JP7335155B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、走行駆動源として電動モータを備えた車両の制御装置に関する。

電動車両またはハイブリッド車両等、車両の走行駆動源として電動モータを備えた構成が知られている。電動モータは要求トルクに対して平坦なトルク出力が可能である。

一方、従来から車両の走行駆動源として用いられるエンジンは、内燃機関であるため、燃焼サイクルに従ったトルクの変動が生じる。具体的には、エンジンにおいては、燃焼サイクルのうちの燃焼行程でのみトルクが生じるため、一気筒あたりのトルク出力は間欠的となり、これに基づくトルク変動がエンジン特有の鼓動感を生む。車両のユーザ（ライダーまたはドライバー）の中には、このようなエンジンの燃焼サイクルに伴う周期的なトルク変動による鼓動感を好む者もいる。

特開２０１７－１４０９７２号公報 特開２０１５－７７８４９号公報

そのため、このようなユーザは、電動車両の平坦なトルク特性を好ましく感じない場合がある。また、走行駆動源として電動モータおよびエンジンを有するハイブリッド車両においては、要求トルクに対して電動モータおよびエンジンのそれぞれに出力されるトルクを分配するが、電動モータから出力されるトルクは平坦である一方、エンジンから出力されるトルクは、周期的に変動する。このため、これらを合成した車両全体のトルク特性は、エンジンのみの場合に比べてトルク変動が緩やかになり、不自然な印象を与える恐れがある。

上記特許文献１，２には、電動モータの出力トルクを増減させる制御を行う態様が開示されている。しかし、これらの特許文献にも、エンジンの鼓動感を疑似的に実現させるための態様は開示されていない。

そこで本開示は、走行駆動源として電動モータを有する車両において、電動モータの駆動時に、エンジン駆動時と同様の鼓動感をユーザに感じさせることができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る車両の制御装置は、電動モータを含む走行駆動源を含む車両の制御装置であって、前記車両全体の要求トルクである合計要求トルクを取得し、前記合計要求トルクを、所定のエンジンの燃焼サイクルに適用した場合の合計目標トルクを生成する鼓動感演出部と、前記合計目標トルクに基づいて前記電動モータをトルク制御するためのモータ目標トルクを生成するモータ目標トルク生成部と、前記モータ目標トルクに基づいて前記電動モータを制御するモータ制御部と、を含む。

上記構成によれば、電動モータから出力されるトルクが、所定のエンジンの燃焼サイクルに応じた目標トルクとなる。これにより、電動モータから出力されるトルクにより、電動モータの駆動時に、エンジン駆動時と同様の鼓動感を感じさせることができる。

前記走行駆動源は、エンジンを含み、前記制御装置は、前記合計要求トルクから前記エンジンの目標トルクであるエンジン目標トルクを分配する要求トルク分配部を含み、前記鼓動感演出部は、前記エンジンの燃焼サイクルの情報を取得し、前記合計要求トルクを、前記エンジンの燃焼サイクルに適用した場合の前記合計目標トルクを生成し、前記モータ目標トルク生成部は、前記エンジン目標トルクから、前記エンジンの燃焼サイクルに応じたエンジン出力トルク波形を推定するエンジン出力トルク波形推定部と、前記合計目標トルクから前記エンジン出力トルク波形の推定値を差し引いてモータ目標トルクを生成するモータ目標トルク生成部と、を含んでもよい。

上記構成によれば、電動モータから出力されるトルクが、走行駆動源であるエンジンの燃焼サイクルに応じた出力トルク波形となる。したがって、電動モータから出力されるトルクとエンジンから出力されるトルクとの合計トルク（車両全体で出力されるトルク）がそのエンジンの燃焼サイクルに応じた出力トルク波形となる。このため、エンジンおよび電動モータの両方により駆動力が生じる走行モード（ハイブリッド走行モード）においても、エンジンのみの駆動力で走行しているかのような鼓動感をユーザに与えることができる。

前記鼓動感演出部は、前記エンジンの燃焼サイクルのタイミング情報を取得し、前記タイミング情報から前記合計目標トルクを生成するための単位波形を決定し、前記エンジンのエンジン回転数およびユーザによる前記車両の出力に関する操作入力に基づくユーザ要求値を取得し、前記エンジン回転数および前記ユーザ要求値から前記合計目標トルクを生成するための振幅を決定し、前記単位波形および振幅から前記合計目標トルクの時間的変化を示す基準波形を生成してもよい。

上記構成によれば、合計目標トルクをエンジンの実情に合わせて適切に生成することができる。

前記鼓動感演出部は、前記エンジン回転数に対する前記ユーザ要求値の組み合わせに応じた前記振幅を決定するためのマップデータに基づいて、前記振幅を決定してもよい。

上記構成によれば、エンジン回転数とユーザ要求トルクとの組み合わせごとに合計目標トルクを決めるための基準波形の振幅をきめ細かく設定することができる。

前記鼓動感演出部は、前記車両の車速を取得し、前記車速に基づき仮想のエンジン回転数を算出し、前記仮想のエンジン回転数に応じた仮想のエンジンの燃焼サイクルを生成し、前記合計要求トルクを、前記仮想のエンジンの燃焼サイクルに適用した場合の合計目標トルクを生成してもよい。

上記構成によれば、車両の車速から仮想のエンジンの燃焼サイクルが生成されるため、エンジンが存在しない、または、停止中であってもエンジン駆動時と同様の鼓動感を創出することができる。

前記車両は、車体を進行方向に対して交差する方向に傾斜可能な鞍乗型車両であり、前記鼓動感演出部は、前記車両の旋回状態に関する旋回情報を取得し、前記旋回状態に応じて前記振幅を変更してもよい。

上記構成によれば、車両の旋回状態に応じて合計目標トルクを決めるための基準波形の振幅が変更されるため、旋回状態に応じた鼓動感の創出が可能となる。

前記鼓動感演出部は、前記車両が旋回中かつ加速時である場合に、前記振幅を大きくし、前記車両が旋回中かつ加速時以外である場合に、前記振幅を小さくしてもよい。

上記構成によれば、旋回中かつ加速時においては、鼓動感が大きくなる。このため、旋回加速中における車両からのインフォメーション（グリップ感）を増大させることができ、ユーザの操作感を向上させることができる。また、旋回中かつ加速時以外においては、鼓動感が小さくなる。このため、加速時以外の旋回中における車両からのインフォメーションを低減させることができ、安定した旋回を維持させることができる。

前記鼓動感演出部は、前記旋回情報として、前記車両の傾斜角を取得し、前記傾斜角が前記車両の傾斜角において予め定められる第１範囲内であり、かつ、前記車両が加速時である場合に、前記傾斜角に応じて前記振幅を非傾斜時に比べて大きくし、前記傾斜角が予め定められる第２範囲内であり、かつ、前記車両が加速時以外である場合に、前記傾斜角に応じて前記振幅を非傾斜時に比べて小さくしてもよい。

上記構成によれば、傾斜角が第１範囲内かつ加速時においては、鼓動感が大きくなる。このため、旋回加速中における車両からのインフォメーション（グリップ感）を増大させることができ、ユーザの操作感を向上させることができる。また、傾斜角が第２範囲内かつ加速時以外においては、鼓動感が小さくなる。このため、加速時以外の旋回中における車両からのインフォメーションを低減させることができ、安定した旋回を維持させることができる。また、傾斜角に応じて合計出力トルク波形の振幅が調整されるため、傾斜角に応じて最適な鼓動感を創出することができる。

本開示によれば、走行駆動源として電動モータを有する車両において、電動モータの駆動時に、エンジン駆動時と同様の鼓動感をユーザに感じさせることができる。

図１は、一実施の形態に係る車両のブロック図である。 図２は、図１に示す車両の各走行モードの状態遷移図である。 図３は、図１に示す車両の制御装置のブロック図である。 図４は、図３に示すモータトルク制御部におけるモータ目標トルクの生成態様を示すブロック図である。 図５は、図４に示す鼓動感演出部における合計目標トルクの生成態様を模式的に示すブロック図である。 図６は、本実施の形態において生成される各種トルクの時間的変化を示す波形のグラフを示す図である。 図７は、要求気筒数とエンジンの気筒数とが異なる場合の各種トルクの時間的変化を示す波形の例を示すグラフである。 図８は、要求気筒数とエンジンの気筒数とが異なる場合の各種トルクの時間的変化を示す波形の例を示すグラフである。 図９は、比較例における出力トルクの時間的変化を示す波形を示すグラフである。

以下、図面を参照して実施の形態を説明する。

図１は、一実施の形態に係る車両１のブロック図である。本実施の形態において、車両１は、駆動輪８である後輪と従動輪である前輪（図示せず）とを備えた自動二輪車である。自動二輪車は、車体を左右方向に傾斜（リーン）させて旋回走行するリーン旋回式鞍乗型車両の好適例である。なお、車両１は、三輪車でも四輪車であってもよい。

車両１は、電動モータ３およびエンジン２と、電動モータ３の駆動力を駆動輪８に伝達するための伝達軸（後述する変速機４の入力軸４ａ）と、エンジン２の駆動力を伝達軸に伝達するか否かを切り替えるクラッチ５と、を備えたハイブリッド車両として構成されている。

より詳しくは、図１に示すように、車両１は、エンジン２、電動モータ３、変速機４、クラッチ５、クラッチアクチュエータ６、出力伝達部材７、駆動輪８、高圧バッテリ９、充電口１０、コンバータ１２、低圧バッテリ１３、および、制御装置２０を備えている。

エンジン２は、内燃機関である。エンジン２は、駆動輪８を駆動するための走行駆動源である。電動モータ３は、エンジン２とともに、または、エンジン２に代わって、駆動輪８を駆動するための走行駆動源である。変速機４は、エンジン２から出力された回転動力を変速する。変速機４は、例えば、入力軸４ａ、出力軸４ｂおよび変速ギヤを有する手動変速機である。本実施の形態において、上記伝達軸は、変速機４の入力軸４ａとして構成される。

クラッチ５は、エンジン２と変速機４との間の動力伝達を係合および切断する。クラッチアクチュエータ６は、クラッチ５を係合状態と切断状態との間で切り替え動作させるようにクラッチ５を駆動する。出力伝達部材７は、変速機４の出力軸４ｂから出力される回転動力を駆動輪８に伝達する部材である。出力伝達部材７は、例えば、ドライブチェーン、ドライブベルト、ドライブシャフト等である。

高圧バッテリ９は、電動モータ３に供給される高圧電力（例えば、４８Ｖ）を蓄電する。高圧バッテリ９には、充電口１０が接続されている。コンバータ１２は、高圧バッテリ９からの直流電力を降圧して低圧バッテリ１３に供給する。低圧バッテリ１３は、車両１に搭載された制御装置２０や他の低圧負荷１４に供給される低圧電力（例えば、１２Ｖ）を蓄電する。

制御装置２０は、各種センサ類の情報に基づいて、エンジン２、電動モータ３およびアクチェータ（クラッチアクチュエータ）６を制御する。制御装置２０は、１つのコントローラであってもよいし、複数のコントローラに分散されたものであってもよい。制御装置２０は、ハードウェア面においては、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ（後述する記憶部５０）およびＩ／Ｏインターフェース等を有する。制御装置２０の機能面の詳細は、後述する。

図２は、図１に示す車両１の各走行モードの状態遷移図である。図２に示すように、車両１は、エンジン２、電動モータ３およびクラッチ５の少なくとも１つの状態を互いに異ならせた複数の走行モードを有する。具体的には、当該走行モードは、ＥＶモード（第１走行モード）、ＨＥＶモード（第２走行モード）および過渡モードを含む。

ＥＶモード（第１走行モード）は、エンジン２を停止し、かつ、電動モータ３が発生させる動力で駆動輪８を駆動するモードである。ＥＶモードでは、電動モータ３の駆動時にエンジン２が抵抗にならないようにクラッチ５が切断状態になる。ＥＶモードでは、加速走行時に電動モータ３が駆動状態になる一方で、減速走行時に電動モータ３が回生状態になる。

ＨＥＶモード（第２走行モード）は、電動モータ３およびエンジン２が発生させる動力で駆動輪８を駆動するモードである。ＨＥＶモードでは、エンジン２の回転動力が変速機４を介して駆動輪８に伝達されるようにクラッチ５が係合状態になる。ＨＥＶモードでは、加速走行時に電動モータ３が駆動状態になる一方で、減速走行時に電動モータ３が回生状態になる。過渡モードは、ＥＶモードからＨＥＶモードに移行する途中に介在する切替制御モードである。

なお、ＨＥＶモードからＥＶモードに移行する途中にもクラッチ５が切断され、その後エンジン２が停止する過渡状態が存在する。また、図２には示されていないが、車両１の走行モードは、電動モータ３を駆動させずにエンジン２を駆動し、エンジン２のみの回転動力で駆動輪８を駆動するＥＧＶモード（エンジン車モード）を含んでもよい。

図３は、図１に示す車両１の制御装置２０のブロック図である。図３に示すように、制御装置２０は、記憶部５０、要求トルク算出部２１、要求トルク調停部２２、モード切替要求生成部２３、要求トルク分配部２４、および、モード切替制御部２５を含む。制御装置２０の各部２１～２５は、不揮発性メモリを含む記憶部５０に保存されたプログラムに基づいてプロセッサが揮発性メモリを用いて演算処理することで実現される機能ブロックとして構成される。

要求トルク算出部２１は、アクセル開度、車体姿勢、ＳＯＣ（State Of Charge）、車速、エンジン回転数およびモータ回転数等から、車両１の走行状態に応じた各種要求トルクを算出する。例えば、各種要求トルクは、ユーザ（ライダー）要求トルク、車体制御要求トルク、充電要求トルク、パワーユニット保護要求トルク、および非常時要求トルク等を含む。

ユーザ要求トルクは、アクセル開度等からユーザが希望する出力状態に基づいて算出されるトルクである。アクセル開度は、ユーザのアクセル操作量を意味し、アクセル開度センサの出力から取得可能である。

車体制御要求トルクは、例えば転倒抑制制御等、車体姿勢、車速、エンジン回転数およびモータ回転数等からユーザのアクセル操作の程度に拘わらず、車体側から見たときに必要とされるトルクである。車速は、例えば、従動輪（例えば、前輪）の回転数センサの検出値から算出されるが、ＧＰＳ情報等から算出されてもよい。モータ回転数は、例えば、電動モータ３の回転軸に設けられた回転数センサの検出値によって算出されるが、電動モータ３の制御信号から算出されてもよい。エンジン回転数は、エンジン２のクランク軸のクランク角を検出するクランク角センサの出力から算出可能である。

車体姿勢は、例えば、ロール角、ピッチ角、スリップ率、操舵角、方向指示器情報、車両位置情報、前方カメラ情報の少なくとも何れか１つが含まれる。ロール角およびピッチ角は、例えば、車載されたジャイロセンサの検出値によって算出されるが、ロール角センサおよびピッチ角センサの検出値から算出されてもよい。ピッチ角は、フロントサスペンションおよびリヤサスペンションのストローク量から算出されてもよい。

スリップ率は、例えば、（駆動輪回転数－従動輪回転数）／従動輪回転数の式で算出されるが、駆動輪回転数の増加率などであってもよい。操舵角は、例えば、操舵角センサの検出値から算出される。方向指示器情報は、ユーザが方向指示器を操作した信号に基づいて左旋回または右旋回の指示器動作情報として取得される。車両位置情報は、ＧＰＳセンサの検出値および地図情報に基づき、車両１が地図上の何処を走行しているかを示す情報である。前方カメラ情報は、車両１の前方を撮影する車載カメラから得られる画像情報である。

充電要求トルクは、高圧バッテリ９の充電状態を示すＳＯＣ（％）に応じて電動モータ３に発電させ、高圧バッテリ９を充電するために算出されるトルクである。すなわち、要求トルク算出部２１は、高圧バッテリ９の残量が減少すると、高圧バッテリ９を充電するのに必要な電動モータ３の発電トルクを充電要求トルクとして算出する。ＳＯＣは、バッテリ残量センサの出力から算出可能である。

パワーユニット保護要求トルクは、エンジン回転数およびモータ回転数等からエンジン２および電動モータ３を過剰な発熱等から保護するために算出されるトルクである。非常時要求トルクは、転倒時等の非常時において算出されるトルクである。

要求トルク調停部２２は、要求トルク算出部２１で算出された各種の要求トルクの優先度等に基づいて走行駆動源（エンジン２および電動モータ３）全体が出力すべきトルクを合計要求トルクとして算出する。

モード切替要求生成部２３は、合計要求トルク、車速、伝達軸回転数（変速機４の入力軸４ａの回転数）、およびモータ出力トルクに基づいて現在の走行状態を把握した上で、上記複数の走行モードの中から最適な走行モードを決定する。なお、伝達軸回転数は、入力軸４ａに設けられた回転数センサの検出値から算出される。モード切替要求生成部２３は、現状の走行モードと決定された走行モードとが異なる場合に、走行モードを切り替えるためのモード切替要求を生成する。

また、モード切替要求生成部２３は、決定された走行モードに応じて電動モータ３およびエンジン２に合計要求トルクの分配を行う。このため、モード切替要求生成部２３は、要求トルク分配部２４を備えている。要求トルク分配部２４は、決定された走行モードおよび合計要求トルクに応じて、合計要求トルクのうちエンジン２が出力するべき目標トルク（エンジン目標トルク）を決定し、出力する。

モード切替制御部２５は、モード切替要求に応じてＥＶモードおよびＨＥＶモードを切り替え、切り替え後の走行モードにおいてそれぞれ対応する目標トルクに応じたエンジン２および電動モータ３の制御を行う。エンジン２の制御において、モード切替制御部２５は、要求トルクに加えてエンジン回転数に基づいてエンジン２のスロットル開度を制御する。このような制御のために、モード切替制御部２５は、モータトルク制御部（モータ制御部）２６、エンジントルク制御部２７、エンジン回転数制御部２８、スロットル開度制御部２９、および、クラッチ制御部３０を含んでいる。

モータトルク制御部２６は、後述するように、合計要求トルクおよびエンジン目標トルク等から電動モータ３が出力するべき目標トルク（モータ目標トルク）を生成し、モータ目標トルクに基づいて電動モータ３（のインバータ）にインバータ指令値を送信し、電動モータ３の出力トルクがモータ目標トルクになるように電動モータ３を駆動する。

エンジントルク制御部２７は、モード切替要求生成部２３から出力されたエンジン目標トルクおよびエンジン回転数に基づいてスロットル開度の目標値（第１スロットル目標開度）を決定する。エンジン回転数制御部２８は、エンジン回転数およびモータ回転数に基づいてエンジン回転数がモータ回転数に同調するようなスロットル開度の目標値（第２スロットル目標開度）を決定する。スロットル開度制御部２９は、第１スロットル目標開度および第２スロットル目標開度に基づいてエンジン２に出力する最終的なスロットル開度指令値を決定する。さらに、制御装置２０は、スロットル開度指令値に応じた燃料噴射信号をエンジン２の燃料噴射装置に出力するとともに、エンジン点火信号をエンジン２の点火装置に出力する。

クラッチ制御部３０は、モード切替要求に応じてクラッチ５をエンジン２の駆動力を変速機４の入力軸（伝達軸）４ａに伝達しない切断状態と入力軸（伝達軸）４ａに伝達する結合状態との間で切り替えるためのクラッチ位置指令値をクラッチアクチュエータ６に出力する。本実施の形態において、クラッチ位置指令値は、クラッチ５を切断状態にする切断位置およびクラッチ５を結合状態にする結合位置に加えて、クラッチ５の制御位置（停止位置）として後述する半クラッチ位置および待機位置に位置させる指令値を含む。

以下、車両１におけるモータ目標トルクの生成態様（エンジン鼓動強調制御）を説明する。図４は、図３に示すモータトルク制御部２６におけるモータ目標トルクの生成態様を示すブロック図である。図４に示すように、モータトルク制御部２６は、本実施の形態におけるモータ目標トルクを生成するために、鼓動感演出部３２およびモータ目標トルク生成部３３を含む。

鼓動感演出部３２は、要求トルク分配部２４から車両１全体の要求トルクである合計要求トルクを取得するとともにエンジン２の燃焼サイクルの情報を取得し、合計要求トルクをエンジン２の燃焼サイクルに適用した場合の合計目標トルク（燃焼サイクルに応じた瞬時値）を生成する。

図５は、図４に示す鼓動感演出部３２における合計目標トルクの生成態様を模式的に示すブロック図である。また、図６は、本実施の形態において生成される各種目標トルクの時間的変化を示す波形のグラフを示す図である。図６のグラフはエンジン２が単気筒である場合を例示する。図５に示すように、鼓動感演出部３２は、振幅決定部４０、補正係数算出部４１、振幅補正部４２、単位波形生成部４３、基準波形生成部４４、および合計要求トルク適用部４５を含む。

振幅決定部４０は、車両１の走行状態に応じて、合計目標トルクを生成するための基準波形の振幅Ａ_ｉｊを決定する。より具体的には、振幅決定部４０は、エンジン２のエンジン回転数およびユーザによる車両の出力に関する操作入力に基づくユーザ要求値（アクセル開度）を取得し、エンジン回転数およびアクセル開度から基準波形の振幅を決定する。制御装置２０の記憶部５０には、エンジン回転数に対するアクセル開度の組み合わせに応じた基準波形の振幅Ａ_ｉｊを決定するためのマップデータＡ_１１～Ａ_ｍｎが記憶されている。振幅決定部４０は、マップデータに基づいて、基準波形の振幅Ａ_ｉｊを決定する。

マップデータにおける振幅の値Ａ_ｉｊは、特に限定されないが、例えば、アクセル開度が第１基準値より大きい場合に振幅の値を基準値より大きい値にし、アクセル開度が第１基準値以下の第２基準値より小さい場合に振幅の値を基準値以下の値にしてもよい。これにより、車両１の加速時において振幅が大きくなり、車両１の走行駆動源全体として鼓動感が強調される一方、車両１の巡行時において振幅が小さくなり、車両１の走行駆動源全体としてフラットな特性を得ることができる。マップデータにおける振幅の値Ａ_ｉｊは、エンジン回転数およびアクセル開度の組み合わせに応じて個々に設定され得る。これにより、エンジン回転数とアクセル開度との組み合わせごとに合計目標トルクを決めるための基準波形の振幅をきめ細かく設定することができる。

補正係数算出部４１は、車両１の車体姿勢に応じて振幅Ａ_ｉｊを補正するための補正係数ｋを生成する。振幅補正部４２は、決定した補正係数ｋを振幅決定部４０の出力に掛け合わせて、基準波形の振幅の値Ａ_ｉｊを補正し、補正後の値ｋＡ_ｉｊを出力する。補正係数ｋの決定態様は、後述するが、例えば車両１が旋回していないときはｋ＝１とする（補正を行わない）。また、補正係数算出部４１および振幅補正部４２はなくても（車体姿勢に応じた補正を行わなくても）よい。

単位波形生成部４３は、エンジン２の燃焼サイクルのタイミング情報を取得し、そのタイミング情報から合計目標トルクを生成するための単位波形（位相θ）を決定する。タイミング情報は、例えば、エンジン２のクランク軸近傍に設けられたクランク角センサから推定される。これに代えて、タイミング情報は、エンジン２のクランク軸が所定状態にある基準位置からの時間経過およびエンジン回転数から推定されてもよい。

クランク角センサの検出値を用いる場合、単位波形生成部４３は、例えば、クランク角センサが検出する複数の燃焼サイクルにおいて得られるクランク角情報のうち、各燃焼サイクルにおいてエンジン２が燃焼行程を開始するときのクランク角（例えば上死点後ｘ度）を抽出し、前の燃焼サイクルにおける抽出時から現燃焼サイクルにおける抽出時までの期間を、基準波形（合計出力トルク波形）の一周期とする。単位波形生成部４３は、各燃焼サイクルにおけるクランク角の抽出時を基準時としてそこからの時間を位相θとして出力する。

なお、抽出するクランク角は、これに限られず、例えば、燃焼行程を開始するときのクランク角に加えて、または、これに代えて、燃焼行程を終了する（排気行程を開始する）ときのクランク角としてもよい。また、エンジン２が複数の気筒を有する場合、各気筒のクランク角を検出してもよいし、一の気筒のクランク角と、気筒間の回転位相差（設計値）とを用いて位相θに対する気筒の状態を推定してもよい。

制御装置２０の記憶部５０には、電動モータ３が波形を模擬するエンジン２の気筒数を示す要求気筒数データが記憶されている。単位波形生成部４３は、要求気筒数データに応じた単位波形を生成する。要求気筒数は、例えば、エンジン２の気筒数と同じ数（図６においては、１）である。また、例えば、複数の気筒を有するエンジン２の場合（要求気筒数が複数である場合）は、各気筒における単位波形を要求気筒数分重ねた波形が、単位波形生成部４３が出力する単位波形となる。各気筒における単位波形は、一の気筒における単位波形を気筒間の回転位相差分ずらした波形（周期的なトルク変動波形）となる。

基準波形生成部４４は、振幅ｋＡ_ｉｊおよび単位波形より基準波形を生成する。前述したように、エンジン２においては、燃焼サイクルのうちの燃焼行程でのみトルクが生じるため、気筒単位では間欠的なトルクの出力となる。このため、単気筒のエンジン２の場合、鼓動感演出部３２は、得られたタイミング情報から、エンジン２の燃焼行程において単調増加し、振幅ｋＡ_ｉｊとなった後、単調減少するようなトルクを発生させる基準波形を生成する。図６のグラフ（ａ）が、要求気筒数が１である（単気筒のエンジン２である）場合の基準波形のグラフである。なお、複数の気筒を有するエンジン２の場合は、気筒数分の図６のグラフ（ａ）を気筒間の回転位相差分ずらして重ねた波形（周期的なトルク変動波形）が基準波形となる。

合計要求トルク適用部４５は、基準波形に基づいて出力される要求気筒数分のトルクが合計要求トルクとなるように、エンジン２の燃焼行程以外の行程における合計目標トルクの値（オフセット値）Ｂを設定し、合計目標トルクを生成する。後述するように、オフセット値Ｂは、最終的にすべて電動モータ３が出力するべきトルク値となる。図６のグラフ（ｂ）が合計目標トルクの時間的変化を示す波形のグラフである。

なお、オフセット値Ｂは、正の値、０、および負の値の何れをも取り得る。オフセット値Ｂが負の値になる場合、モータ目標トルクが負の値を取り得る。この場合、電動モータ３は回生動作する。

モータ目標トルク生成部３３は、合計目標トルクに基づいて電動モータ３をトルク制御するためのモータ目標トルクを生成する。モータ目標トルク生成部３３は、エンジン出力トルク波形推定部３５およびモータ目標トルク生成部３６を含む。

エンジン出力トルク波形推定部３５は、要求トルク分配部２４からエンジン目標トルクを取得し、エンジン目標トルクから、エンジン２の燃焼サイクルに応じたエンジン出力トルク波形を推定する。さらに、エンジン出力トルク波形推定部３５は、エンジン２の気筒数の情報を取得するとともに、エンジン２の燃焼サイクルのタイミング情報を取得し、エンジン２における気筒数分の出力トルクの和がエンジン目標トルクとなるように、一気筒あたりのエンジン出力トルク波形を生成（推定）する。

すなわち、エンジン目標トルクを気筒数で割ったトルク値に基づいてエンジン出力トルク波形が生成される。なお、エンジン２の気筒数は、制御装置２０の記憶部５０に予め記憶されている。図６のグラフ（ｃ）に示されるように、一気筒あたりのエンジン出力トルク波形は、エンジン２の燃焼行程においてのみトルク（振幅Ａ_ｅ）が生じ、その他の行程においてトルクが０となる。

モータ目標トルク生成部３６は、合計目標トルクからエンジン出力トルク波形の推定値を差し引いてモータ目標トルクを生成する。図６のグラフ（ｄ）に示されるように、モータ目標トルクの時間的変化を示す波形は、オフセット値Ｂに加えて、エンジン２の燃焼行程において振幅Ａ_ｍ（＝ｋＡ_ｉｊ－Ａ_ｅ）のトルクが発生するような波形となる。

モータ制御部３４は、モータ目標トルクに基づいて電動モータ３を制御する。より詳しくは、モータ制御部３４は、モータ目標トルクに基づいて電動モータ３のインバータに対する指令値（インバータ指令値）を生成し、電動モータ３に出力する。

上記構成によれば、電動モータ３から出力されるトルクが、エンジン２の燃焼サイクルに応じた目標トルクとなる。したがって、電動モータ３から出力されるトルクとエンジン２から出力されるトルクとの合計トルク（車両１全体で出力されるトルク）がそのエンジン２の燃焼サイクルに応じた合計目標トルク（図６のグラフ（ｂ）として示される波形）となる。このため、エンジン２および電動モータ３の両方により駆動力が生じる走行モード（ＨＥＶモード）においても、エンジン２における駆動効率を落とすことなく、エンジン２のみの駆動力で走行しているかのような鼓動感（トルクフィーリング）をユーザに与えることができる。また、上記構成によれば、実際のエンジン２の駆動状況から合計目標トルクが生成されるため、合計目標トルクをエンジン２の実情に合わせて適切に生成することができる。

図９は、比較例における出力トルク波形を示すグラフである。図９に示す比較例では、エンジン２から出力されるエンジン出力トルクが図６の例と同じで、電動モータ３から出力されるモータ出力トルクの波形が平坦である（一定のトルクを出力する）場合の合計出力トルクの時間的変化を示している。図９のグラフ（ａ）がエンジン出力トルクの波形を示し、グラフ（ｂ）がモータ出力トルクの波形を示し、グラフ（ｃ）が合計出力トルクの波形を示す。

図９に示すように、モータ出力トルクの波形が平坦である場合、合計出力トルクの波形において、エンジン２の燃焼行程におけるトルク変動（振幅）がエンジン２のトルク変動分しか生じない。そのため、合計要求トルクをエンジン２だけで負担する場合（図９のグラフ（ｃ）において想像線で示される）に比べてエンジン２の鼓動感が減衰され、不自然なトルク出力波形となる。一方、本実施の形態においては、合計要求トルクをエンジン２と電動モータ３とで負担する場合であっても、合計要求トルクをエンジン２だけで負担する場合と同等のトルク変動を生じさせることができ、エンジン２の鼓動感を強調することができる。

ここで、上記合計出力トルク波形の生成に関し、旋回情報を含む車体姿勢に応じた補正態様について例示する。上述したように、鼓動感演出部３２の補正係数算出部４１は、旋回情報を取得し、振幅決定部４０で決定された基準波形の振幅Ａ_ｉｊに掛け合わされる補正係数ｋを決定する。これにより、鼓動感演出部３２は、旋回状態に応じて合計目標トルクを生成するための基準波形の振幅Ａ_ｉｊを変更する（ｋＡ_ｉｊとする）。

特に、本実施の形態において、車両１は、車体を進行方向に対して交差する方向に傾斜させて旋回するリーン旋回式鞍乗型車両である。このため、補正係数算出部４１は、旋回情報として、車両１の傾斜角（ロール角）を取得する。補正係数算出部４１は、車両１のロール角が所定の角度以上である場合に車両１が旋回中であると判定する。さらに、補正係数算出部４１は、車両１の車速を取得し、その車速の変化から車両１が加速中か否かを判定する（加減速情報を取得する）。補正係数算出部４１は、車両１の単位時間あたりの車速変化量が所定の基準値以上に増加している場合に車両１が加速中であると判定する。

鼓動感演出部３２は、車両１が旋回中かつ加速時である場合に、基準波形の振幅を大きくし、車両１が旋回中かつ加速時以外である場合に、基準波形の振幅を小さくする。より具体的には、鼓動感演出部３２は、ロール角が車両１のロール角において予め定められる第１範囲内であり、かつ、車両１が加速時である場合に、そのロール角に応じて基準波形の振幅を非傾斜時に比べて大きくする。すなわち、補正係数算出部４１は、補正係数ｋを、ロール角に応じた１より大きい値に設定する。なお、第１範囲と第２範囲とは同じ範囲でも異なる範囲であってもよい。

また、鼓動感演出部３２は、ロール角が予め定められる第２範囲内であり、かつ、車両１が加速時以外である場合に、そのロール角に応じて基準波形の振幅を非傾斜時に比べて小さくする。すなわち、補正係数算出部４１は、補正係数ｋを、ロール角に応じた１より小さい値に設定する。なお、加速時以外とは、減速時および定速時を意味する。

例えば、記憶部５０には、加速時における傾斜角と補正係数ｋとの対応関係および加速時以外における傾斜角と補正係数ｋとの対応関係がそれぞれマップデータとして記憶されている。補正係数算出部４１は、車両１が旋回中かつ加速時であると判定された場合、加速時用のマップデータを用い、そのときの傾斜角に対応して記憶される補正係数ｋを読み出す。同様に、補正係数算出部４１は、車両１が旋回中かつ加速時以外であると判定された場合、非加速時用のマップデータを用い、その時の傾斜角に対応して記憶される補正係数ｋを読み出す。

上記構成によれば、車両１の旋回状態に応じて合計要求トルクを生成するための基準波形の振幅ｋＡ_ｉｊが変更されるため、旋回状態に応じた鼓動感の創出が可能となる。さらに、上記構成によれば、旋回中かつ加速時においては、鼓動感が大きくなる。このため、旋回加速中における車両１からのインフォメーション（グリップ感）を増大させることができ、ユーザの操作感を向上させることができる。また、旋回中かつ加速時以外においては、鼓動感が小さくなる。このため、加速時以外の旋回中における車両１からのインフォメーションを低減させることができ、安定した旋回を維持させることができる。

また、上記構成によれば、車両１の傾斜角（ロール角）に応じて基準波形の振幅ｋＡ_ｉｊが調整されるため、車両１の傾斜角に応じて最適な鼓動感を創出することができる。

なお、旋回状態の判定に使用する傾斜角は、車載されたジャイロセンサまたはロール角センサの検出値であってもよいし、前方カメラの撮影画像を解析して算出されたものであってもよい。また、旋回状態は、操舵角、方向指示器情報または車両位置情報から判定されてもよい。また、上記構成では、旋回時において傾斜角に応じて基準波形の振幅ｋＡ_ｉｊが設定される（補正係数ｋの値が設定される）態様を例示したが、旋回時においては傾斜角によらず固定の補正係数ｋ（≒１）を用いて補正が行われるようにしてもよい。

また、上記構成では、非旋回中は、振幅の補正を行わない（ｋ＝１）としたが、非旋回中であっても車両１の加減速状態に応じて合計出力トルク波形の振幅Ａ_ｉｊを補正してもよい。例えば、鼓動感演出部３２は、車両１が加速時であると判定された場合に、基準波形の振幅を定速時に比べて大きくし（ｋ＞１とし）、車両１が減速時であると判定された場合に、基準波形の振幅を定速時に比べて小さく（ｋ＜１に）してもよい。この場合、振幅決定部４０が用いるマップデータは、アクセル開度によらない振幅データ（すなわち、エンジン回転数のみに対する振幅値のデータ）でもよい。

上記のようなエンジン鼓動強調制御は、ＨＥＶモードにおいて常に実行されてもよいが、ユーザの操作入力に基づいてその制御の実行可否が切り替えられてもよい。例えば、車両１は、ユーザが操作入力可能な操作装置１５を備えている。操作装置１５においてユーザが操作入力した情報は、ユーザ入力情報として制御装置２０に送られる。操作装置１５は、エンジン鼓動強調制御のオンまたはオフを切り替える切替スイッチを含んでいてもよい。また、操作装置１５は、旋回状態に応じた補正係数ｋの設定を行うか否か（補正を行うか否か）を切り替える補正設定スイッチを含んでいてもよい。

あるいは、制御装置２０は、車両１の走行状況（車体姿勢、車速等）に応じて上記のようなエンジン鼓動強調制御を実行するか否かを決定してもよい。

また、上記のようなエンジン鼓動強調制御は、ＨＥＶモードだけでなくＥＶモードでも実行可能である。この場合、鼓動感演出部３２で生成される合計目標トルクがモータ目標トルクとなる。また、この場合、鼓動感演出部３２は、車両１の車速を取得し、その車速に基づいてエンジン２の燃焼サイクルを模擬することで、仮想のエンジン回転数を算出し、仮想のエンジン回転数に応じた仮想の燃焼サイクル（他タイミング情報）を生成する。鼓動感演出部３２は、その仮想のタイミング情報および仮想のエンジン回転数を用いて合計目標トルクを生成する。

このように、車両１の車速からエンジン２の燃焼サイクルが模擬されるため、エンジン２が停止中であるＥＶモードであってもエンジン２の駆動時と同様の鼓動感を創出することができる。

また、上記例では、要求気筒数は、エンジン２の気筒数と同じ数に設定されている態様を説明したが、これに限られず、要求気筒数がエンジン２の気筒数とは異なる数に設定されてもよい。要求気筒数とエンジン２の気筒数とが異なる場合、エンジン２の気筒数に拘わらず、所望の気筒数に対応する鼓動感を演出することができる。

図７および図８は、要求気筒数とエンジン２の気筒数とが異なる場合の各種トルクの時間的変化を示す波形の例を示すグラフである。

図７の例では、単気筒（気筒数１）のエンジン２において要求気筒数を４とした場合のグラフである。図７のグラフ（ａ）に示すように、実際のエンジン２は単気筒であるため、エンジン出力トルクは、間欠的なトルクの出力となる。一方、４気筒のエンジンを模擬した場合、合計目標トルクの時間的変化を示す波形は、図７のグラフ（ｃ）に示すように、エンジン２の一周期において４つの周期（トルクの山）が存在する。このときのモータ目標トルクの時間的変化を示す波形は、図７のグラフ（ｂ）に示すように、比較的に平坦な合計目標トルク波形から間欠的なエンジン出力トルク波形を差し引いた波形となる。

また、図８の例では、４気筒のエンジン２において要求気筒数を１とした場合のグラフである。図８のグラフ（ａ）に示すように、実際のエンジン２は４気筒であるため、エンジン出力トルクは、比較的に平坦なトルクの出力となる。一方、単気筒のエンジンを模擬した場合、合計目標トルクの時間的変化を示す波形は、図８のグラフ（ｃ）に示すように、間欠的な出力波形となる。このときのモータ目標トルクの時間的変化を示す波形は、図８のグラフ（ｂ）に示すように、比較的に平坦な合計目標トルク波形から間欠的なエンジン出力トルク波形を差し引いた波形となる。

このように、エンジン２の実際の気筒数に拘わらず、所望する気筒数のエンジンにおける鼓動感を模擬できるため、ユーザの好みに応じて好ましい鼓動感の演出が可能となる。例えば、気筒数の少ないエントリーモデルの車両１においても多気筒エンジンを有する車両１のような上質なフィーリングを与えることが可能となる。

要求気筒数とエンジン２の気筒数とが異なる場合、要求気筒数は予め記憶部５０に記憶された固定値でもよいし、ユーザが複数の気筒数から選択してもよい。例えば、操作装置１５は、要求気筒数を選択入力するための気筒数入力スイッチを含んでいてもよい。また、制御装置２０は、車両１の走行状況（車体姿勢、車速等）に応じてエンジン鼓動強調制御を実行する際の要求気筒数を自動的に変更してもよい。例えば、加速時においては要求気筒数を減少させて鼓動感を強調する一方、減速時においては要求気筒数を増加させて安定した減速を行うようにしてもよい。

以上、一実施の形態について説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。

例えば、上記実施の形態においては、エンジン鼓動強調制御を実行する車両１として、エンジン２および電動モータ３を走行駆動源に有するハイブリッド車両を例示したが、本開示は、エンジン２を有さず電動モータ３を走行駆動源に有する電動車両にも適用可能である。電動車両におけるエンジン鼓動強調制御は、上記ハイブリッド車両のＥＶモードにおける実行態様と同様である。このような電動車両であっても、車両の車速から仮想のエンジンの燃焼サイクルが生成されるため、エンジンが存在しない車両であってもエンジン駆動時と同様の鼓動感を創出することができる。

また、上記実施の形態では、振幅決定部４０がエンジン回転数とアクセル開度との組み合わせに応じた振幅値を定めたマップデータを用いて振幅Ａｉｊを決定する態様を示したが、これに限られない。例えば、エンジン回転数に対する振幅についての所定の相関関数を用いて振幅Ａ_ｉｊを決定してもよい。あるいは、アクセル開度またはエンジン回転数を複数の領域に区切って、その区切ごとに振幅Ａ_ｉｊの値が定められてもよい。

１ 車両
２ エンジン
３ 電動モータ
２０ 制御装置
２４ 要求トルク分配部
３２ 鼓動感演出部
３３ モータ目標トルク生成部
３４ モータ制御部
３５ エンジン出力トルク波形推定部
３６ モータ目標トルク生成部

Claims (6)

1. 電動モータとエンジンとを含む走行駆動源を含む車両の制御装置であって、
   前記車両全体の要求トルクである合計要求トルクを取得し、前記合計要求トルクを、所定のエンジンの燃焼サイクルに適用した場合の合計目標トルクを生成する鼓動感演出部と、
   前記合計要求トルクから前記エンジンの目標トルクであるエンジン目標トルクを分配する要求トルク分配部と、
   前記合計目標トルクに基づいて前記電動モータをトルク制御するためのモータ目標トルクを生成するモータ目標トルク生成部と、
   前記モータ目標トルクに基づいて前記電動モータを制御するモータ制御部と、を含み、
   前記鼓動感演出部は、前記エンジンの燃焼サイクルの情報を取得し、前記合計要求トルクを、前記エンジンの燃焼サイクルに適用した場合の前記合計目標トルクを生成し、
   前記モータ目標トルク生成部は、
   前記エンジン目標トルクから、前記エンジンの燃焼サイクルに応じたエンジン出力トルク波形を推定するエンジン出力トルク波形推定部と、
   前記合計目標トルクから前記エンジン出力トルク波形の推定値を差し引いてモータ出力トルクを生成するモータ目標トルク生成部と、を含む、車両の制御装置。
2. 前記鼓動感演出部は、
   前記エンジンの燃焼サイクルのタイミング情報を取得し、
   前記タイミング情報から前記合計目標トルクを生成するための単位波形を決定し、
   前記エンジンのエンジン回転数およびユーザによる前記車両の出力に関する操作入力に基づくユーザ要求値を取得し、
   前記エンジン回転数および前記ユーザ要求値から前記合計目標トルクを生成するための振幅を決定し、
   前記単位波形および振幅から前記合計目標トルクの時間的変化を示す基準波形を生成する、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記鼓動感演出部は、
   前記エンジン回転数に対する前記ユーザ要求値の組み合わせに応じた前記振幅を決定するためのマップデータに基づいて、前記振幅を決定する、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記車両は、車体を進行方向に対して交差する方向に傾斜可能な鞍乗型車両であり、
   前記鼓動感演出部は、前記車両の旋回状態に関する旋回情報を取得し、前記旋回状態に応じて前記振幅を変更する、請求項２または３に記載の車両の制御装置。
5. 前記鼓動感演出部は、前記車両が旋回中かつ加速時である場合に、前記振幅を大きくし、前記車両が旋回中かつ加速時以外である場合に、前記振幅を小さくする、請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 前記鼓動感演出部は、
   前記旋回情報として、前記車両の傾斜角を取得し、
   前記傾斜角が前記車両の傾斜角において予め定められる第１範囲内であり、かつ、前記車両が加速時である場合に、前記傾斜角に応じて前記振幅を非傾斜時に比べて大きくし、
   前記傾斜角が予め定められる第２範囲内であり、かつ、前記車両が加速時以外である場合に、前記傾斜角に応じて前記振幅を非傾斜時に比べて小さくする、請求項４に記載の車両の制御装置。

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