JP6237580B2

JP6237580B2 - モータ制御装置

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Publication number: JP6237580B2
Application number: JP2014230774A
Authority: JP
Inventors: 俊敏曹
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2034-11-13
Also published as: US20160137067A1; US9421871B2; JP2016096633A

Description

本発明は、車両に搭載されたモータを制御するモータ制御装置に関するものである。

特許文献１に示されるように、ブレーキアシスト作動を必要とする領域に車両が入った場合、モータにより回生制動力を発生するインテリジェントブレーキアシストシステムが知られている。

特開２００７−１２９８２７号公報

上記したように特許文献１に示されるインテリジェントブレーキアシストシステムでは、ブレーキアシストを必要とする緊急回避において回生制動力を発生させる。しかしながら通常の走行時においてユーザーに減速意向のある場合に自車両の前方車両への接近を抑制しつつ、効率よく回生エネルギーを発生させる構成は今までになかった。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、ユーザーの減速意向に応じて自車両の前方車両への接近を抑制しつつ、効率よく発電することのできるモータ制御装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するための第１発明は、車両に搭載されたモータ（２０）を制御するモータ制御装置であって、
自車両の前方を走行する前方車両との車間距離を検出する車間センサ（９１）と、
自車両と前方車両との速度差を検出する速度センサ（８１）と、
自車両を運転するユーザーによるアクセル踏み込み量を検出するアクセルセンサ（９２）と、
車間距離、速度差、および、アクセル踏み込み量に基づいてモータの回生トルクを制御する制御部（８０）と、を有し、
制御部は、アクセル踏み込み量が所定踏み込み量以下の場合にユーザーが減速意向であると判定し、車間距離が第１所定距離以下であり、速度差が所定速度よりも大きい接近状態の場合、車間距離が第１所定距離よりも大きく速度差が所定速度以下の非接近状態の場合よりもモータの回生トルクを高め、回生制動力を発生させ、接近状態において、車間距離が第１所定距離よりも短い第２所定距離になるまでに速度差がゼロになる理想回生トルクを算出して、モータの回生トルクを理想回生トルクに設定し、減速意向時の回生処理を行っている最中に、回生制動力の発生だけでは車間距離が第２所定距離を過ぎても速度差がゼロにならないと判定した場合、自車両に搭載された油圧ブレーキ（５４）によって制動力を発生させることを特徴とする。

これによればユーザーの減速意向に応じて自車両の前方車両への接近を抑制しつつ、回生トルクの高められた回生制動力によって効率よく発電することができる。

なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。

ハイブリッド自動車の概略構成を示すブロック図である。動力分配機構を示す概略図である。制御部を示すブロック図である。ハイブリッドＥＣＵの減速意向時の回生処理を示すフローチャートである。車間距離が減速距離の状態を示す概念図である。回生制動力を発生させた結果、速度差がゼロになり、車間距離が安全距離になった状態を示す概念図である。理想回生トルクによる車速の時間変化を示すグラフ図である。ハイブリッド自動車の変形例を示すブロック図である。

以下、本発明のモータ制御装置をハイブリッド自動車に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図７に基づいてハイブリッド自動車を説明する。図１においては後述する制御部８０とエンジン１０などのアクチュエータとの電気的な信号線は煩雑となることを避けるために省略している。そして特許請求の範囲に記載のモータ制御装置は、制御部８０とセンサ部９０によって構成されている。

図１に示すようにハイブリッド自動車１００は動力源としてエンジン１０と第１モータジェネレータ２０を有し、発電源として上記した第１モータジェネレータ２０と第２モータジェネレータ３０を有する。またハイブリッド自動車１００は動力を車両走行と発電に分配する動力分配機構４０を有する。エンジン１０は燃料を燃焼させることで動力を発生し、第１モータジェネレータ２０は電力によって出力軸を回転することで動力を発生する。そして第１モータジェネレータ２０は車輪の回転エネルギーによって出力軸が回転されることで発電し、第２モータジェネレータ３０はエンジン１０の動力によって出力軸が回転されることで発電する。

ハイブリッド自動車１００は上記した構成要素１０，２０，３０，４０の他に、以下の基本要素を有する。すなわちハイブリッド自動車１００は、減速機５０、駆動軸５１、駆動輪５２、油圧ブレーキ５３、インバータ６０、蓄電部７０、制御部８０、および、センサ部９０を有する。動力分配機構４０は減速機５０に連結され、減速機５０は駆動軸５１を介して駆動輪５２に連結されている。したがって動力分配機構４０によって減速機５０に分配された動力が駆動軸５１を介して駆動輪５２に伝達され、ハイブリッド自動車１００が走行される。また、蓄電部７０はインバータ６０を介してモータジェネレータ２０，３０と電気的に接続されている。これにより、蓄電部７０から供給される電力がインバータ６０を介してモータジェネレータ２０，３０に供給され、モータジェネレータ２０，３０が回転される。逆に、モータジェネレータ２０，３０にて生成された電力がインバータ６０を介して蓄電部７０に供給され、蓄電部７０が充電される。このインバータ６０は制御部８０によって制御されており、モータジェネレータ２０，３０が動力を生成するか発電するかは制御部８０によって決定される。そして車両速度の減速は油圧ブレーキ５３の制動力と第１モータジェネレータ２０の回生制動力によって成される。以下、ハイブリッド自動車１００の構成要素を個別に説明する。

エンジン１０は、シリンダー、ピストン、インジェクタ、プラグ、および、クランクシャフトを有する。シリンダーとピストンとによって燃焼室が構成され、インジェクタによって霧状の燃料が燃焼室内に噴射される。そしてプラグによって火花が燃焼室内に生成される。燃焼室内に霧状の燃料が噴射された際に火花が生成され、それによって燃焼室内で燃料が爆発する。この爆発による燃焼室内の気体の体積膨張と圧縮、および、燃焼室内への吸気と燃焼室外への排気によってピストンが上下運動し、このピストンの上下運動がクランクシャフトによって回転運動に変換される。この回転運動が動力として動力分配機構４０に伝達される。クランクシャフトは後述する動力分配機構４０のプラネタリーキャリア４２と連動しており、クランクシャフトの回転によってプラネタリーキャリア４２が回転される。逆にエンジン１０が始動していない場合、プラネタリーキャリア４２の回転によってクランクシャフトがクランキングされる。

第１モータジェネレータ２０は動力を発生させる機能を有し、２つのモータジェネレータ２０，３０それぞれは発電する機能を有する。図示しないがモータジェネレータ２０，３０それぞれは出力軸と、出力軸に固定されたローターと、ローターの周りに設けられたステータと、を有する。ローターは永久磁石を有し、ステータは鉄などの固定部材に複数のステータコイルが巻かれて成る。第１モータジェネレータ２０のローターに回転トルクが生じるようにインバータ６０によって複数のステータコイルに電流を流すことで、出力軸がローターとともに回転し、動力が動力分配機構４０に出力される。そして駆動輪５２の回転エネルギーによって第１モータジェネレータ２０の出力軸がローターとともに回転すると、その回転に伴ってステータを貫く磁束が時間的に変化し、複数のステータコイルに電流が流れる。すなわち第１モータジェネレータ２０にて発電が行われる。またエンジン１０の動力によって第２モータジェネレータの出力軸がローターとともに回転すると、その回転に伴ってステータを貫く磁束が時間的に変化し、ステータコイルに電流が流れる。すなわち第２モータジェネレータ３０にて発電が行われる。この発電によって生じた電流がインバータ６０を介して蓄電部７０に供給されることで、蓄電部７０にて充電が行われる。以下においては表記を簡便とするために、第１モータジェネレータ２０を第１ＭＧ２０、第２モータジェネレータ３０を第２ＭＧ３０と示す。図面においても同様である。

図２に示すように動力分配機構４０は、サンギヤ４１、プラネタリーキャリア４２、リングギヤ４３、および、ピニオンギヤ４４を有する。サンギヤ４１とピニオンギヤ４４それぞれは円盤形状を成し、その側面に歯が形成されている。これに対してリングギヤ４３は円環形状を成し、その内環面に歯が形成されている。リングギヤ４３の内環面によって囲まれた領域の中心にサンギヤ４１が位置し、サンギヤ４１とリングギヤ４３との間にピニオンギヤ４４が位置している。そしてピニオンギヤ４４を介してリングギヤ４３とサンギヤ４１とが噛み合わされ、３つの内のいずれか１つのギヤに回転するためのトルクが生じると、それにともなって他の２つのギヤも回転する。以下においては図２に実線矢印で示すように時計回りの回転を正転、破線矢印で示すように反時計回りの回転を逆転として記載する。

上記したサンギヤ４１は第２ＭＧ３０の出力軸に連結され、プラネタリーキャリア４２はエンジン１０のクランクシャフトに連結されている。そしてリングギヤ４３は第１ＭＧ２０の出力軸に連結され、ピニオンギヤ４４はプラネタリーキャリア４２に連結されている。エンジン１０が停止している状態において第１ＭＧ２０の出力軸が正転するとリングギヤ４３に正トルクが生成され、リングギヤ４３も正転する。このリングギヤ４３の正転にともなってピニオンギヤ４４も正転し、サンギヤ４１は逆転する。この際にサンギヤ４１にはなんらトルクが生じていないので、ピニオンギヤ４４は自転するだけで、サンギヤ４１の周りを公転しない。すなわち、ピニオンギヤ４４に連結されたプラネタリーキャリア４２は回転しない。しかしながら第２ＭＧ３０の出力軸に正転するトルクが発生してサンギヤ４１に制動トルクが生成されると、サンギヤ４１の逆転が弱まり、サンギヤ４１とリングギヤ４３の回転数に差が生じる。この回転数の相違によってピニオンギヤ４４に正トルクが生じ、ピニオンギヤ４４がサンギヤ４１の周りを公転し始める。すなわち、ピニオンギヤ４４と連結されたプラネタリーキャリア４２も回転し始める。上記したようにプラネタリーキャリア４２はクランクシャフトに連結されているので、プラネタリーキャリア４２の回転にともなってクランクシャフトがクランキングされる。このクランクシャフトの回転数が所定値を越えると、インジェクタによって燃料が噴射され、プラグによって火花が生成されることでエンジン１０が始動される。

上記したようにサンギヤ４１に制動トルクが生成されている状態においてエンジン１０の始動によってプラネタリーキャリア４２に正トルクが生成されると、それによってプラネタリーキャリア４２が正転し、リングギヤ４３とサンギヤ４１それぞれも正転する。この際、リングギヤ４３に正トルクが生成されると、エンジン１０と第１ＭＧ２０とによって生成された動力が駆動軸５１に伝達される。また上記したようにサンギヤ４１に制動トルクが生成されると第２ＭＧ３０にて発電が行われる。そしてアクセル踏み込み量がゼロになってエンジン１０が回転を停止した際にリングギヤ４３に制動トルクが発生されると、車輪の回転エネルギーによって第１ＭＧ２０にて発電が行われる。この発電によって生成された電力がインバータ６０を介して蓄電部７０に供給される。なお第２ＭＧ３０で生成された電力は、上記したように蓄電部７０の充電に活用されるか、第１ＭＧ２０の正トルクの生成に活用される。

インバータ６０は、蓄電部７０から供給される直流電力を交流電力に変換する機能と、ＭＧ２０，３０から供給される交流電力を直流電力に変換する機能と、を有するものである。インバータ６０は多数のトランジスタ素子から成り、そのトランジスタ素子の駆動が制御部８０によって制御されることで、ステータのコイルを流れる電流の流動方向が制御され、ＭＧ２０，３０それぞれに正トルク若しくは制動トルクが生成される。

蓄電部７０は直流電力をインバータ６０に供給するものであり、いわゆるバッテリーである。

制御部８０はハイブリッド自動車１００の制御系統を成すものである。図３に示すように制御部８０は、ハイブリッドＥＣＵ８１、エンジンＥＣＵ８２、モータＥＣＵ８３、バッテリーＥＣＵ８４、ブレーキＥＣＵ８５などがバス配線８６を介して互いに信号を送受信可能となっている。

ハイブリッドＥＣＵ８１はエンジン１０とＭＧ２０，３０とを協調制御することでハイブリッド自動車１００の走行を制御する。ハイブリッドＥＣＵ８１はこの走行に必要な回転数とトルクをアクセル開度やバッテリー充電容量などに基づいて算出し、それらをエンジンＥＣＵ８２やモータＥＣＵ８３に指令する。エンジンＥＣＵ８２とモータＥＣＵ８３はこの指令に基づいてエンジン１０とＭＧ２０，３０の回転数とトルクを制御し、ハイブリッド自動車１００の走行状態を制御する。また後述するようにハイブリッドＥＣＵ８１は、ユーザーの減速意向時に自車両と前方車両との速度差がゼロになるように回生制動力を発生させるが、その際に速度差がゼロにならない場合、油圧ブレーキ５３の操作指令をブレーキＥＣＵ８５に出力する。ブレーキＥＣＵ８５はこの指令に基づいて油圧ブレーキ９５の油圧を高め、ハイブリッド自動車１００に制動力を発生させる。

図１に示すようにセンサ部９０は、車間センサ９１、アクセルセンサ９２、および、バッテリーセンサ９３などを有する。車間センサ９１は自車両の前方を走行する前方車両との車間距離を所定時間間隔で検出するものであり、具体的にはミリ波レーダー若しくはカメラを備える。アクセルセンサ９２は自車両を運転するユーザーによるアクセル踏み込み量を検出するものである。バッテリーセンサ９３は蓄電部７０の空き容量と単位時間当たりに充電可能な電力量とを検出するものである。これらセンサ部９０にて検出されたセンサ信号が制御部８０に入力される。本実施形態においてハイブリッドＥＣＵ８１は、所定時間間隔で検出された車間距離に基づいて、前方車両と自車両との速度差を算出する。この速度差は、車間距離の時間変動に基づいて算出される。そして速度差は車間距離が縮まる場合に正の値を有し、車間距離が離間する場合に負の値を有する。したがって速度差が正の場合、自車両は前方車両よりも速いことを示し、その反対に速度差が負の場合、自車両は前方車両よりも遅いことを示す。また速度差がゼロの場合、自車両と前方車両の速度は同一であることを示す。したがって速度差が正に保たれる場合、自車両と前方車両とが接近する状態にあり、速度差が負に保たれる場合、自車両が前方車両から遠ざかる状態にある。また速度差がゼロに保たれる場合、自車両と前方車両の車間距離が一定に維持される状態にある。なお、上記のように本実施形態ではハイブリッドＥＣＵ８１が特許請求の範囲に記載の速度センサの機能を有している。また図示しないが、センサ部９０は自車両の速度（車速）を検出する車速センサや、路面勾配の傾斜角度などを記憶するナビゲーションシステムなども有している。

次に、図４〜図７に基づいて、ハイブリッドＥＣＵ８１の減速意向時の回生処理を説明する。図４に示すようにステップＳ１０においてハイブリッドＥＣＵ８１は、アクセルセンサ９２からアクセル踏み込み量を取得し、それがゼロになったか否かを判定する。すなわちハイブリッドＥＣＵ８１はユーザーがアクセルの踏み込みを止めて減速する意向であるのか否かを判定する。ハイブリッドＥＣＵ８１はアクセル踏み込み量がゼロに成り、ユーザーが減速意向であると判定するとステップＳ２０へと進む。しかしながらアクセル踏み込み量がゼロよりも大きい場合、ハイブリッドＥＣＵ８１はステップＳ１０を繰り返す。すなわちハイブリッドＥＣＵ８１はユーザーが減速意向になるのを待つ。

ステップＳ２０へ進むとハイブリッドＥＣＵ８１は、車間センサ９１から車間距離を取得する。そして上記したようにハイブリッドＥＣＵ８１は取得した車間距離に基づいて速度差を算出し、ステップＳ３０へと進む。

ステップＳ３０へ進むとハイブリッドＥＣＵ８１は、車間距離が減速距離Ｌ１以下であり、且つ、速度差が正であるのか否かを判定する。すなわちハイブリッドＥＣＵ８１は自車両が前方車両に接近しつつあり、回生トルクを高めて回生制動力を発生する必要のある距離であるのか否かを判定する。ハイブリッドＥＣＵ８１は車間距離が減速距離Ｌ１以下であり、且つ、速度差が正の接近状態であると判定した場合ステップＳ４０へと進む。しかしながら車間距離が減速距離Ｌ１以下ではなく、速度差が正ではないと判定した場合ハイブリッドＥＣＵ８１はステップＳ１０へと戻る。

なお減速距離Ｌ１は、自車両が前方車両に近づきつつある際に人間が減速を必要と感じて減速を開始し始める距離に基づいて決定される。減速距離Ｌ１は固定値でもよいし、速度差や路面傾斜、そして天候などに基づいて適宜変更される値でもよい。特に自車両の前方車両への接近時間は車間距離と速度差によって決定されるので、減速距離Ｌ１は車間距離と速度差とによって決定される値であるとよい。この減速距離Ｌ１が特許請求の範囲に記載の第１所定距離に相当する。

ステップＳ４０へ進むとハイブリッドＥＣＵ８１は、車間処理が減速距離Ｌ１から安全距離Ｌ２になるまでに速度差をゼロにする理想減速度と、それを成すための理想回生トルクを算出する。図５に示すように時間ｔ１において自車両の速度がｖ１、前方車両の速度がｖ１よりも遅いｖ２、車間距離が減速距離Ｌ１とする。この始状態から理想回生トルクを発生させると、図７に示すように速度差が徐々に低まる。そして図６に示すように時間ｔ２において自車両と前方車両とが同一の速度ｖ２となって速度差がゼロになり、車間距離が安全距離Ｌ２になる。換言すれば、理想回生トルクの発生によって、自車両が前方車両に対して距離Ｌ１−Ｌ２だけ近づく時間ｔ１から時間ｔ２の間に、自車両の速度がｖ１からｖ２へと徐々に減速する。これにより車間距離が安全距離Ｌ２に保たれるとともに、自車両の搭乗者が回生制動力による減速の変動を知覚することが抑制される。このように理想回生トルクによる減速はドライバビリティ（車両走行のし易さ）が最適となるように設定される。

この理想回生トルクは上記した接近状態ではない場合の回生トルク（非接近状態の回生トルク）、すなわちステップＳ１０〜Ｓ３０での回生トルクよりも高い値である。そしてこのような理想回生トルクは、車間距離がＬ１からＬ２へと至り、車速がｖ１からｖ２へと至るまでの車速変化がなるべく一定となるように算出される。車速は回生トルクだけではなく路面勾配などのためによっても変化するので、上記の理想回生トルクの算出には速度差と車間距離だけではなく、車速と路面勾配を考慮してもよい。

なお安全距離Ｌ２は、前方車両が急激な減速を行ったとしても、ユーザーによる油圧ブレーキ５３の踏み込みや運転操作によって、車間距離を十分に保った状態で自車両が前方車両と衝突することを避けることのできる距離である。すなわち安全距離Ｌ２はブレーキアシストを必要とする車間距離よりも十分に長い距離である。そして安全距離Ｌ２は、減速距離Ｌ１と同様にして固定値でもよいし、速度差や路面傾斜、そして天候などに基づいて適宜変更される値でもよい。特に自車両の前方車両への接近時間は車間距離と速度差によって決定されるので、安全距離Ｌ２は車間距離と速度差とによって決定される値であるとよい。この安全距離Ｌ２が特許請求の範囲に記載の第２所定距離に相当する。

ステップＳ５０へ進むとハイブリッドＥＣＵ８１は、バッテリーセンサ９３から蓄電部７０の空き容量と単位時間当たりに充電可能な電力量を取得する。ハイブリッドＥＣＵ８１は上記のドライバビリティによって決定される回生トルクの上限値（規定値）を記憶しており、蓄電部７０の空き容量と単位時間当たりの充電可能量、そして回生トルクの上限値に基づいて、現在の車両状態において実現可能な許容回生トルクを算出する。この許容回生トルクも非接近状態の回生トルクよりも高い値である。この許容回生トルクを算出した後、ハイブリッドＥＣＵ８１はステップＳ６０へと進む。

ステップＳ６０へ進むとハイブリッドＥＣＵ８１は、ステップＳ４０において算出した理想回生トルクとステップＳ５０において算出した許容回生トルクとを比較する。理想回生トルクが許容回生トルクよりも小さいと判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ８１は回生トルクを理想回生トルクに設定することができると判定し、ステップＳ７０へと進む。これとは逆に理想回生トルクが許容回生トルクよりも大きいと判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ８１は回生トルクを理想回生トルクに設定することができないと判定し、ステップＳ８０へと進む。

ステップＳ７０へ進むとハイブリッドＥＣＵ８１はモータＥＣＵ８３に回生トルクを理想回生トルクに設定する指令を出力する。そして再びステップＳ１０に戻って回生処理を行い、所定時間Δｔ間隔で回生トルクを調整する。

ステップＳ８０へ進むとハイブリッドＥＣＵ８１は、許容回生トルクに基づいて、最も理想回生トルクに近い最終回生トルクを算出する。すなわち、実現可能な回生トルク（許容回生トルク）において、最も早く安全距離Ｌ２で速度差がゼロに近づき、そして最もドライバビリティの高い最終回生トルクを算出する。この最終回生トルクも車間距離がＬ１からＬ２へと至るまでの車速変化がなるべく一定となるように設定される。この後にハイブリッドＥＣＵ８１はステップＳ９０へと進む。

ステップＳ９０へ進むとハイブリッドＥＣＵ８１はモータＥＣＵ８３に回生トルクを最終回生トルクに設定する指令を出力する。そして再びステップＳ１０に戻って回生処理を行い、所定時間Δｔ間隔で回生トルクを調整する。

以上示したようにハイブリッドＥＣＵ８１は、所定時間Δｔ間隔でステップＳ１０〜Ｓ９０を繰り返して回生トルクを調整する。すなわちハイブリッドＥＣＵ８１は、所定時間Δｔ間隔で回生トルクを理想回生トルクか最終回生トルクに設定することを車間距離が安全距離Ｌ２となり、速度差がゼロになるまで行う。

なお、ハイブリッドＥＣＵ８１は上記の回生処理を行っている最中に、絶えず車間距離と速度差を監視している。回生処理を行っている最中に、回生制動力だけでは車間距離が安全距離Ｌ２を超えても速度差が正になると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ８１は、油圧ブレーキによる制動力の発生が必要であると判定する。この判定を行った場合、ハイブリッドＥＣＵ８１は油圧ブレーキ５３による制動力の発生指令をブレーキＥＣＵ８５に与える。このように油圧ブレーキ５３による制動力が必要になる状況は、前方車両の急激な速度変化や路面勾配の急激な傾斜変化などのために起こることが想定される。また最終回生トルクによって回生制動力を発生した結果、安全距離Ｌ２において速度差がゼロにならないために油圧ブレーキ５３による制動力が必要になることも想定される。

次に、本実施形態に係るハイブリッド自動車１００の作用効果を説明する。上記したようにハイブリッドＥＣＵ８１は、アクセル踏み込み量がゼロになるとユーザーが減速意向であると判定する。そしてハイブリッドＥＣＵ８１は、自車両が前方車両に接近しつつあり、回生トルクを高めて回生制動力を発生する必要のある状態（接近状態）であると判定した場合、回生トルクを理想回生トルク若しくは最終回生トルクに設定する。こうすることで回生トルクを非接近状態時よりも高めて、回生制動力を発生させる。これによればユーザーの減速意向に応じて自車両の前方車両への接近を抑制しつつ、回生トルクの高められた回生制動力によって効率よく発電することができる。

理想回生トルクと最終回生トルクそれぞれは、車速変化がなるべく一定となるように設定される。これによれば急激な回生制動力の発生によって車速が急速に変化することが抑制される。すなわち、回生制動力によって生じる加速度の変化を自車両の搭乗者が知覚することが抑制される。

所定時間間隔で回生トルクを調整する。こうすることで自車両のバッテリー状態、および、前方車両の速度変化や路面勾配の傾斜変化などに応じた理想回生トルクや最終回生トルクを設定することができる。

減速意向時の回生処理を行っている最中に、回生制動力だけでは車間距離が安全距離Ｌ２を超えても速度差が正になると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ８１は油圧ブレーキ５３による制動力の発生指令をブレーキＥＣＵ８５に与える。これによれば安全距離Ｌ２を超えても自車両が前方車両へ接近することが抑制される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態ではハイブリッド自動車１００が第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０、および、動力分配機構４０を有する例を示した。しかしながらハイブリッド自動車１００としては上記例に限定されず、例えば図８に示すように第１ＭＧ２０だけを有する構成を採用することもできる。図８に示すハイブリッド自動車１００では、ディファレンシャルギヤ５５を介して駆動軸５１に動力伝達軸５６が連結され、この動力伝達軸５６に減速機５０が設けられている。また動力伝達軸５６にはエンジン１０と第１ＭＧ２０、そして２つのクラッチ５４ａ，５３ｂが設けられている。第１クラッチ５４ａがエンジン１０と第１ＭＧ２０との間に設けられ、第２クラッチ５４ｂが第１ＭＧ２０と減速機５０との間に設けられている。したがって第１クラッチ５４ａによってエンジン１０から動力伝達軸５６への動力伝達具合が調整され、第２クラッチ５４ｂによってエンジン１０と第１ＭＧ２０それぞれの減速機５０への動力伝達具合が調整される。

この変形例においては、上記したようにアクセル踏み込み量がゼロになると第１クラッチ５４ａによってエンジン１０と駆動力伝達軸５６との連結が切られる。そして自車両が前方車両に接近しつつあり、回生トルクを高めて回生制動力を発生する必要のある状態（接近状態）の場合、第１ＭＧ２０にて回生制動力が発生される。なお第１クラッチ５４ａによってエンジン１０と駆動力伝達軸５６との連結が切られる際に、省エネのためにエンジン１０での燃焼爆発を止めて非駆動状態にしてもよい。

またハイブリッド自動車１００の別の変形例としては、図８に記載の変形例から第１クラッチ５４ａが除かれた構成を採用することもできる。この場合、アクセル踏み込み量がゼロになり、上記の接近状態になると、エンジン１０にて減速され、第１ＭＧ２０にて回生制動力が発生される。

本実施形態ではハイブリッド自動車１００のモータによって回生制動力を発生させる例を示した。しかしながらモータによって回生制動力を発生することのできる車両であれば上記例に限定されず、例えばガソリン自動車や電気自動車のモータで回生制動力を発生させてもよい。すなわち本発明のモータ制御装置は、モータによって回生制動力を発生することのできる車両であれば適宜採用することができる。

本実施形態ではモータジェネレータ２０，３０それぞれのローターは永久磁石を有する例を示した。しかしながらローターは永久磁石の代わりに磁束を発生させるためのコイルを有する構成を採用することもできる。また、ローターが永久磁石と上記のコイルの両方を有する構成を採用することもできる。

本実施形態では制御部８０が、ハイブリッドＥＣＵ８１、エンジンＥＣＵ８２、モータＥＣＵ８３、バッテリーＥＣＵ８４、ブレーキＥＣＵ８５を有する例を示した。しかしながらこれは一例に過ぎず、例えばハイブリッドＥＣＵ８１がエンジンＥＣＵ８２としての機能を兼ね備えたり、ハイブリッドＥＣＵ８１がモータＥＣＵ８３としての機能を兼ね備えたりする構成などを採用することもできる。

本実施形態ではハイブリッドＥＣＵ８１が図４に示す減速意向時の回生処理を行う例を示した。しかしながらこれとは異なり、ブレーキＥＣＵ８５が図４に示す減速意向時の回生処理を行ってもよい。

本実施形態ではハイブリッドＥＣＵ８１が所定時間間隔で検出された車間距離に基づいて、前方車両と自車両との速度差を算出する例を示した。しかしながらこれとは異なり、速度差の検出に車間通信を用いてもよい。この場合、自車両と前方車両とで車速とトルクを互いに通知し合い、その通知された車速とトルクに基づいて、ハイブリッドＥＣＵ８１が速度差を算出する。

本実施形態ではアクセル踏み込み量がゼロの場合にユーザーが減速意向であると判定する例を示した。しかしながらこのユーザーの減速意向を判定する値としてはゼロに限定されず、有限の値であってもよい。したがってこの場合、図４に示すステップＳ１０においてハイブリッドＥＣＵ８１は、アクセル踏み込み量が有限の値以下に成ったと判定するとステップＳ２０へと進む。この有限の値が特許請求の範囲に記載の所定踏み込み量に相当し、有限の値以下に本実施形態で示したゼロが含まれている。

本実施形態では車間距離が減速距離Ｌ１以下であり、且つ、速度差が正である場合に自車両が前方車両に接近しつつあり、回生トルクを高めて回生制動力を発生する必要のある状態（接近状態）であると判定する例を示した。しかしながらこの判定に用いる速度差としては上記例に限定されず、有限の正の所定値を採用することもできる。したがってこの場合、図４に示すステップＳ３０においてハイブリッドＥＣＵ８１は、車間距離が減速距離Ｌ１以下であり、且つ、速度差が有限の正の値よりも大きい場合に上記の接近状態であると判定し、ステップＳ４０へと進む。この有限の正の値若しくはゼロが特許請求の範囲に記載の所定速度に相当する。

２０…第１モータジェネレータ（第１ＭＧ）
８０…制御部
８１…ハイブリッドＥＣＵ
９１…車間センサ
９２…アクセルセンサ

Claims

車両に搭載されたモータ（２０）を制御するモータ制御装置であって、
自車両の前方を走行する前方車両との車間距離を検出する車間センサ（９１）と、
前記自車両と前記前方車両との速度差を検出する速度センサ（８１）と、
前記自車両を運転するユーザーによるアクセル踏み込み量を検出するアクセルセンサ（９２）と、
前記車間距離、前記速度差、および、前記アクセル踏み込み量に基づいて前記モータの回生トルクを制御する制御部（８０）と、を有し、
前記制御部は、前記アクセル踏み込み量が所定踏み込み量以下の場合に前記ユーザーが減速意向であると判定し、前記車間距離が第１所定距離以下であり、前記速度差が所定速度よりも大きい接近状態の場合、前記車間距離が第１所定距離よりも大きく前記速度差が所定速度以下の非接近状態の場合よりも前記モータの回生トルクを高め、回生制動力を発生させ、前記接近状態において、前記車間距離が前記第１所定距離よりも短い第２所定距離になるまでに前記速度差がゼロになる理想回生トルクを算出して、前記モータの回生トルクを前記理想回生トルクに設定し、減速意向時の回生処理を行っている最中に、前記回生制動力の発生だけでは前記車間距離が前記第２所定距離を過ぎても前記速度差がゼロにならないと判定した場合、前記自車両に搭載された油圧ブレーキ（５４）によって制動力を発生させることを特徴とするモータ制御装置。
前記自車両のバッテリー状態を検出するバッテリーセンサ（９３）を有し、
前記制御部は、
前記バッテリー状態と前記自車両のドライバビリティによって決定される回生トルクの上限値に基づいて、実現可能な許容回生トルク、および、前記理想回生トルクを第１所定時間間隔で算出し、
前記第１所定時間間隔で前記理想回生トルクと前記許容回生トルクとを比較し、前記理想回生トルクが前記許容回生トルクよりも小さい場合、前記モータの回生トルクを前記理想回生トルクに設定することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
前記制御部は、前記理想回生トルクが前記許容回生トルクよりも大きい場合、前記許容回生トルクに基づいて、前記車間距離が前記第２所定距離になるまでに前記速度差をゼロに近づける最終回生トルクを算出し、前記モータの回生トルクを前記最終回生トルクに設定することを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
前記車間センサは、ミリ波レーダー若しくはカメラを備えることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のモータ制御装置。
前記車間センサは前記車間距離を第２所定時間間隔で検出し、
前記速度センサは前記第２所定時間間隔で検出された前記車間距離に基づいて、前記速度差を検出することを特徴とする請求項４に記載のモータ制御装置。