爆した後、電動機２は発電を行ない、リレー１７Ａ、リレー１７ＢのいずれかをＯＮにする。ここでは、電動機２の目標発電電圧は１４Ｖ、メインバッテリ１６、サブバッテリ１５は満充電状態で１４Ｖとする。これにより、電動機２で発電された電力によりメインバッテリ１６、サブバッテリ１５の充電を完了させる。

（Ｃ）定常走行時やトルクアシストを伴わない程度の加速時は、始動時と同様にリレー１７Ａ、リレー１７ＢのいずれかをＯＮにした状態を維持する。そして、電動機２の目標発電電圧を、例えば１２Ｖ程度まで低下させることで電動機２を無発電状態にする。これにより、内燃機関１の負荷が低減し、燃費性能が向上する。

（Ｄ）減速時は、始動時と同様にリレー１７Ａ、リレー１７ＢのいずれかをＯＮにした状態を維持する。そして、電動機２は目標発電電圧を１４Ｖとして回生発電を行ない、メインバッテリ１６、サブバッテリ１５への充電を行なう。

（Ｅ）車両運行中にいわゆるアイドルストップを行なう場合は、リレー１７Ａ、リレー１７ＢはいずれもＯＦＦにし、システム停止状態にする。

（Ｆ）アイドルストップからの復帰時は、リレー１７Ａ、リレー１７ＢはいずれもＯＦＦのままにする。メインバッテリ１６から電動機２へ電力を供給し、電動機２をモータとして機能させて内燃機関１を始動させる。すなわち、アイドルストップからの復帰時には、スタータ９は用いずに、電動機２のモータ機能により内燃機関１を再始動させる。

（Ｇ）再始動時の完爆後は、アイドルストップ前の運転中とは逆のリレー１７をＯＮにし、電動機２を発電機能に切り換える。

（Ｈ）トルクアシスト実行時は、リレー１７Ａ、リレー１７ＢをいずれもＯＦＦにし、メインバッテリ１６から電動機２へ電力を供給する。リレー１７Ａとリレー１７ＢをいずれもＯＦＦにすることで、サブバッテリ１５と電動機２を電気的に切断する。これにより、トルクアシスト中もサブバッテリ１５から第２電気負荷群３０へ安定した電力供給を行なうことが可能となり、第２電気負荷群３０の瞬低を防止できる。

（Ｉ）トルクアシスト終了後は、トルクアシスト実行前とは逆のリレー１７をＯＮにする。

次に、トルクアシストの制御内容について説明する。以下の説明における「アシストトルク」は、電動機２で出力を発生させることによって、クランクプーリ５に入力されることとなったトルクである。

トルクアシストは、ＣＶＴ１１のトルクコンバータがロックアップ状態になっていることを前提として、アクセル開度の変化速度等により運転者の加速意図を検知し、メインバッテリ１６及びサブバッテリ１５がトルクアシストを実行するのに十分な充電量である場合に実行する。なお、ロックアップ状態であることが前提となるのは、非ロックアップ状態ではトルクコンバータのスリップによりアシストトルクが吸収されてしまい、非効率的だからである。また、運転者の加速意図は、アクセル開度の変化速度に限られず、例えばアクセル開度そのものでもよい。

トルクアシストは、基本的には予め設定した時間、例えば数秒程度実行するものとし、トルクアシスト開始時はアシストトルクを徐々に増大させ、トルクアシスト終了時はアシストトルクを徐々に減少させる。開始時及び終了時にアシストトルクを徐々に変化させるのは、トルクアシストの開始及び終了に伴うトルクショック及びベルト８の張力の急変を抑制するためである。

ただし、トルクアシスト開始後にＶＤＣ等の電気負荷の作動要求があった場合には、たとえ途中であってもトルクアシストを終了する。この場合、トルクアシスト終了時のアシストトルク低減速度は、通常のトルクアシスト終了時に比べて大きくする。

上記の制御ルーチンについて、フローチャートを参照して説明する。

図２は、ＥＣＭ１９が実行する上記トルクアシストの制御ルーチンの内容を示すフローチャートである。本ルーチンは、例えば数ミリ秒程度の間隔で繰り返し実行される。

ステップＳ１０００で、ＥＣＭ１９はイグニッションオン後の初回演算であるか否かを判定し、初回演算である場合はステップＳ１０１０でトルクアシスト許可フラグＡＳＳＩＳＴをゼロにし、初回演算でない場合はそのままステップＳ１０２０の処理を実行する。なお、トルクアシスト許可フラグＡＳＳＩＳＴは、トルクアシスト終了時にもゼロにする。

ステップＳ１０２０で、ＥＣＭ１９はトルクアシストの実行許可条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、上述したように、ＣＶＴ１１のトルクコンバータがロックアップ状態であることを前提とし、アクセル開度変化速度等に基づいて運転者の加速意図を検出し、かつバッテリ充電量が十分である場合にトルクアシスト許可条件が成立する。

トルクアシスト許可条件が成立している場合はステップＳ１０３０でトルクアシスト許可フラグＡＳＳＩＳＴを１にしてから、不成立の場合はステップＳ１０４０でトルクアシスト許可フラグＡＳＳＩＳＴをゼロにしてから、それぞれステップＳ１０５０の処理を実行する。

ステップＳ１０５０で、ＥＣＭ１９はトルクアシスト許可フラグＡＳＳＩＳＴが１か否かを判定する。トルクアシスト許可フラグＡＳＳＩＳＴがゼロの場合はそのまま今回のルーチンを終了し、トルクアシスト許可フラグＡＳＳＩＳＴが１の場合はステップＳ１０６０の処理を実行する。

ステップＳ１０６０で、ＥＣＭ１９は電気負荷が所定値以上か否かを判定する。電気負荷が所定値以上の場合はステップＳ１０７０でトルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭを１にしてから、電気負荷が所定値より小さい場合はステップＳ１０８０でトルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭをゼロにしてから、それぞれステップＳ１０９０の処理を実行する。

トルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭは、トルクアシストを予め設定した時間が経過する前に終了する場合が１、予め設定した時間が経過したために終了する場合がゼロである。

ステップＳ１０６０における判定は、ＶＤＣやＥＰＳといった電気負荷の作動フラグに基づいて判定する。例えば、ＶＤＣまたはＥＰＳの作動フラグが立った場合には電気負荷が所定値以上であると判定する。また、各電気負荷の大きさを数値化し、所定値もこれに基づいて設定しておき、作動フラグが立っている電気負荷の合計値に基づいて所定値以上か否かを判定するようにしてもよい。

ＶＤＣやＥＰＳといった電気負荷は、第２電気負荷群３０に含まれ、基本的にはサブバッテリ１５からの電力供給により作動するものである。しかし、ＶＤＣ等は瞬低を許容しない電気負荷であること、また、ＶＤＣ等は走行性能や操縦性に大きな影響を与える装置であり確実な作動を補償する必要があることから、リレー１７を接続して、メインバッテリ１６からも電力供給可能な状態にする必要がある。そこで、ＶＤＣ等の作動要求がある場合には、メインバッテリ１６の電力供給先を電動機２からＶＤＣ等に切り替え、トルクアシストを終了してリレー１７を接続する。

ステップＳ１０９０で、ＥＣＭ１９はトルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭが１か否かを判定し、１である場合はステップＳ１１００の処理を実行し、ゼロである場合はステップＳ１１１０の処理を実行する。

ステップＳ１１００、Ｓ１１１０のいずれでも、ＥＣＭ１９はトルクアシスト終了時のアシストトルクの減少速度を設定する。ただし、ステップＳ１１００で設定する減少速度の方が、ステップＳ１１１０で設定する減少速度よりも大きい。すなわち、トルクアシストを途中で終了する場合には、予め設定した時間が経過したために終了する通常のトルクアシスト終了時よりも速やかにアシストトルクを減少させる。

ステップＳ１１１０で設定する通常のトルクアシスト終了時の減少速度は、運転者に対してトルクショックを感じさせないような減少速度である。具体的には本実施形態を適用する車両、電動機２の出力等によって異なるので、予め適合等により設定する。

一方、ステップＳ１１００で設定する、トルクアシストを途中で終了する場合の減少速度は、運転者に対するトルクショックの低減よりもトルクアシストを速やかに終了させることを優先するものである。通常のトルクアシスト終了時の減少速度と同様に予め設定しておく。

ここで、上記のようなアシストトルクの減少速度を設定する理由を説明する。

トルクアシストを途中で終了するのは、上述したようにＶＤＣ等の作動要求に応じてメインバッテリ１６の電力供給先を切り替える場合であり、すみやかにＶＤＣ等の電源を確保することが望ましい。このような場合に、トルクショックを低減するような減少速度で電動機２の出力を減少させると、減少させている期間中はＶＤＣ等の電源を十分確保できずにＶＤＣ等の作動が不安定になったり、これを避けるためにＶＤＣ等の作動を遅らせる必要がある。しかし、本実施形態のように減少速度を大きくすれば、トルクショックは発生するものの、ＶＤＣ等の電源を速やかに確保することができるので、車両の運転性は向上する。

ＥＣＭ１９は、ステップＳ１１００又はステップＳ１１１０でアシストトルクの減少速度を設定したら、ステップＳ１１２０でトルクアシスト制御を実行する。ステップＳ１１２０でのトルクアシスト制御は演算周期に応じて変化し、例えば、トルクアシスト実行許可後の最初の演算であれば、トルクアシストを開始し、かつタイマカウントを開始する。その後の演算では、カウンタ値に基づいてアシストトルクの大きさを制御する。すなわち、トルクアシストを途中で終了しない場合には、アシストトルクをトルクアシスト開始とともに所定トルクまで徐々に増大させ、所定トルクに達したらそれを維持し、トルクアシスト終了時にはステップＳ１１１０で設定した減少速度で減少させる。一方、トルクアシストを途中で終了する場合は、カウンタ値にかかわらず、ステップＳ１１００で設定した減少速度でアシストトルクを減少させる。また、トルクアシストを途中で終了した場合には、アシストトルクがゼロになったタイミングまたはゼロになった後の所定のタイミングでトルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭをゼロにする。

上記の制御ルーチンについてまとめると、次のようになる。トルクアシストの許可条件が成立したら、ＶＤＣ等の電気負荷の作動要求の有無を判定し、作動要求がなければ予め設定したトルクアシスト制御を実行し、作動要求があれば直ちにトルクアシストを終了する。そして、電気負荷の作動要求に応じてトルクアシストを終了する場合は、通常のトルクアシスト終了時よりも速やかにアシストトルクを減少させる。

図３は本実施形態を実行した場合のタイミングチャートである。

図中の破線はトルクアシストを予め設定した所定時間実行する通常動作の場合を表し、実線はトルクアシストを途中で終了する場合を表わしている。なお、図中の「ＴＡＡＣＴ」は、トルクアシスト実行中フラグであり、トルクアシストの実行中は１、非実行中はゼロになる。

タイミングＴ１でトルクアシスト許可条件が成立してトルクアシスト許可フラグＡＳＳＩＳＴが１になり、タイミングＴ２でトルクアシストが開始されてトルクアシスト実行中フラグＴＡＡＣＴが１になる。なお、タイミングＴ１からタイミングＴ２までの時間は、電動機２の応答遅れ時間である。

通常動作の場合、タイミングＴ２でトルクアシスト開始されると、アシストトルクが徐々に増大し、タイミングＴ３で所定のアシストトルクに到達したら、それをタイミングＴ６まで維持する。タイミングＴ２から所定の時間が経過してタイミングＴ６になったら、アシスト許可フラグＡＳＳＩＳＴはゼロになり、アシストトルクは徐々に減少してタイミングＴ７でゼロになる。そして、タイミングＴ７でトルクアシスト実行中フラグＴＡＡＣＴがゼロになる。

これに対して、トルクアシスト実行中のタイミングＴ４でＶＤＣ等の電気負荷の作動要求があると、トルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭが１になり、トルクアシスト許可フラグＡＳＳＩＳＴがゼロになり、アシストトルクは通常動作の場合より速い減少速度で低下する。このとき、仮に通常動作時と同様の減少速度でアシストトルクを減少させると、図中の一点鎖線に示すように、アシストトルクがゼロにタイミングはＴ５となり、メインバッテリ１６からＶＤＣ等へ電力供給可能な状態になるタイミングが本実施形態に比べて遅くなる。つまり、本実施形態のようにトルクアシストを途中で終了する場合には通常動作時より速い減少速度でアシストトルクを減少させることで、より速やかにＶＤＣ等の電力を確保することができる。

なお、図３では、通常動作の場合にアシストトルクがゼロになるタイミングＴ７でトルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭをゼロに戻しているが、これに限られるわけではない。アシストトルクがゼロになっていればよく、例えばタイミングＴ５、Ｔ６等であってもよい。また、トルクアシストを途中で終了する場合、タイミングＴ４でアシストトルクがステップ的にゼロになっているが、これに限られるわけではなく、通常動作時より大きい減少速度であればよい。

以上説明した本実施形態によれば、次の効果が得られる。

ＥＣＭ１９は、予め設定した時間が経過したらトルクアシストを終了する通常動作の場合よりも、ＶＤＣ等の電気負荷の作動要求に応じてトルクアシストを途中で終了する場合の方が、トルクアシスト終了時におけるアシストトルクの減少速度を速くする。これにより、速やかにリレー１７を切り替えてメインバッテリ１６とＶＤＣ等を接続することが可能となり、結果として、ＶＤＣ等への供給電力を速やかに確保することができる。また、メインバッテリ１６の過放電を防止することができる。

アシストトルクの減少速度を高くすると、トルクアシスト終了時のトルクショックは大きくなるが、トルクアシスト終了までの間ＶＤＣ等の動作が不安定になることや、これを避けるためにＶＤＣ等の作動開始を制限する必要がなくなるので、車両の運転性は向上する。

なお、ステップＳ１１００、Ｓ１１１０では「減少速度」を設定したが、アシストトルクを速やかに減少させることができるのであればこれに限られるわけではない。例えば、アシストトルクがゼロになるまでの時間を用いて、ステップＳ１１１０よりもステップＳ１１００の方が短い時間を設定するようにしてもよい。このようにしても、結果的には途中でトルクアシストを終了する方が大きな減少速度でアシストトルクを減少させることになる。

（参考例）
参考例は、システム構成については第１実施形態と同じである。また、トルクアシストについての基本的な制御も第１実施形態と同じであるが、トルクアシストを途中で終了するか否かの判定が異なる。以下、第１実施形態とは異なる部分を中心に説明する。

図４は、ＥＣＭ１９が実行するトルクアシストの制御ルーチンの内容を示すフローチャートである。ステップＳ２０００−Ｓ２０５０については図２のステップＳ１０００−Ｓ１０５０と同様なので説明を省略する。

ステップＳ２０６０で、ＥＣＭ１９はメインバッテリ１６の電圧（以下、電源電圧という）が所定値より小さいか否かを判定する。判定の結果、電源電圧が所定値より小さければステップＳ２０７０でトルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭを１とし、所定値以上であればステップＳ２０８０でトルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭをゼロにする。

ステップＳ２０６０で用いる所定値は、例えば、メインバッテリ１６に接続されている電気負荷の最低保障電圧とする。

ステップＳ２０９０−Ｓ２１２０の処理は図２のステップＳ１０９０−Ｓ１１２０の処理を同様なので説明を省略する。

上記のように、トルクアシスト中に電源電圧がメインバッテリ１６に接続されている電気負荷の最低保障電圧を下回った場合には、トルクアシストを途中で終了する。そして、途中で終了する場合には、通常動作におけるトルクアシスト終了時よりも速い減少速度でアシストトルクを減少させる。

図５は、図４の制御ルーチンを実行した場合のタイミングチャートである。図３との相違点は、図３の「ＥｌｅｃｔｒｉｃＬｏａｄ」に代えて「電源電圧」としたこと、及びトルクアシスト禁止フラグＴＡＯＦＦＴＲＰが追加されていることである。

トルクアシスト禁止フラグＴＡＯＦＦＴＲＰは、トルクアシストを途中で終了した後は、そのトリップ中のトルクアシストを禁止するためのフラグである。トルクアシスト許可条件の判定では、バッテリ充電量についても判定しており、本来であればトルクアシストの途中で電源電圧が最低保障電圧を下回るような事態が生じ得ない。つまり、トルクアシストを途中で終了する場合には、バッテリ性能が許容限界を超えて低下しているおそれがある。つまり、バッテリが所望の性能を発揮することを前提としたトルクアシスト実行許可判定では、実際にトルクアシストを最後まで実行可能か否かを正確に判定することはできず、トルクアシストを途中で終了する機会が増加するおそれがある。トルクアシストを途中で終了すると、十分なアシスト効果が得られず、かえって燃費の悪化を招くおそれもある。そこで、トルクアシストを途中で終了した場合には、当該トリップ中のトルクアシストを禁止する。図４のフローチャートには記載していないが、例えばステップＳ１０７０でトルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭを１にするのと同時にトルクアシスト禁止フラグＴＡＯＦＦＴＲＰを１にし、ステップＳ１１２０にてトルクアシスト禁止フラグＴＡＯＦＦＴＲＰが１の場合にはトルクアシストを禁止することとする。そして、トリップ終了時にトルクアシスト禁止フラグＴＡＯＦＦＴＲＰをリセットする。なお、バッテリ性能低下の許容限界は、初期性能、経年に伴う低下代、及びトルクアシストを最後まで実行するために必要な電力等を考慮して決定する。

タイミングＴ２でトルクアシストを開始すると、電動機２へ電力供給することによって電源電圧は徐々に低下する。そして、タイミングＴ４で電源電圧がメインバッテリ１６に接続されている電気負荷の最低保障電圧を下回ると、トルクアシスト終了フラグＴＡＩＭＭが１になり、トルクアシストを途中で終了する。このとき、第１実施形態と同様に、通常動作時における減少速度よりも速い減少速度でアシストトルクを減少させる。また、トルクアシスト禁止フラグＴＡＯＦＦＴＲＰが１になる。

トルクアシストを終了し、電動機２で発電することにより、電源電圧は上昇する。

トルクアシストを途中で終了する場合のアシストトルクの減少速度を、通常動作時と同じにすると、図中に一点鎖線で示したように、アシストトルクがゼロになるのはタイミングＴ５となり、本参考例に比べて遅れることになる。つまり、本参考例では、途中でトルクアシストを終了する際に、通常動作と同じ減少速度でアシストトルクを減少させる場合に比べて大幅に早いタイミングで電源電圧を回復させることができる。その結果、メインバッテリ１６に接続される電気負荷へ供給する電力を速やかに確保することが可能となる。

以上説明したように、本参考例によっても第１実施形態と同様の効果が得られる。特に、本参考例ではトルクアシストを途中で終了するか否かの判定にメインバッテリ１６の電圧を用いるので、メインバッテリ１６の過放電を防止し易い。また、トルクアシストを途中で終了した場合は、その後、当該トリップ中のトルクアシストを禁止するので、トルクアシストを途中で終了することを繰り返すことによって、かえって燃費が悪化することを防止できる。

（第２実施形態）
第２実施形態も、システム構成については第１実施形態と同じである。また、トルクアシストについての基本的な制御も第１実施形態と同じであるが、トルクアシストを途中で終了するか否かの判定が異なる。以下、第１実施形態とは異なる部分を中心に説明する。

図６は、ＥＣＭ１９が実行するトルクアシストの制御ルーチンの内容を示すフローチャートである。ステップＳ３０００−Ｓ３０５０については図２のステップＳ１０００−Ｓ１０５０と同様なので説明を省略する。

ステップＳ３０５２で、ＥＣＭ１９は電源電圧ＶＢを読み込む。電圧は図示しない電圧センサ等を用いて検出する。

ステップＳ３０５４で、ＥＣＭ１９は電圧差ＤＶＢを算出する。具体的には、今回読み込んだ電源電圧ＶＢから電源電圧前回値ＶＢＯＬＤを減算したものを電圧差ＤＶＢとする。

ステップＳ３０６０で、ＥＣＭ１９は電圧差ＤＶＢが所定値未満であるか否かを判定する。この判定はメインバッテリ１６の劣化度合いを判定するものである。

ここで用いる所定値は、具体的には使用するバッテリの容量等に応じて異なるが、次のような考え方に基づいて予め設定する。バッテリは、劣化すると電気負荷の大きさに対する電圧降下量が大きくなり、同じ電気負荷を使用した場合でも電圧降下速度が速くなる。そこで、メインバッテリ１６の性能が許容限界の状態でトルクアシストを実行した場合の電圧降下速度を調べ、これに基づいて演算周期毎の電圧降下量を算出し、これをステップＳ３０６０での所定値をする。

ステップＳ３０６０での判定の結果、電圧差ＤＶＢが所定値未満の場合、つまり前回演算時から今回演算時までの電圧降下量が、性能低下が許容限界の場合の電圧降下量よりも大きい場合には、メインバッテリ１６が劣化しているのでステップＳ３０７０の処理を実行する。一方、電圧差ＤＶＢが所定値以上の場合、つまり前回演算時から今回演算時までの電圧降下量が許容範囲内の場合には、メインバッテリ１６が正常なのでステップＳ３０８０の処理を実行する。

ステップＳ３０７０−Ｓ３２１０の処理は図２のステップＳ１０７０−Ｓ１２１０と同様なので説明を省略する。

ステップＳ３１３０で、ＥＣＭ１９はステップＳ３０５２で読み込んだ電源電圧ＶＢを電源電圧前回値ＶＢＯＬＤに置き換える。

以上のように、本実施形態では、トルクアシスト開始後のメインバッテリ１６の電圧降下量が、メインバッテリ１６が許容限界を超えて劣化している場合の電圧降下量を超えている場合には、トルクアシストを途中で終了する。これにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。

さらに、トルクアシストを途中で終了するか否かを電圧降下量で判断するので、第２実施形態のように電源電圧に基づいて判断するよりも早いタイミングでトルクアシストを終了することができる。例えば、図５のタイミングチャートでは、トルクアシスト開始直後に大きく電源電圧が低下するタイミングＴ２−Ｔ３あたりでトルクアシストを途中で終了することを決定できる。このため、より早いタイミングで電源電圧を回復させることができ、ＶＤＣ等の作動要求があった場合に、速やかに電力を確保することができる。

なお、上述した第１−第２の実施形態では、変速機がロックアップ機構付きトルクコンバータを備えるＣＶＴの場合について説明したが、ロックアップ状態と同様の状態になり得る構成においても、同様の作用効果を奏する。例えば、トルクコンバータに代えてクラッチ機構により内燃機関と変速機との間のトルクの断接を行なう構成でもよい。これらの構成では、クラッチが締結されるとトルクコンバータにおけるロックアップ状態と同様の状態になるからである。

また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

１内燃機関
２電動機
３インバータ
５クランクプーリ
６電動機プーリ
８ベルト
９スタータ
１５サブバッテリ
１６メインバッテリ
１７リレー
１９エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）
３０第２電気負荷群
４０第１電気負荷群

Claims

内燃機関の駆動軸に機械的に連結され、発電機能とモータ機能を併せもつ電動機と、
前記内燃機関の出力補助としてのトルクアシストを実行するために前記電動機にトルクを発生させ、前記トルクアシスト終了時には前記電動機のトルクを徐々に低下させる電動機制御手段と、
前記トルクアシスト実行中に前記電動機に電力を供給するバッテリと、
を備える車両の駆動制御装置において、
前記電動機制御手段は、予め設定した時間が経過したら前記トルクアシストを終了する通常動作の場合よりも、前記電動機以外の前記バッテリに接続される電気負荷の作動が要求されたことにより前記トルクアシストを途中で終了する場合の方が、前記トルクアシスト終了時における前記電動機のトルクの減少速度を速くする車両の駆動制御装置。
内燃機関の駆動軸に機械的に連結され、発電機能とモータ機能を併せもつ電動機と、
前記内燃機関の出力補助としてのトルクアシストを実行するために前記電動機にトルクを発生させ、前記トルクアシスト終了時には前記電動機のトルクを徐々に低下させる電動機制御手段と、
前記トルクアシスト実行中に前記電動機に電力を供給するバッテリと、
を備える車両の駆動制御装置において、
前記電動機制御手段は、前記バッテリの性能低下をトルクアシスト開始後のバッテリ電圧降下量に基づいて判断し、予め設定した時間が経過したら前記トルクアシストを終了する通常動作の場合よりも、前記バッテリの性能が許容限界を超えて低下したことにより前記トルクアシストを途中で終了する場合の方が、前記トルクアシスト終了時における前記電動機のトルクの減少速度を速くする車両の駆動制御装置。
請求項２に記載の車両の駆動制御装置において、
前記バッテリの性能が許容限界を超えて低下したことにより前記トルクアシストを途中で終了した場合は、そのトリップを終了するまで前記トルクアシストを禁止する車両の駆動制御装置。