JP6982379B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、第一駆動源及び第二駆動源と、被駆動部と、第一駆動源又は第二駆動源のうち回転数が大きい方の駆動源の動力を選択して被駆動部に伝達する動力選択部とを備えた車両について制御を行う車両制御装置についての技術分野に関する。

特開２００６−３１６６６６号公報

例えば上記特許文献１には、車両に設けられたオイルポンプ等の所定の被駆動部を駆動する駆動源としてエンジン（第一駆動源）及びモータ（第二駆動源）を備え、該被駆動部の駆動に使用する駆動源をこれら第一駆動源と第二駆動源との間で切り替える技術が開示されている。このとき、駆動源の切り替え（選択）にはワンウェイクラッチが用いられ、回転数が大きい方の駆動源を選択的に使用することが開示されている。

しかしながら、駆動源の切り替えに伴っては、例えばワンウェイクラッチ等としての切り替え機構（動力選択部）においてギヤ歯打ち音等の異音が生じ、該異音により車両の乗員に違和感を与える虞がある。特に、エンジンとモータとで車輪を駆動可能に構成されたハイブリッド車両においては、該モータをエンジンと共に被駆動部の駆動源として用いた場合に、駆動源切り替えに伴う異音の発生頻度が高まる虞がある。これは、ハイブリッド走行時には車輪への動力伝達機構の特性上、エンジン側とモータ側（車輪側）の回転数が近接状態となる領域が存在し、該領域での車両走行中においてエンジン側と車輪側の回転数の大小関係が入れ替わり易くなるためである。
また、駆動源の切り替え頻度が高まると、動力選択部の寿命低下も問題となる。

本発明は上記の事情に鑑み為されたものであり、車両における所定の被駆動部の駆動源の切り替わりに伴う例えば歯打ち音等の異音に起因して招来される乗員の違和感緩和、及び動力選択部の延命化を図ることを目的とする。

本発明に係る車両制御装置は、第一駆動源及び第二駆動源と、被駆動部と、前記第一駆動源又は前記第二駆動源のうち入力される回転数が大きい方の駆動源の動力を選択して前記被駆動部に伝達する動力選択部とを備えた車両についての制御を行う車両制御装置であって、前記車両がハイブリッド車両とされ、前記第一駆動源がエンジン、前記第二駆動源が車輪を駆動可能とされたモータとされ、前記エンジンの回転数変化制御の制御値として求められたエンジン回転数と車速の情報とを基に、前記エンジン回転数が車速に応じて定められた所定の回転数範囲内の値となっているか否かを判定することで、前記エンジンと前記モータからの前記動力選択部への入力回転数の差が所定の差以下の状態となっているか否かを判定する回転数差判定部と、前記入力回転数の差が前記所定の差以下の状態となっていると判定されたことに応じて、前記エンジンと前記モータの回転数が所定の差以下の状態とならないよう前記エンジン回転数を求め直し、前記求め直したエンジン回転数の値に基づいて前記エンジンの回転数を変化させる制御を行う回転数制御部と、を備えるものである。

これにより、動力選択部における選択動力の切り替わり頻度を低くすることが可能とされる。
また、上記構成によれば、動力選択部に対して回転数センサを設けることが不要となるほか、ハイブリッド車両における車輪駆動用のモータが被駆動部の動力源として共用されるため、被駆動部を駆動するエンジン以外の駆動源として、別途にモータを設けることが不要となる。

上記した本発明に係る車両制御装置においては、前記車両は、前記第一駆動源と前記第二駆動源とにより車輪を駆動可能に構成されており、前記回転数制御部は、運転者の操作入力又は前記車両の走行状態に基づいて前記車輪の要求駆動力を求め、前記要求駆動力を満足するとの条件を満たすように前記回転数を変化させることが可能である。
これにより、駆動源の回転数を変化させる制御に伴って要求駆動力が得られなくなってしまうことの防止が図られる。

上記した本発明に係る車両制御装置においては、前記回転数制御部は、前記エンジンと前記モータごとに動作点と動作効率との関係を示した情報と前記要求駆動力の情報とに基づいて、前記エンジン回転数を求め直し、前記求め直したエンジン回転数の値に基づいて前記エンジンの回転数を変化させることが可能である。
これにより、駆動源の回転数を変化させる制御に伴う損失を最小限に抑えることが可能とされる。

上記した本発明に係る車両制御装置においては、前記回転数制御部は、アクセル操作の態様に基づき前記エンジンの回転数を上昇又は低下の何れの方向に変化させるかを定めることが可能である。
これにより、運転者が加速を望んでいるのにエンジン回転数が低下してしまう、又はその逆等のドライバビリティの悪化の防止を図ることが可能となる。

本発明によれば、車両における所定の被駆動部の駆動源の切り替わりに伴う例えば歯打ち音等の異音に起因して招来される乗員の違和感緩和、及び動力選択部の延命化を図ることができる。

実施の形態としての車両制御装置を備えた車両の構成概要を示した図である。 実施の形態における車両が備える動力機構部の構成概要を示したスケルトン図である。 実施の形態の回転数制御手法に係る処理を機能ブロックにより示した機能ブロック図である。 実施の形態の回転数制御手法についての説明図である。 実施の形態の回転数制御手法を実現するための具体的な処理手順を示したフローチャートである。

＜１．車両の概要構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態としての車両制御装置を備えた車両１の構成概要を示した図である。なお、図１では、車両１の構成のうち主に本発明に係る要部の構成のみを抽出して示している。
本実施の形態では、四輪駆動方式のハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明する。

図１において、車両１は、エンジン３、ダンパ４、第一ＭＧ（モータジェネレータ）６、及び第二ＭＧ１０を含む動力機構部２と、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０、第一ＭＧＥＣＵ３１、第二ＭＧＥＣＵ３２、ハイブリッドＥＣＵ３３、バス３４、及びセンサ・操作子類３５とを備えている。

図２は、動力機構部２の構成概要を示したスケルトン図である。
エンジン３は、ガソリン又は軽油等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る。エンジン３の出力軸としてのクランクシャフト３ａは、ダンパ４及び減速ギヤ５を介して遊星歯車機構７におけるキャリア７ｃの回転軸部（キャリア軸７ａｃ）に連結されている。ダンパ４は、エンジン３（クランクシャフト３ａ）の回転に対するブレーキ要素として機能する。

遊星歯車機構７は、外歯歯車のサンギヤ７ｓと、サンギヤ７ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ７ｒと、サンギヤ７ｓに噛合すると共にリングギヤ７ｒに噛合する複数のピニオンギヤ（プラネタリギア）７ｐと、複数のピニオンギヤ７ｐを自転且つ公転自在に保持するキャリア７ｃとを備え、サンギヤ７ｓとリングギヤ７ｒとキャリア７ｃとを回転要素とし差動作用を行う歯車機構として構成されている。
本例の遊星歯車機構７では、上記のようにキャリア軸７ａｃがクランクシャフト３ａと連結され、サンギヤ軸７ａｓ（サンギヤ７ｓの回転軸部）が第一ＭＧ６のロータ（回転子）に接続されている。また、遊星歯車機構７におけるリングギヤ軸７ａｒは、該リングギヤ軸７ａｒを回転軸として回転するギヤ８を介して、ギヤ９に連結されている。ギヤ９は、リダクション機構１１のリングギヤ軸１１ａｒを回転軸として回転する。

リダクション機構１１は、外歯歯車のサンギヤ１１ｓと、サンギヤ１１ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ１１ｒと、サンギヤ１１ｓに噛合すると共にリングギヤ１１ｒに噛合する複数のピニオンギヤ１１ｐと、複数のピニオンギヤ１１ｐを自転且つ公転自在に保持するキャリア１１ｃとを備えている。リダクション機構１１においては、キャリア１１ｃがトランスミッションケースに固定され、サンギヤ軸１１ａｓが第二ＭＧ１０のロータに接続されている。
また、リダクション機構１１におけるリングギヤ軸１１ａｒは、一方の端部（車両１の前方側の端部）側が上記のようにギヤ９及びギヤ８を介して遊星歯車機構７におけるリングギヤ軸７ａｒに連結されると共に、同端部側にはリングギヤ軸１１ａｒを回転軸として回転するギヤ１２が設けられ、該ギヤ１２と、該ギヤ１２と連結されたギヤ１３、該ギヤ１３の回転に伴って回転するシャフト１４とを介して前輪側デファレンシャルギヤ１５に連結されている。前輪側デファレンシャルギヤ１５には、前輪としての車輪１９ａ、１９ｂを回転させる前輪側ドライブシャフト１６が連結されている。
また、リダクション機構１１におけるリングギヤ軸１１ａｒの他方の端部（車両１の後方側の端部）側は後輪側デファレンシャルギヤ１７に連結されている。後輪側デファレンシャルギヤ１７には、後輪としての車輪１９ｃ、１９ｄを回転させる後輪側ドライブシャフト１８が連結されている。

ここで、遊星歯車機構７において、第一ＭＧ６が発電機として機能するときには、キャリア７ｃから入力されるエンジン３の駆動力が、サンギヤ７ｓ側とリングギヤ７ｒ側とにそのギヤ比に応じて分配される。一方、エンジン３の始動要求時にあっては、第一ＭＧ６が電動機（スタータモータ）として機能し、第一ＭＧ６の駆動力がサンギヤ７ｓ及びキャリア７ｃを介してクランクシャフト３ａに与えられてエンジン３がクランキングされる。

第一ＭＧ６、第二ＭＧ１０は、何れも発電機として駆動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により構成されている。これら第一ＭＧ６及び第二ＭＧ１０は励磁相を複数有するモータジェネレータとされ、具体的に本例では３相交流式のモータジェネレータが採用されている。なお、図示は省略したが、車両１には、第一ＭＧ６や第二ＭＧ１０で発電された電力を蓄電するバッテリが設けられている。
本例の車両１においては、第一ＭＧ６、第二ＭＧ１０の何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。従って、バッテリは、第一ＭＧ６、第二ＭＧ１０の何れかで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、第一ＭＧ６、第二ＭＧ１０により電力収支がバランスしている場合には、バッテリは充放電されない。

本例の動力機構部２には、トランスミッションケース内の必要各部にオイル（潤滑・冷却オイル）を供給するためのオイルポンプ（図中「Ｏ／Ｐ」）２０と、該オイルポンプ２０を駆動するための第一ポンプギヤ２１及び第二ポンプギヤ２２と、動力選択機構２３とが設けられている。

第一ポンプギヤ２１は、遊星歯車機構７におけるキャリア７ｃの回転に伴い回転するように設けられている。すなわち、第一ポンプギヤ２１はエンジン３の回転に伴い回転する。第二ポンプギヤ２２は、遊星歯車機構７におけるリングギヤ７ｒの回転に伴い回転するように設けられ、従って車輪１９ａ〜１９ｄの回転（車輪１９ａ〜１９ｄが第二ＭＧ１０により駆動されている場合は該第二ＭＧ１０の回転）に伴い回転する。

動力選択機構２３は、第一ポンプギヤ２１側（エンジン３側）からの動力又は第二ポンプギヤ２２側（第二ＭＧ１０側）からの動力のうち、入力される回転数が大きい方の動力を選択してオイルポンプ２０に伝達する。
本例の場合、動力選択機構２３は、第一ワンウェイクラッチ２３ａと第二ワンウェイクラッチ２３ｂとによる二つのワンウェイクラッチを組み合わせた構成とされている。
第一ワンウェイクラッチ２３ａ及び第二ワンウェイクラッチ２３ｂの双方の出力軸は、オイルポンプ２０を駆動するためのポンプ駆動軸２０ａとして一体に形成されている。その上で、第一ワンウェイクラッチ２３ａの入力軸は、第一ポンプギヤ２１の回転が伝達され、第二ワンウェイクラッチ２３ｂの入力軸は第二ポンプギヤ２２の回転が伝達される。
この場合、第一ワンウェイクラッチ２３ａ、第二ワンウェイクラッチ２３ｂの双方は、「出力軸の回転数≧入力軸の回転数」である場合にフリー回転（スプラグが噛み合わない状態での回転）し、「出力軸の回転＜入力軸の回転数」である場合にロック回転（スプラグが噛み合った状態での回転）するように構成されている。
これにより、「エンジン３側の回転数＞第二ＭＧ１０側（車輪１９ａ〜１９ｄ側）の回転数」のときは、第二ワンウェイクラッチ２３ｂがフリー回転、第一ワンウェイクラッチ２３ａがロック回転するため、エンジンの動力に基づきオイルポンプ２０が駆動される。一方、「エンジン３側の回転数＜第二ＭＧ１０側（車輪１９ａ〜１９ｄ側）の回転数」のときは、第二ワンウェイクラッチ２３ｂがロック回転、第一ワンウェイクラッチ２３ａがフリー回転するため、第二ＭＧ１０側の動力に基づきオイルポンプ２０が駆動される。

説明を図１に戻す。
エンジンＥＣＵ３０、第一ＭＧＥＣＵ３１、第二ＭＧＥＣＵ３２、及びハイブリッドＥＣＵ３３は、上記した動力機構部２におけるエンジン３、第一ＭＧ６、第二ＭＧ１０をコントロールするための各種のＥＣＵであり、これらＥＣＵは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータで構成され、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の所定の車載ネットワーク通信規格に対応したバス３４を介して相互にデータ通信可能に接続されている。

車両１には、センサ・操作子類３５が備えられている。
センサ・操作子類３５は、車両１に設けられた各種のセンサや操作子を包括的に表したものである。センサ・操作子類３５が有するセンサとしては、車両１の走行速度（以下「車速」と表記する）を検出する速度センサ３５ａ、エンジン３の回転数を検出するエンジン回転数センサ３５ｂ、アクセルペダルの踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３５ｃ、及び車両１に作用する加速度を検出するＧセンサ３５ｄがある。また、図示は省略したが、センサ・操作子類３５は、他のセンサとして、例えばエンジン３への吸入空気量を検出する吸入空気量センサ、吸気通路に介装されてエンジン３の各気筒に供給する吸入空気量を調整するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ、エンジン温度を示す冷却水温を検出する水温センサ、車外の気温を検出する外気温センサ等も有する。
また、操作子としては、イグニッションスイッチ３５ｅや、ＥＶ（Electric Vehicle）モードのＯＮ／ＯＦＦ指示を行うためのＥＶスイッチ３５ｆ等の各種操作子がある。
センサ・操作子類３５における各センサの検出信号、操作子の操作に基づく操作入力信号は上記した各ＥＣＵのうち必要な各部に対して供給される。

エンジンＥＣＵ３１は、エンジン３についての燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御などの各種運転制御を行う。エンジンＥＣＵ３１は、ハイブリッドＥＣＵ３３と通信を行っており、ハイブリッドＥＣＵ３３からの制御信号に基づいてエンジン３を運転制御すると共に必要に応じてエンジン３の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ３３に出力する。

第一ＭＧＥＣＵ３１は第一ＭＧ６を駆動制御し、第二ＭＧＥＣＵ３２は第二ＭＧ１０を駆動制御する。第一ＭＧＥＣＵ３１、第二ＭＧＥＣＵ３２は、それぞれハイブリッドＥＣＵ３３からの指示に基づき第一ＭＧ６、第二ＭＧ０の駆動制御を行う。

ハイブリッドＥＣＵ３３は、センサ・操作子類３５における所定のセンサ、操作子による検出信号、操作入力信号に基づき、エンジンＥＣＵ３０、第一ＭＧＥＣＵ３１、第二ＭＧＥＣＵ３２に対する指示やダンパ４の動作制御を行って、上記した動力機構部２の動作を運転者の操作入力や車両１の走行状態に応じてコントロールする。
例えば、ハイブリッドＥＣＵ３２は、前述したイグニッションスイッチ３５ｅの操作等に基づき、エンジン３の始動制御を行う。具体的には、燃料噴射及び点火を行うようにエンジンＥＣＵ３０に指示を行うと共に、セルモータとして第一ＭＧ６を回すため第一ＭＧＥＣＵ３１にも指示を行う。なお、ハイブリッド車としての車両１においては、エンジン３の始動／停止制御は車両１の走行状態等、イグニッションスイッチ３５ｅの操作以外の条件に基づいても行われる。

また、ハイブリッドＥＣＵ３３は、アクセル開度センサ３５ｃによる検出信号に基づき求まるアクセル開度値に基づき、運転者によるアクセル操作量に応じた要求トルクＴ（車輪１９ａ〜１９ｄに出力すべきトルク）を計算し、要求トルクＴに対応する要求駆動力により車両１を走行させるためのエンジン３、第一ＭＧ６、第二ＭＧ１０の運転制御をエンジンＥＣＵ３０、第一ＭＧＥＣＵ３１、第二ＭＧＥＣＵ３２に実行させる。

例えば、燃料消費量の削減を図るために、上記の要求駆動力が比較的低い運転領域にあっては、第二ＭＧ１０を利用して要求駆動力が得られるようにする。一方、要求駆動力が比較的高い運転領域にあっては、第二ＭＧ１０を利用すると共に、エンジン３を駆動し、これら駆動源（走行駆動力源）からの駆動力により、要求駆動力が得られるようにする。

より具体的に、車両１の発進時や低速走行時等であって仮にエンジン３を駆動した際にその運転効率（動作効率）が低い場合には、第二ＭＧ１０のみによる走行（以下「ＥＶ走行」と表記する）を行う。また、前述したＥＶスイッチ３５ｆにより運転者がＥＶモードを選択した場合にもＥＶ走行が行われるように制御を行う。
ＥＶ走行時においては、ハイブリッドＥＣＵ３３は前述したダンパ４による制動力をＯＮとし、遊星歯車機構７におけるキャリア７ｃを固定状態とする。

一方、通常走行時（ハイブリッド走行時）には、例えば遊星歯車機構７によりエンジン３の駆動力を２経路に分け、一方で車輪１９ａ〜１９ｄの直接駆動（直達トルクによる駆動）を行い、他方で第一ＭＧ６を駆動して発電を行う。このとき、発生する電力で第二ＭＧ１０を駆動して車輪１９ａ〜１９ｄの駆動補助を行う（電気パスによる駆動）。このように、遊星歯車機構７が差動機構として機能し、その差動作用によりエンジン３からの動力の主部を車輪１９ａ〜１９ｄに機械的に伝達し、エンジン３からの動力の残部を第一ＭＧ６から第二ＭＧ１０への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される電気式無段変速機としての機能が発揮される。これにより、車輪１９ａ〜１９ｄ（リングギヤ軸７ａｒ）の回転数及びトルクに依存することなく、エンジン回転数及びエンジントルクを自由に操作することが可能となり、車輪１９ａ〜１９ｄに要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジン３の運転状態を得ることが可能となる。

また、高速走行時には、さらにバッテリからの電力を第二ＭＧ１０に供給し、第二ＭＧ１０の出力を増大させて車輪１９ａ〜１９ｄに対して駆動力の追加（駆動力アシスト：力行）を行う。

また、減速時には、第二ＭＧ１０が発電機として機能して回生発電を行い、回収した電力をバッテリに蓄える。なお、バッテリの充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン３の出力を増加して第一ＭＧ６による発電量を増やしてバッテリに対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時においても必要に応じてエンジン３の出力を増加する制御を行う場合もある。例えば、前述のようにバッテリの充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン３の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合や、車両１が急加速する場合等である。

さらに、車両１においては、車両１の走行状態やバッテリの状態によって、燃費を向上させるために、エンジン３を停止させる。そして、その後も、車両１の走行状態やバッテリの状態を検知して、エンジン３を再始動させる。このように、ハイブリッド車両としての車両１においては、イグニッションスイッチがＯＮ状態であってもエンジン３は間欠運転され得る。

また、車両１の後進走行時の駆動力は第二ＭＧ１０により得られる。つまり、シフトレバー（図示は省略）がリバースレンジ（Ｒレンジ）に操作されると、ハイブリッドＥＣＵ３３は、第二ＭＧ１０を前進方向とは逆回転方向（後進方向）に回転させ、その駆動力をリダクション機構１１や各デファレンシャルギヤ１５、１７を介して車輪１９ａ〜１９ｄに伝達させて車両１を後進方向に走行させる。

＜２．実施の形態の回転数制御手法＞
図３は、ハイブリッドＥＣＵ３３が実行する処理のうち、実施の形態としての回転数制御手法に係る処理を機能ブロックとしてブロック図化して示した図である。
図３に示すように、ハイブリッドＥＣＵ３３は、機能ブロックとして、回転数差判定処理部Ｆ１と回転数制御処理部Ｆ２とを備えるものと表すことができる。

回転数差判定処理部Ｆ１は、エンジン３側と第二ＭＧ１０側の動力選択機構２３への入力回転数の差が所定の差以下の状態となっているか否かを判定する。これは、車輪１９ａ〜１９ｄの駆動にエンジン３と第二ＭＧ１０とが用いられるハイブリッド走行時において、エンジン側とモータ側（車輪側）の回転数が近接状態となっているか否か、さらに言えば動力選択機構２３において選択動力の切り替えが生じる可能性が高まったか否かを判定していることに相当する。

ここで、動力選択機構２３への入力回転数の差を検出するにあたっては、第一ポンプギヤ２１、第二ポンプギヤ２２それぞれの回転数を検出するセンサを設けることも考えられるが、本例のようにハイブリッド車両を前提とする場合には、次の図４に示すように、どのエンジン回転数を使用するとエンジン回転数（第一ポンプギヤ２１の回転数）が第二ポンプギヤ２２の回転数と近接したものとなるかという関係性が車速ごとに既知の情報となるため、該情報を利用した判定を行う。
先の図２に示したように遊星歯車機構７を介してエンジン３、第一ＭＧ６、第二ＭＧ１０が連結されたハイブリッド車両においては、図４の太線で表すように、車速に対する第二ポンプギヤ２２の回転数（本例ではリングギヤ軸７ｒの回転数）は車速に対して略リニアに変化する。
一方、図４では、斜線部により、車速ごとの使用可能なエンジン回転数を表しているが、該斜線部と上記の太線とを対比して分かるように、或る車速までは使用可能なエンジン回転数と第二ポンプギヤ２２の回転数とが一致し得るものとなる。例えば、図中に例示する車速Ｖｎにおいて、黒丸で表すエンジン回転数が使用された場合には、エンジン回転数が第二ポンプギヤ２２の回転数と近接し、動力選択機構２３において選択動力の切り替えが生じ得る。
なお、斜線部で表す領域ついて、低速側となるに連れて使用可能なエンジン回転数の上限が抑制されるのは、遊星歯車機構７を介して連結された第一ＭＧ６と第二ＭＧ１０の回転数との関係からの制約である。

本例では、図４に示すような特性に着目し、車速ごとに、第二ポンプギヤ２２の回転数に近接するエンジン回転数の範囲を予めハンチング回転数範囲Ａｈ（図中の梨地部分）として定めておき、エンジン３の回転数、具体的には上述した要求駆動力に応じて一旦求めたエンジン回転数が該ハンチング回転数範囲Ａｈ内の値となっているか否かにより、動力選択機構２３への入力回転数の差が所定の差以下の状態となっているか否かを判定する。
本例の場合、ハンチング回転数範囲Ａｈは、車速ごとの第二ポンプギヤ２２の回転数に対してそれぞれ上限値側、下限値側に所定のオフセットを与えて定めた範囲とされる。

図３に示す回転数制御処理部Ｆ２は、動力選択機構２３への入力回転数の差が所定の差以下の状態となっていると判定されたことに応じて、エンジン３又は第二ＭＧ１０の少なくとも一方の回転数を当該入力回転数の差が拡大される方向に変化させる制御を行う。具体的に、本例においては、動力選択機構２３への入力回転数の差を拡大させるにあたってはエンジン３の回転数を制御する。
この回転数制御により、例えば図４の車速Ｖｎで例示したように要求駆動力に応じて求めたエンジン回転数がハンチング回転数範囲Ａｈ内であった場合に対応して、エンジン回転数を該ハンチング回転数範囲Ａｈ外の回転数に制御することが可能となる（図中の白丸参照）。従って、動力選択機構２３における選択動力の切り替えが頻繁に行われてしまうこと（選択動力切り替えのハンチング）の防止を図ることができる。

ここで、本例では、エンジン回転数をハンチング回転数範囲Ａｈ外の回転数に制御するにあたっては、次の条件を満たすようにする。すなわち、１）要求駆動力を満足し、２）エンジン３と第二ＭＧ１０（本例では第一ＭＧ６も含む）とを含む車輪１９ａ〜１９ｄの駆動系における総合的な動作効率を極大とする、との条件を満たすようにする。
具体的に、本例における回転数制御処理部Ｆ２は、要求駆動力に応じて求めたエンジン回転数がハンチング回転数範囲Ａｈ内であったことに応じて、上記の１）及び２）の条件と、３）エンジン回転数をハンチング回転数範囲Ａｈ外の回転数とするとの３条件を満たすように、エンジン３、第一ＭＧ６、及び第二ＭＧ１０それぞれの動作点（回転数とトルク）を求め直す。
上記１）の条件を満たすことで、エンジン回転数を変化させる制御に伴って要求駆動力が得られなくなってしまうことの防止が図られ、運転者の意図した加速感が得られなかったり車速が変化してしまう等といったドライバビリティの悪化の防止を図ることができる。
また、上記２）の条件を満たすことで、エンジン回転数を変化させる制御に伴う損失を最小限に抑えることができる。

＜３．処理手順＞
続いて、上記した実施の形態の回転数制御手法を実現するための具体的な処理の手順を図５のフローチャートを参照して説明する。
なお、図５に示す処理は、図１に示したハイブリッドＥＣＵ３３のＣＰＵが例えば該ハイブリッドＥＣＵ３３の備えるＲＯＭ等の所定の記憶装置に格納されたプログラムに従って実行するものである。
本例の場合、図５に示す処理は、ハイブリッド走行時において所定周期で繰り返し実行される。また、図５に示す処理が開始されるにあたっては、既に上述した要求トルクＴが求まり、該要求トルクＴに応じた要求駆動力が求まった状態にあるとする。

図５において、ハイブリッドＥＣＵ３３はステップＳ１０１で、要求駆動力に基づきエンジン３、各ＭＧ（第一ＭＧ６、第二ＭＧ１０）の最適動作点を求める処理を行う。最適動作点とは、要求駆動力を満たす動作点（回転数とトルク）のうち、エンジン３、第一ＭＧ６、及び第二ＭＧ１０を含む車輪１９ａ〜１９ｄの駆動系における動作効率を最良とする動作点を意味する。
本例では、エンジン３、第一ＭＧ６、第二ＭＧ１０ごとに動作点と効率との関係を表すマップが用意されており、該マップに基づいて最適動作点を求める。

続くステップＳ１０２でハイブリッドＥＣＵ３３は、現在の車速に応じたハンチング回転数範囲Ａｈを特定し、さらに次のステップＳ１０３でエンジン回転数がハンチング周波数範囲Ａｈ内か否かを判定する。すなわち、ステップＳ１０１で最適動作点として求まったエンジン３の回転数が、ステップＳ１０２で特定したハンチング回転数範囲Ａｈ内であるか否かを判定する。

エンジン回転数がハンチング回転数範囲Ａｈ内であった場合、ハイブリッドＥＣＵ３３はステップＳ１０４に進み、エンジン回転数がハンチング回転数範囲Ａｈ外となるように各動作点を求め直す。具体的に、本例においては、先の１）、２）、及び３）の条件を満たすようにエンジン３、第一ＭＧ６、及び第二ＭＧ１０の各動作点を求め直す。

そして、続くステップＳ１０５でハイブリッドＥＣＵ３３は、各ＥＣＵにそれぞれ対応する動作点の情報を指示し、図５に示す処理を終える。ここで、ステップＳ１０５でハイブリッドＥＣＵ３３は、エンジンＥＣＵ３０に対してはエンジン３について求めた動作点（回転数とトルク）を、第二ＭＧＥＣＵ３２には第二ＭＧ１０について求めた動作点（回転とトルク）をそれぞれ指示する。この場合、第一ＭＧ６の回転数はエンジン３と第二ＭＧ１０の回転数で決まるため、第一ＭＧＥＣＵ３１に対しては動作点情報としてトルク（第一ＭＧ６の動作点として求めたトルク）のみを指示し、回転数は指示しない。

一方、エンジン回転数がハンチング回転数範囲Ａｈ内でなかった場合、ハイブリッドＥＣＵ３３はステップＳ１０４をパスして上記ステップＳ１０５の指示処理を実行し、図５に示す処理を終える。

なお、エンジン回転数をハンチング回転数範囲Ａｈ外の回転数に制御するにあたっては、エンジン回転数を上昇又は低下させるかを、アクセル操作の態様に基づき定めるようにすることもできる。例えば、アクセル開度又はアクセル開度の上昇率が所定の閾値以上である等、運転者が加速を望んでいると推定されるアクセル操作の態様に応じてはエンジン回転数を上昇側に変化させるようにすることが考えられる。また、アクセル開度が０になる、又はアクセル開度の低下率が所定の閾値以上になる等、運転者が減速を望んでいると推定されるアクセル操作の態様に応じてはエンジン回転数を低下側に変化させるようにすることが考えられる。

＜４．実施の形態のまとめ＞
上記のように実施の形態の車両制御装置（例えばハイブリッドＥＣＵ３３）は、第一駆動源（例えばエンジン３）及び第二駆動源（例えば第二ＭＧ１０）と、被駆動部（例えばオイルポンプ２０）と、第一駆動源又は第二駆動源のうち入力される回転数が大きい方の駆動源の動力を選択して被駆動部に伝達する動力選択部（例えば動力選択機構２３）とを備えた車両（例えば同１）についての制御を行う車両制御装置であって、第一駆動源と第二駆動源からの動力選択部への入力回転数の差が所定の差以下の状態となっているか否かを判定する回転数差判定部（例えば回転数差判定処理部Ｆ１）と、入力回転数の差が所定の差以下の状態となっていると判定されたことに応じて、第一駆動源又は第二駆動源の少なくとも一方の回転数を入力回転数の差が拡大される方向に変化させる制御を行う回転数制御部（例えば回転数制御処理部Ｆ２）と、を備えている。

これにより、動力選択部における選択動力の切り替わり頻度を低くすることが可能とされる。
従って、被駆動部の駆動源の切り替わりに伴う例えば歯打ち音等の異音に起因して招来される乗員の違和感緩和、及び動力選択部の延命化を図ることができる。

また、実施の形態の車両制御装置においては、車両は、第一駆動源と第二駆動源とにより車輪を駆動可能に構成されており、回転数制御部は、運転者の操作入力又は車両の走行状態に基づいて車輪の要求駆動力を求め、要求駆動力を満足するとの条件を満たすように回転数を変化させている。
これにより、駆動源の回転数を変化させる制御に伴って要求駆動力が得られなくなってしまうことの防止が図られる。
従って、運転者の意図した加速感が得られなかったり車速が変化してしまう等といったドライバビリティの悪化の防止を図りつつ、異音に起因した乗員の違和感緩和、及び動力選択部の延命化を図ることができる。

さらに、実施の形態の車両制御装置においては、車両は、第一駆動源と第二駆動源とにより車輪を駆動可能に構成されており、回転数制御部は、第一駆動源と第二駆動源とを含む車輪の駆動系における総合的な動作効率を極大とするとの条件を満たすように回転数を変化させている。
これにより、駆動源の回転数を変化させる制御に伴う損失を最小限に抑えることが可能とされる。
すなわち、損失を最小限に抑えつつ、異音に起因した乗員の違和感緩和、及び動力選択部の延命化を図ることができる。

さらにまた、実施の形態の車両制御装置においては、車両がハイブリッド車両とされ、第一駆動源がエンジン、第二駆動源が車輪を駆動可能とされたモータとされており、回転数差判定部は、エンジンの回転数が車速に応じて定められた所定の回転数範囲内の値となっているか否かを判定することで、エンジンとモータの入力回転数の差が所定の差以下の状態となっているか否かを判定し、回転数制御部は、入力回転数の差が所定の差以下の状態となっていると判定されたことに応じて、エンジンの回転数を変化させる制御を行っている。
上記構成によれば、動力選択部に対して回転数センサを設けることが不要となる。また、ハイブリッド車両における車輪駆動用のモータが被駆動部の動力源として共用されるため、被駆動部を駆動するエンジン以外の駆動源として、別途にモータを設けることが不要となる。
従って、異音に起因した乗員の違和感緩和、及び動力選択部の延命化を図る上での部品点数の削減、及びコスト削減が図られる。

また、実施の形態の車両制御装置においては、回転数制御部は、アクセル操作の態様に基づきエンジンの回転数を上昇又は低下の何れの方向に変化させるかを定めている。
これにより、運転者が加速を望んでいるのにエンジン回転数が低下してしまう、又はその逆等のドライバビリティの悪化の防止を図ることが可能となる。
すなわち、ドライバビリティの悪化の防止を図りつつ、異音に起因した乗員の違和感緩和、及び動力選択部の延命化を図ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記で説明した具体例に限定されず、多様な変形例が考えられる。
例えば、上記では、本発明が四輪駆動方式の車両に適用される場合を例示したが、本発明は後輪駆動方式や前輪駆動方式等、他の駆動方式による車両にも好適に適用できる。
また、本発明はハイブリッド車両に限定されず、エンジンを備えない電動車両にも好適に適用できる。

また、上記では、第一、第二駆動源の一方がエンジン、他方が車輪を駆動可能なモータとされる場合を例示したが、第一、第二駆動源の組合せは該例に限定されない。
例えば、モータを二つ備え、一方が右側車輪、他方が左側車輪を駆動するように構成され、一方のモータと他方のモータがオイルポンプ２０等の被駆動部の動力源としても共用される構成において、本発明における回転数差判定、及び回転数差判定結果に応じた回転数制御を行うこともできる。
この場合の回転数制御において、動力選択部への入力回転数の差を拡大させるにあたっては、一方のモータと他方のモータの少なくとも何れかの回転数を制御すればよい。或いは、双方のモータの回転数を制御することも可能である。

また、上記では動力選択部を二つのワンウェイクラッチを複列で設けた構成とする場合を例示したが、例えば上記した特許文献１のように一つのワンウェイクラッチにより動力選択を行う構成を採ることもできる。

１ 車両、２ 動力機構部、３ エンジン、３ａ クランクシャフト、４ ダンパ、６ 第一ＭＧ（モータジェネレータ）、７ 遊星歯車機構、１０ 第二ＭＧ、１５ 前輪側デファレンシャルギヤ、１６ 前輪側ドライブシャフト、１７ 後輪側デファレンシャルギヤ、１８ 後輪側ドライブシャフト、１９ａ〜１９ｄ 車輪、２０ オイルポンプ、２０ａ ポンプ駆動軸、２１ 第一ポンプギヤ、２２ 第二ポンプギヤ、２３ 動力選択機構、２３ａ 第一ワンウェイクラッチ、２３ｂ 第二ワンウェイクラッチ、３３ ハイブリッドＥＣＵ、４３ バス、Ｆ１ 回転数差判定処理部、Ｆ２ 回転数制御処理部

Claims (4)

1. 第一駆動源及び第二駆動源と、被駆動部と、前記第一駆動源又は前記第二駆動源のうち入力される回転数が大きい方の駆動源の動力を選択して前記被駆動部に伝達する動力選択部とを備えた車両についての制御を行う車両制御装置であって、
   前記車両がハイブリッド車両とされ、前記第一駆動源がエンジン、前記第二駆動源が車輪を駆動可能とされたモータとされ、
   前記エンジンの回転数変化制御の制御値として求められたエンジン回転数と車速の情報とを基に、前記エンジン回転数が車速に応じて定められた所定の回転数範囲内の値となっているか否かを判定することで、前記エンジンと前記モータからの前記動力選択部への入力回転数の差が所定の差以下の状態となっているか否かを判定する回転数差判定部と、
   前記入力回転数の差が前記所定の差以下の状態となっていると判定されたことに応じて、前記エンジンと前記モータの回転数が所定の差以下の状態とならないよう前記エンジン回転数を求め直し、前記求め直したエンジン回転数の値に基づいて前記エンジンの回転数を変化させる制御を行う回転数制御部と、を備える
   車両制御装置。
2. 前記回転数制御部は、
   運転者の操作入力又は前記車両の走行状態に基づいて前記車輪の要求駆動力を求め、前記要求駆動力を満足するとの条件を満たすように前記回転数を変化させる
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記回転数制御部は、
   前記エンジンと前記モータごとに動作点と動作効率との関係を示した情報と前記要求駆動力の情報とに基づいて、前記エンジン回転数を求め直し、前記求め直したエンジン回転数の値に基づいて前記エンジンの回転数を変化させる
   請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記回転数制御部は、
   アクセル操作の態様に基づき前記エンジンの回転数を上昇又は低下の何れの方向に変化させるかを定める
   請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両制御装置。

Images