JP6848781B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来、この種の車両の制御装置としては、エンジン出力トルク（車両から出力した力）と車両重量とに基づいて平坦路加速度を演算すると共に車速の時間微分により推定加速度（車両加速度）を演算し、演算した平坦路加速度および推定加速度に基づいて道路勾配を演算するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両の制御装置では、ブレーキスイッチがＯＮされると、それ以降、ブレーキスイッチがＯＦＦになるまで、上記平坦路加速度および推定加速度に基づく道路勾配の演算を無効とし、代わってブレーキスイッチがＯＮになる直前に演算した道路勾配またはその道路勾配の変化率に基づいて道路勾配を予測演算する。

特開２００９−１６２７４０号公報

しかしながら、上述した車両の制御装置では、ブレーキスイッチがＯＮされる度に加速度に基づく通常の演算を無効とし、上記予測演算を実行するため、道路勾配の精度が低下し、適切な車両制御を実行できなくなる虞がある。

本発明の車両の制御装置は、車両加速度と車両から出力した力とに基づく路面勾配の学習機会を確保すると共に、路面勾配の誤学習による車両制御の精度低下を抑制することを主目的とする。

本発明の車両の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両の制御装置は、
車両加速度と車両から出力した力とに基づいて走行路の路面勾配を学習し、前記路面勾配の学習結果を車両制御に反映させる車両の制御装置であって、
前記車両を制動させる油圧ブレーキが高頻度または長時間作動し得る所定状況下において当該油圧ブレーキが作動した場合、または、前記油圧ブレーキが高頻度または長時間作動した場合には、前記学習結果の前記車両制御への反映を制限する、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両の制御装置では、車両加速度と車両から出力した力とに基づいて走行路の路面勾配を学習し、路面勾配の学習結果を車両制御に反映させるものにおいて、車両を制動させる油圧ブレーキが高頻度または長時間作動し得る所定状況下において当該油圧ブレーキが作動し、または、油圧ブレーキが高頻度または長時間作動した場合には、前記学習結果の前記車両制御への反映を制限する。これにより、車両加速度と車両から出力した力とに基づく路面勾配の学習機会を確保すると共に、路面勾配の誤学習による車両制御の精度低下を抑制することができる。

こうした本発明の車両の制御装置において、前記所定状況下にない場合には前記油圧ブレーキの作動の有無に拘わらず前記学習結果を前記車両制御へ反映させるものとしてもよい。

また、本発明の車両の制御装置において、標高情報および／または勾配情報を含む地図情報を記憶する記憶部を備え、前記所定状況は、前記地図情報に基づいて所定距離以上の下り坂路の走行が予測される状況であるものとしてもよい。または、前記所定状況は、シフトポジションがニュートラルポジションである状況であるものとしてもよい。あるいは、前記車両が、回生制動による制動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取りする蓄電装置とを備える場合、前記所定状況は、前記蓄電装置の蓄電割合が所定割合以上、前記蓄電装置の温度が所定温度未満、前記蓄電装置に充電が許容される電力の最大値が所定値未満の少なくとも一つを満たす状況であるものとしてもよい。

実施例の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。 電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと出力制限用補正係数および入力制限用補正係数との関係の一例を示す説明図である。 走行中の勾配情報と充放電要求パワーＰｂ＊と蓄電割合ＳＣＯの変化の様子を示す説明図である。 ナビゲーションＥＣＵ６２により実行される標高有効フラグ設定処理の一例を示すフローチャートである。 ナビゲーションＥＣＵ６２により実行される学習処理の一例を示すフローチャートである。 変形例の標高有効フラグ設定処理の一例を示すフローチャートである。 変形例の標高有効フラグ設定処理の一例を示すフローチャートである。 変形例の標高有効フラグ設定処理の一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例としての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。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、油圧ブレーキ装置９０と、ナビゲーション装置６０と、ＨＶＥＣＵ７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジンＥＣＵ２４によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂの回転軸にデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、モータＭＧ１と同様に、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータＥＣＵ４０によってインバータ４１，４２を制御することにより駆動する。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。図１に示すように、モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、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（例えばレゾルバ）４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する図示しない電流センサからの相電流を挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のトランジスタへのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池などとして構成されており、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリＥＣＵ５２によって管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電圧（バッテリ電圧）ＶＢやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電流（バッテリ電流）ＩＢ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの温度（バッテリ温度）Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために蓄電割合ＳＯＣや入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合であり、電流センサにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて演算される。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力であり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて設定される。詳しくは、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐを設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐにそれぞれ対応する補正係数を乗じることにより設定することができる。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと出力制限用補正係数および入力制限用補正係数との関係の一例を示す。

油圧ブレーキ装置９０は、駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪３９ｃ，３９ｄに取り付けられたブレーキホイールシリンダ９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄと、ブレーキアクチュエータ９４と、を備える。ブレーキアクチュエータ９４は、ブレーキホイールシリンダ９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄの油圧を調節して駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪３９ｃ，３９ｄに制動力を付与するためのアクチュエータとして構成されている。このブレーキアクチュエータ９４は、ブレーキＥＣＵ９８によって駆動制御されている。

ブレーキＥＣＵ９８は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ブレーキＥＣＵ９８には、ブレーキアクチュエータ９４を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ブレーキＥＣＵ９８からは、ブレーキアクチュエータ９４への駆動制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ブレーキＥＣＵ９８は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

ナビゲーション装置６０は、ナビゲーションＥＣＵ６２と、ＧＰＳアンテナ６４と、ＶＩＣＳ（登録商標）アンテナ（図示せず）と、タッチパネルディスプレイ６６と、を備える。ナビゲーションＥＣＵ６２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に，処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。また、ナビゲーションＥＣＵ６２は、地図情報データベース６２ａや勾配／標高学習データベース６２ｂを記憶する。地図情報データベース６２ａには、道路上の交差点に対応付けられたノード情報や、交差点（ノード）間の道路に対応付けられたリンク情報、道路周辺に存在する施設情報などが記憶されている。リンク情報には、道路の属性（一般道、高速道）を示す属性情報や、道路形状を示す形状情報、道路勾配（リンク両端の標高差）を示す勾配情報、リンク両端の各点（ノード）の位置（経度緯度）を示す位置情報、リンク両端の各点（ノード）の標高を示す標高情報などが含まれる。また、勾配／標高学習データベース６２ｂには、各リンクごとに学習された勾配情報や標高情報が対応するリンク（リンク識別情報）やノード（ノード識別情報）に関連付けられて記憶されている。ナビゲーションＥＣＵ６２には、ＧＰＳアンテナ６４からの車両の現在位置に関する信号やＶＩＣＳ（登録商標）アンテナからの交通情報、タッチパネルディスプレイ６６からの操作信号などが入力ポートを介して入力されている。ナビゲーションＥＣＵ６２には、タッチパネルディスプレイ６６への表示信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ナビゲーションＥＣＵ６２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。ナビゲーションＥＣＵ６２は、タッチパネルディスプレイ６６の操作により目的地が指定されると、車両の現在地と目的地と道路情報とに基づいて現在地から目的地までの走行ルートを検索し、検索して走行ルートをタッチパネルディスプレイ６６に表示してルート案内を行なう。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。なお、シフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）、後進ポジション（Ｒポジション）、ニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進ポジション（Ｄポジション）などがある。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ナビゲーションＥＣＵ６２，ブレーキＥＣＵ９８と通信ポートを介して接続されている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや、エンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）モードで走行する。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）走行要求パワーＰｄ＊を計算する。続いて、走行要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される（エンジン２２に要求される）要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から効率良く（最適な燃費で）出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する。続いて、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。続いて、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のトランジスタのスイッチング制御を行なう。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２の制御については上述した。

実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者がブレーキペダル８４を踏み込むと、基本的には、以下のように車両に制動力を作用させる。まず、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に応じて車両に作用させる目標制動力Ｐｂ＊を設定する。次に、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で、且つ、目標制動力Ｐｂ＊を駆動軸３６のトルクに換算した目標制動トルクＴｄ＊との範囲内で、モータＭＧ２から駆動軸３６に作用させるべき制動用のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。続いて、目標制動トルクＴｄ＊からトルク指令Ｔｍ２＊を減じて得られる不足分の制動トルクを油圧ブレーキ装置９０から作用させるべき目標ブレーキ指令Ｂｒ＊として設定する。そして、トルク指令Ｔｍ２＊を用いてモータＥＣＵ４０によりモータＭＧ２を駆動制御すると共に目標ブレーキ指令Ｂｒ＊を用いてブレーキＥＣＵ９８によりブレーキアクチュエータ９４を駆動制御する。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、図４に示すように、この先に長い下り坂がありバッテリ５０の充電が継続する（蓄電割合ＳＯＣが比較的大きくなる）ことが予測されるときには（図４中、一点鎖線参照）、下り坂に突入する前にバッテリ５０が放電するよう充放電要求パワーＰｂ＊に比較的大きな正の値を設定することが行なわれる（図４中、実線参照）。また、蓄電割合ＳＯＣが比較的大きくなったときには、燃料噴射を停止した状態のエンジン２２をモータＭＧ１によりモータリングし、このエンジンブレーキによる制動トルクをモータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊から減じた値をトルク指令Ｔｍ２＊として設定することも行なわれる。

実施例では、こうした車両制御において長い下り坂の判定に用いる勾配情報や標高情報を学習する。図５は、ナビゲーションＥＣＵ６２により実行される標高有効フラグ設定処理の一例を示すフローチャートであり、図６は、ナビゲーションＥＣＵ６２により実行される学習処理の一例を示すフローチャートである。これらの処理は、イグニッションＯＮされたときに所定時間毎（例えば数十ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。まず、標高有効フラグ設定処理について説明する。

標高有効フラグ設定処理では、ナビゲーションＥＣＵ６２のＣＰＵは、まず、バッテリＥＣＵ５２により演算されたバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを、ＨＶＥＣＵ７０を介して通信により入力し（Ｓ１００）、入力した入力制限Ｗｉｎの絶対値が閾値αよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１１０）。ここで、閾値αは、入力制限ＷｉｎによるモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の制限によって下り坂などを走行する際に油圧ブレーキ装置９０が高頻度，長時間作動し得る状況下にあるか否かを判定するためのものである。なお、Ｓ１１０の判定は、入力制限Ｗｉｎの絶対値が閾値αよりも大きい状態が所定時間以上継続したか否かを判定することにより行なってもよい。入力制限Ｗｉｎの絶対値が閾値αよりも大きいと判定すると、モータＭＧ２から十分な制動トルクを出力可能であり、油圧ブレーキ装置９０が高頻度，長時間作動し得る状況下にないと判断して、標高有効フラグＦｈに値１（有効）を設定して（Ｓ１３０）、標高有効フラグ設定処理を終了する。一方、入力制限Ｗｉｎの絶対値が閾値αよりも大きくないと判定すると、モータＭＧ２からの制動トルクの出力が大きく制限され、油圧ブレーキ装置９０が高頻度，長時間作動し得る状況下にあると判断し、油圧ブレーキ装置９０が作動（油圧ブレーキが発生）したか否かを判定する（Ｓ１２０）。Ｓ１２０の判定は、ＨＶＥＣＵ７０により設定された目標ブレーキ指令Ｂｒ＊を通信により入力し、目標ブレーキ指令Ｂｒ＊が所定制動力以上であるかを判定することにより行なうことができる。油圧ブレーキが発生していないと判定すると、標高有効フラグＦｈに値１（有効）を設定し（Ｓ１３０）、油圧ブレーキが発生していると判定すると、標高有効フラグＦｈに値０（無効）を設定して（Ｓ１４０）、標高有効フラグ設定処理を終了する。標高有効フラグＦｈは、後述する学習処理において推定される標高が有効であるか無効であるかを示すものである。

次に、学習処理について説明する。学習処理では、ナビゲーションＥＣＵ６２のＣＰＵは、まず、車両がリンクに進入したか否かを判定する（Ｓ２００）。リンクへの進入は、ＧＰＳアンテナ６４からの車両の現在地とリンク両端の各点（ノード）の位置情報とに基づいて判定することができる。リンクに進入していないと判定すると、学習処理を終了し、リンクに進入したと判定すると、リンク進入時の標高（進入したリンク端点（ノード）の標高）Ｈｓを読み出す（Ｓ２１０）。Ｓ２１０の処理は、進入したリンク端点（ノード）の標高が勾配／標高学習データベース６２ｂに記憶されているときには、勾配／標高学習データベース６２ｂから対応する標高を読み出し、勾配／標高学習データベース６２ｂに記憶されていないときには、地図情報データベース６２ａから対応する標高を読み出す。続いて、現在地の標高Ｈの初期値としてリンク進入時の標高Ｈｓを設定し、リンク距離Ｄｌｉｎの初期値として値０を設定し、勾配非学習フラグＦｓの初期値として値０を設定する（Ｓ２２０）。ここで、勾配非学習フラグＦｓは、進入したリンクの勾配を学習する（学習処理で推定した勾配を無効とする）か否かを示すフラグである。次に、車速センサ８８により検出された車速Ｖや車両から出力された出力トルク（駆動トルク，制動トルク）Ｔｏなどの現在地の勾配ΔＨの推定に必要なデータをＨＶＥＣＵ７０から通信により入力する（Ｓ２３０）。なお、出力トルクＴｏは、油圧ブレーキ装置９０が作動していないときには、モータＭＧ１，ＭＧ２からそれぞれ出力したトルク（トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊）が駆動軸３６に伝達されるトルク（Ｔｍ１＊／ρ＋Ｔｍ２＊；ρはプラネタリギヤ３０のギヤ比）を駆動輪３９ａ，３９ｂのトルクに換算したものである。また、油圧ブレーキ装置９０が作動しているときには、上記モータＭＧ１，ＭＧ２から駆動軸３６に出力されたトルクを駆動輪３９ａ，３９ｂのトルクに換算した制動トルクに、油圧ブレーキ装置９０から駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪３９ｃ，３９ｄに出力した制動トルク（目標ブレーキ指令Ｂｒ＊）を加えたものである。続いて、入力した車速Ｖを微分して車両加速度αを計算すると共に、入力した車速Ｖに車速センサ８８のサンプリング時間を乗じて移動距離ｄを計算する（Ｓ２４０）。続いて、車速Ｖと車両加速度Ａと出力トルクＴｏとに基づいて次式（１），（２）により現在地の勾配ΔＨを推定する（Ｓ２５０）。ここで、式（１）および（２）中、「Ｒｅ」は勾配抵抗を示し、「Ｍ」は車両重量を示し、「ｇ」は重力加速度を示し、「ｒ」はタイヤ径を示す。また、式（２）の右辺第３項（ａ・Ｖ²＋ｂ・Ｖ＋ｃ）は、勾配抵抗Ｒｅを除いた走行抵抗を示し、車速Ｖの２乗に比例する項と、車速Ｖに比例する項と、車速Ｖに依存しない項とを含む。なお、「ａ」，「ｂ」，「ｃ」は係数である。現在地の勾配ΔＨを推定すると、推定した勾配ΔＨを標高Ｈに加えて現在地の標高Ｈを更新すると共に（Ｓ２６０）、Ｓ２４０で演算した移動距離ｄをリンク距離Ｄｌｉｎに加えてリンク距離Ｄｌｉｎを更新する（Ｓ２７０）。なお、リンク距離Ｄｌｉｎは、リンク進入時には値０に初期化されるため、リンク端点から現在地までの走行距離を表わす。

ΔH=Re/(M・ｇ)・d …（１）
Re=To/r-M・A-(a・V²+b・V+c) …（２）

次に、標高有効フラグＦｈが値０であるか否かを判定し（Ｓ２８０）、標高有効フラグＦｈが値０であると判定すると、勾配非学習フラグＦｓに値１を設定し（Ｓ２９０）、標高有効フラグＦｈが値１であると判定すると、Ｓ２９０の処理をスキップする。そして、車両がリンクを退出したか否かを判定する（Ｓ３００）。リンクの退出は、ＧＰＳアンテナ６４からの車両の現在地とリンク両端の各点（ノード）の位置情報とに基づいて判定することができる。車両がリンクを退出していないと判定すると、Ｓ２３０に戻って、現在地の勾配ΔＨや標高Ｈの推定、標高有効フラグＦｈに基づく勾配非学習フラグＦｓの設定等の処理を繰り返し行なう。一方、車両がリンクを退出したと判定すると、Ｓ２６０で推定した現在地の標高Ｈをリンク退出時の標高Ｈｅとして設定し（Ｓ３１０）、式（３）により走行したリンクの勾配（リンク勾配）ΔＨｌｉｎを推定する（Ｓ３２０）。リンク勾配ΔＨｌｉｎは、式（３）からわかるように、リンク両端の標高差をリンク距離Ｄｌｉｎで除したものとして表わされる。

ΔHlin=(He-Hs)/Dlin …（３）

そして、勾配非学習フラグＦｓが値０であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。勾配非学習フラグＦｓが値０であると判定すると、推定したリンク勾配ΔＨｌｉｎおよびリンク退出時の標高Ｈｅに基づいて地図情報データベース６２ａの対応するリンクの勾配および対応するノードの標高を学習し、学習結果を勾配／標高学習データベース６２ｂの対応するリンクおよび対応するノードに関連付けて記憶して（Ｓ３４０）、学習処理を終了する。一方、勾配非学習フラグＦｓが値１であると判定すると、Ｓ３４０の処理をスキップし、対応するリンクの勾配および対応するノードの標高を学習することなく、学習処理を終了する。勾配非学習フラグＦｓは、リンクに進入してから当該リンクを退出するまでの間、一度でも標高有効フラグＦｈが値０となると、値１に設定されるから、リンク走行中に推定した勾配ΔＨや標高Ｈは、無効とされ、勾配／標高学習データベース６２ｂに反映されない。勾配ΔＨや標高Ｈは、車両制動時には、車両加速度αと車両から出力した制動トルクＴｏとに基づいて推定され、油圧ブレーキ装置９０から出力される制動トルクは誤差が大きいため、油圧ブレーキ操作９０の作動中に推定した勾配ΔＨや標高Ｈに基づいて学習が行なわれると、誤学習の虞がある。一方、油圧ブレーキ装置９０の作動が短時間であれば、誤差はそれほど累積されず、学習に悪影響を及ぼさないと考えられるため、実施例では、標高有効フラグＦｈは、入力制限Ｗｉｎの絶対値が閾値α以下で且つ油圧ブレーキが発生したときに値０（無効）を設定し、入力制限Ｗｉｎの絶対値が閾値αよりも大きいときには油圧ブレーキの発生の有無に拘わらず値１（有効）を設定するものとした。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、車両加速度Ａと車両から出力した出力トルクＴｏとに基づいて勾配ΔＨ（標高Ｈ）を学習し、学習結果を勾配／標高学習データベース６２ｂに記憶させるものにおいて、油圧ブレーキ装置９０が高頻度，長時間作動し得る所定状況下において油圧ブレーキ装置９０が作動したときには、勾配ΔＨ（標高Ｈ）の学習を無効とする。また、上記所定状況下にないときには、油圧ブレーキ装置９０の作動の有無に拘わらず、勾配ΔＨ（標高Ｈ）の学習を有効とする。有効な勾配ΔＨ（標高Ｈ）の学習結果は、車両制御に反映される。これにより、油圧ブレーキ装置９０が作動する度に勾配ΔＨ（標高Ｈ）の学習を無効とするものに比して学習機会を十分に確保すると共に、誤学習による車両制御の精度低下を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、標高有効フラグ設定処理において、入力制限Ｗｉｎの絶対値が閾値α以下で且つ油圧ブレーキが発生したときに、標高有効フラグＦｈに値０（無効）を設定した。しかし、蓄電割合ＳＯＣが閾値（例えば、６０％や６５％）β以上で且つ油圧ブレーキが発生したときに標高有効フラグＦｈに値０を設定してもよい。この場合、図５の実施例の標高有効フラグ設定処理に代えて、図７の変形例の標高有効フラグ設定処理が実行される。図７の標高有効フラグ設定処理では、まず、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを入力し（Ｓ１００Ｂ）、入力した蓄電割合ＳＯＣが閾値β未満であるか否か（Ｓ１１０Ｂ）、油圧ブレーキが発生したか否か（Ｓ１２０）、をそれぞれ判定する。蓄電割合ＳＯＣが閾値β以上で且つ油圧ブレーキが発生したときには、標高有効フラグＦｈに値０を設定し（Ｓ１４０）、蓄電割合ＳＯＣが閾値β未満のときや、油圧ブレーキが発生していないときには、標高有効フラグＦｈに値１を設定する（Ｓ１３０）。

また、長い下り坂を下っている間に油圧ブレーキが発生したときに、標高有効フラグＦｈに値０を設定してもよい。この場合、図５の実施例の標高有効フラグ設定処理に代えて、図８の変形例の標高有効フラグ設定処理が実行される。図８の標高有効フラグ設定処理では、まず、この先の経路情報（リンク識別情報）を取得すると共に（Ｓ１００Ｃ）、取得した経路（リンク識別情報）に関連付けられた勾配情報を地図情報データベース６２ａあるいは勾配／標高学習データベース６２ｂから取得する（Ｓ１０５Ｃ）。次に、取得した勾配情報に基づいてこの先に長い下り坂があるか否かを判定し（Ｓ１１０Ｃ）、この先に長い下り坂がないと判定すると、標高有効フラグＦｈに値１を設定する（Ｓ１３０）。一方、この先に長い下り坂があると判定すると、下り坂に突入するのを待って（Ｓ１１５Ｃ）、油圧ブレーキが発生したか否かを判定する（Ｓ１２０）。油圧ブレーキが発生したと判定すると、標高有効フラグＦｈに値０を設定し（Ｓ１４０）、油圧ブレーキが発生していないと判定すると、標高有効フラグＦｈに値１を設定する（Ｓ１３０）。

さらに、所定距離（閾値ε）を走行する間に油圧ブレーキ装置９０の作動時間（油圧ブレーキ累積作動時間ｔ）が所定時間（閾値γ）を超えたときに、標高有効フラグＦｈに値０を設定してもよい。この場合、図５の実施例の標高有効フラグ設定処理に代えて、図９の変形例の標高有効フラグ設定処理が実行される。図９の標高有効フラグ設定処理では、まず、累積移動距離ｄｉｓｔの初期値として値０を設定すると共に油圧ブレーキ累積作動時間ｔの初期値として値０を設定する（Ｓ１００Ｄ）。続いて、車速Vを積分して移動距離を算出すると共に累積移動距離ｄｉｓｔに算出した移動距離を加えて累積移動距離ｄｉｓｔを更新する（Ｓ１１０Ｄ）。続いて、油圧ブレーキが発生したか否かを判定し（Ｓ１２０Ｄ）、油圧ブレーキが発生したと判定すると、油圧ブレーキが終了するまで、油圧ブレーキ累積作動時間ｔに油圧ブレーキ装置９０の処理時間（ループ時間）を加えて油圧ブレーキ累積作動時間ｔを更新する（Ｓ１２２Ｄ，Ｓ１２４Ｄ）。Ｓ１２０Ｄで油圧ブレーキが発生していないと判定するか、Ｓ１２４Ｄで油圧ブレーキが終了したと判定すると、油圧ブレーキ累積作動時間ｔが閾値γ未満であるか否かを判定する（Ｓ１２６Ｄ）。油圧ブレーキ累積作動時間ｔが閾値γ未満であると判定すると、標高有効フラグＦｈに値１を設定し（Ｓ１３０）、累積移動距離ｄｉｓｔが閾値εよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１２８Ｄ）。累積移動距離ｄｉｓｔが閾値ε以下と判定すると、Ｓ１１０Ｄに戻って、移動距離ｄｉｓｔを更新して（Ｓ１１０Ｄ）、Ｓ１２０Ｄ〜Ｓ１２８ＤとＳ１３０またはＳ１４０の処理を繰り返し、累積移動距離ｄｉｓｔが閾値εよりも大きいと判定すると、標高有効フラグ設定処理を終了する。Ｓ１２６Ｄで油圧ブレーキ累積作動時間ｔが閾値γ以上と判定すると、標高有効フラグＦｈに値０を設定する（Ｓ１４０）。なお、上述した変形例に代えて、所定距離を走行する間に油圧ブレーキ装置９０の作動回数が所定回数を超えたときに、標高有効フラグＦｈに値０を設定してもよい。

この他、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが所定温度（バッテリ５０の充電が制限される温度）未満で且つ油圧ブレーキが発生したときに標高有効フラグＦｈに値０を設定し、電池温度Ｔｂが上記所定温度以上のときや油圧ブレーキが発生していないときには標高有効フラグＦｈに値１を設定してもよい。また、シフトポジションＳＰがＮポジションにあり（モータＭＧ１，ＭＧ２からトルクの出力が禁止され）且つ油圧ブレーキが発生したときに標高有効フラグＦｈに値０を設定し、シフトポジションＳＰがＮポジションにないときや油圧ブレーキが発生していないときには標高有効フラグＦｈに値１を設定してもよい。

また、上述した入力制限Ｗｉｎ，蓄電割合ＳＯＣ，長い下り坂、油圧ブレーキ装置９０の累積作動時間ｔ、油圧ブレーキ装置９０の作動回数（作動頻度）、電池温度Ｔｂ，シフトポジションＳＰなどの条件のうち複数の条件が同時に成立し且つ油圧ブレーキが発生したときに、標高有効フラグＦｈに値０を設定し、上記複数の条件のいずれかが成立していないときや油圧ブレーキが発生していないときに、標高有効フラグＦｈに値０を設定してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、標高有効フラグＦｈに値０（無効）が設定されると、車両加速度Ａと車両から出力した力（出力トルクＴｏ）とに基づく勾配ΔＨや標高Ｈの学習を無効（推定した勾配ΔＨや標高Ｈを勾配／標高学習データベース６２ｂに記憶しないもの）とした。しかし、推定した勾配ΔＨや標高Ｈに対して信頼度を設定し、設定した信頼度に応じてゲイン調整したものを勾配／標高学習データベース６２ｂに記憶してもよい。例えば、学習処理において推定したリンクの勾配をΔＨｌｉｎ１とし、地図情報データベース６２ａに記憶された対応するリンクの勾配をΔＨｌｉｎ０とし、ゲインをｋ（０＜ｋ＜１）とすると、勾配／標高学習データベース６２ｂに記憶する対応するリンクの勾配ΔＨｌｉｎ２を次式（４）により算出してもよい。標高についても同様である。なお、信頼度（ゲインｋ）は、標高有効フラグＦｈが値０の場合に値１の場合に比して低ければよく、例えば、入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さいほど小さくしたり、油圧ブレーキ装置９０の作動時間が長いほど小さくしたりしてもよい。

ΔHlin2=ΔHlin0(1-k)+ΔHlin1・k …（４）

実施例のハイブリッド自動車２０では、各リンク（ノード）に関連付けて勾配ΔＨ（標高Ｈ）を勾配／標高学習データベース６２ｂに記憶した。しかし、経度緯度に関連付けて勾配ΔＨ（標高Ｈ）を勾配／標高学習データベース６２ｂに記憶してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続する構成とした。しかし、図１０の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機１３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧの回転軸にクラッチ１２９を介してエンジン２２を接続する構成としてもよい。また、図１１の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に走行用のモータＭＧ２を接続すると共にエンジン２２の出力軸に発電用モータＭＧ１を接続するいわゆるシリーズハイブリッド自動車の構成としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、油圧ブレーキ装置９０が「油圧ブレーキ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とブレーキＥＣＵ９８とナビゲーションＥＣＵ６２とが「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の制御装置の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジンＥＣＵ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、３９ｃ，３９ｄ 従動輪、４０ モータＥＣＵ、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリＥＣＵ、５４ 電力ライン、６０ ナビゲーション装置、６２ ナビゲーションＥＣＵ、６２ａ 地図情報データベース、６２ｂ 勾配／標高学習データベース、６４ ＧＰＳアンテナ、６６ タッチパネルディスプレイ、７０ ＨＶＥＣＵ、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、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 油圧ブレーキ装置、９４ ブレーキアクチュエータ、９６ａ〜９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、９８ ブレーキＥＣＵ、１２９ クラッチ、１３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. 油圧による制動力を出力する油圧ブレーキ装置と、回生制動による制動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取りする蓄電装置と、を備える車両において、車両加速度と車両から出力した力とに基づいて走行路の路面勾配を学習し、前記路面勾配の学習結果を車両制御に反映させる車両の制御装置であって、
   所定条件が成立していない場合には、前記油圧ブレーキ装置の作動の有無に拘わらず前記路面勾配の学習を有効とし、前記所定条件が成立し且つ前記油圧ブレーキ装置が作動していない場合にも、前記路面勾配の学習を有効とし、前記所定条件が成立し且つ前記油圧ブレーキ装置が作動している場合には、前記路面勾配の学習を無効とするものであり、
   前記所定条件は、前記蓄電装置の蓄電割合が所定割合以上、前記蓄電装置の温度が所定温度未満、前記蓄電装置に許容される充電電力の最大値が所定値未満の少なくとも一つを満たす場合に成立する条件である、
   ことを特徴とする車両の制御装置。
   

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