JP2004320900A

JP2004320900A - Power output device, control method, and vehicle

Info

Publication number: JP2004320900A
Application number: JP2003111648A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Tabata; 満弘田畑; Osamu Yoneda; 修米田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-16
Also published as: JP3951957B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To objectively achieve travel stability of a vehicle while no sense of discomfort such as a free running feeling (such feeling as a vehicle advances further against driver's will) is not given to a user, in a vehicle that runs on a road surface of low μ (road surface of relatively low friction factor μ). <P>SOLUTION: The hybrid vehicle is provided with a motor generator, a drive shaft to which the power outputted from it is transmitted, and a battery which can be charged based on a prescribed regenerative control characteristics with the electric energy generated at a drive source by receiving a kinetic energy of the drive shaft when the vehicle slows down. The regenerative control characteristics of the motor generator is changed depending on whether the vehicle is in coasting or not as well as depending on the level of friction factor of the road surface on which the front wheel and the rear wheel connected to the drive shaft contact. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも発電機としての機能を有する駆動源を備える動力出力装置及びその制御方法並びに該動力出力装置を搭載する車両の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆるハイブリッド車両に好適に搭載されるハイブリッド型の動力出力装置が開発されている。この種のハイブリッド型の動力出力装置では、代表的には、エンジン、モータジェネレータ、クラッチ、変速装置及び駆動軸等が備えられている。このうち、モータジェネレータは、当該動力出力装置に要求される動作状態に応じて、バッテリから電源供給を受け電動機として利用され、或いはバッテリ充電用の発電機として利用される。このうち後者の場合、即ちモータジェネレータがバッテリ充電のための発電機として用いられる場合は、例えば当該ハイブリッド車両が減速走行しているとき、或いは惰性走行（以下、「惰走」ということがある。）しているとき等に実現される。この際、モータジェネレータは、ハイブリッド車両の車輪の運動エネルギを受けて回転し、所定の電気エネルギを発生することになるから、前記運動エネルギは前記電気エネルギ（及び熱エネルギ）として消費されることになり、所定の制動力を得ることができる。このような制動力による車両の制動は、一般に回生制動と呼ばれている。
【０００３】
かかる回生制動は、車速と回生トルクとの間で予め定められた回生制御特性、或いはアクセルペダル操作量とモータジェネレータの出力トルク変化率との間で予め定められた加速出力トルク変化特性等に則って実施される。即ち、モータジェネレータは、ハイブリッド車両の実際の車速と前記回生制御特性、或いは現実のアクセルペダル操作量と前記加速出力トルク特性とから、所定の回生トルク、或いは出力トルク変化率が得られるように制御されるようになっている。
【０００４】
この場合、当該ハイブリッド車両が現実に走行している路面の状況が重要となる。すなわち、該ハイブリッド車両が、摩擦係数μの比較的低い路面（以下、「低μ路面」ということがある。）の上を走行しているにもかかわらず、前記のように予め定められた回生制御特性、或いは出力変化率特性に則ってモータジェネレータを制御してしまうと、車輪のスリップを発生させることがあり、車両の走行安定性を損ねる可能性があるのである。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１では、前記のような路面の状況の相違に応じて、回生制御特性等を変更する技術が開示されている。この特許文献１では、低摩擦路面判定手段により車両の走行路が低摩擦路面であると判定された場合には、車輪のスリップを発生させないような回生制動トルクが得られるように、予め定められている回生制御特性を変更する技術が開示されており、これにより、車両の走行安定性を高めることが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２０００−２７０４０９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような技術には次のような問題点がある。すなわち、前記特許文献１に開示されている技術によれば、たしかに車輪のスリップを防止し、車両の走行安定性を高めることができる。しかしながら、ハイブリッド車両が惰走している場合、換言すると該車両のアクセルもブレーキも操作されていない場合であって、且つ、該車両が低μ路面の上を走行しているときには、ドライバに、いわゆる空走感を与えてしまうおそれがあったのである。ここに空走感とは、ドライバの意思に反して車両が前へ前へとより進んでいってしまうような感覚をいう。特に、ドライバが、踏み込んでいたアクセルを戻す操作を行った直後は、該ドライバとしては一定程度の制動がかかるものと期待していることが多いと考えられるから、前記の空走感はより顕著になる。
【０００８】
このように、従来においては、ドライバが受ける感覚について特に対策が施されていない。より詳細にいえば、前記のように、路面の状況の相違に応じて回生制御特性を変更することで車輪のスリップを防止するという前記の特許文献１に記載されている技術を利用することによれば、たしかに、客観的な面における車両の走行安定性は殆ど問題なく達成されるものの、ドライバが主観的に受ける感覚がそれとは相違することになってしまうのである。したがって、このままでは、ドライバはそのような車両の走行安定性を十分に享受しているということができない。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、客観的に車両の走行安定性を達成するだけでなく、ユーザに空走感等の違和感を与えず、該ユーザの主観的な感覚からしても前記走行安定性が達成されているという感覚を与えることの可能な動力出力装置及びその制御方法並びに該動力出力装置を具備してなる車両を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の動力出力装置は、上記課題を解決するため、車両に搭載される動力出力装置であって、駆動源と、該駆動源から出力された動力が伝達される駆動軸と、前記車両の減速時、前記駆動軸の運動エネルギを受け前記駆動源で起こされた電気エネルギにより、所定の回生制御特性に基づいて充電可能とされた蓄電装置と、前記車両が惰性走行状態にあるか否かに応じ、且つ、前記車両が走行している路面の摩擦係数に応じて、前記回生制御特性を変更する回生制御特性変更手段とを備えている。
【００１１】
本発明の動力出力装置によれば、駆動軸に動力を出力可能な電動機として、及び、バッテリ、或いは大容量コンデンサ等からなる蓄電装置に充電可能な発電機として機能し得るモータジェネレータ等からなる駆動源が備えられている。ここで、駆動源が電動機として作用しているとき、該駆動源は「力行」しているということができ、駆動源が発電機として作用しているときは「回生」しているということができる。このうち後者の回生の際には、駆動源は、駆動軸の運動エネルギを受けて電気エネルギを起こす。すなわち、運動エネルギが電気エネルギによって消費されることで、前記車両に制動力がかかることになる。このような車両の制動は、回生制動と呼ぶことができ、また、前記の制動力は回生制動力と呼ぶことができる。
【００１２】
そして、本発明では特に、前記車両が惰性走行状態にあるか否かに応じ、且つ、前記車両が走行している路面の摩擦係数に応じて、前記回生制御特性を変更する回生制御特性変更手段を備えている。ここで車両が「惰性走行状態」にある場合とは、該車両が前記駆動源その他の積極的な動力の供給を一切受けることなく、惰性的に走行している状態をいう。具体的には例えば、該車両が前記駆動源の出力の程度を調整するためのアクセルペダルを備え、且つ、当該車両全体を制動するためのブレーキペダルを備えている場合においては、これらアクセルペダル及びブレーキペダルがともに操作されていない状態を考えることができる。
【００１３】
そして、本発明では、このように惰性走行状態であるかどうかの如何、及び、車両が走行している路面の摩擦係数の如何に応じて、前記回生制御特性が変更されるのである。これによりまず、後段の要件、すなわち摩擦係数の大小に応じて回生制御特性が変更されるということにより、例えば摩擦係数が小さいのであれば回生制動力が小さくなるように回生制御特性を変更する等ということが可能になり、駆動軸に連結された車輪のスリップの発生を未然に防止することができる。言い換えれば、客観的な観点からみた、車両の走行安定性を実現することができるのである。
【００１４】
また、本発明ではこれに加えて、回生制御特性の変更が、前記の前段の要件、すなわち車両が惰性走行状態であるか否かも考慮されて実行されることにより、次のような作用効果が得られる。すなわち、具体的には例えば、車両が惰性走行状態にあり、且つ、前記摩擦係数が小さい場合においては、前記回生制動力をより大きくするように、回生制御特性が変更される、などということが可能になる。これによると、回生制動力が従前に比べてより大きくなることから、車両が惰走し且つ前記摩擦係数が小さいという状況時に特に懸念される空走感の発生を防止することができることになる。言い換えれば、前記で実現されるような客観的な観点からみた車両の走行安定性を、ドライバの主観的な観点からみても実感し得るということになる。なお、このような作用効果を得るためには、先に述べた摩擦係数に応じて回生制動力を「小さく」するということと、惰性走行状態及び前記摩擦係数に応じて回生制動力を「大きく」するといこととの関係を次のように捉えるとよい。すなわち、前者の「小さく」という場合のその「程度」が、後者の「大きく」という場合のその「程度」を越える場合を想定すればよい。
【００１５】
このように、本発明によれば、当該動力出力装を搭載する車両が惰性走行状態にあるか否か、また路面の摩擦係数が大きいか小さいかに応じて、回生制御特性が変更されるようになっていることから、該車両のドライバに空走感等の違和感を与えるおそれを極めて低減することができ、客観的にも主観的にも車両の走行安定性の向上という目的を達成することができるのである。
【００１６】
なお、前記においては、電動機及び発電機として機能する駆動源のみ備えられている構成が示されているが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、前記駆動源（以下、「第１の駆動源」と呼ぶ。）の他に、点火燃焼式、或いは自着火燃焼式等のエンジン等からなる別の駆動源（以下、「第２の駆動源」と呼ぶ。）を備えた構成としてもよい。この場合、前記の駆動軸が第１及び第２の駆動源の協働によって駆動される構成を採用することが可能であり、或いは第１の駆動源は第１の駆動軸を駆動し、第２の駆動源は第２の駆動軸を駆動するなどというように、各々独立して別個独立の駆動軸を駆動させるような構成を採用してもよい。後者の構成によれば、いわゆる四輪駆動（４ＷＤ）が可能となる。
【００１７】
また、本発明にいう「回生制御特性変更手段」とは、具体的には例えば、ワンチップのマイクロコンピュータ等が該当し、「回生制御特性」とは、当該マイクロコンピュータを構成するＲＡＭ内に記録された所定の順序で配列等された情報が該当する。この場合、「回生制御特性を変更する」とは、該回生制御特性そのものであるところの情報に関して、適当な加減乗除算、置換、組替え等を実施することを意味する。より具体的には、回生制御特性が、前記車両の速度と回生トルクとの比例関数のグラフとして表されるならば、そのグラフの傾きを増やし又は減じること、或いはその切片の値を増やし又は減じること等の算出操作が、「回生制御特性を変更する」に該当することになる。
【００１８】
さらに、前記の回生制御特性変更手段は、後述する制御手段の一部を構成するように構成してもよい。
【００１９】
本発明の動力出力装置の一態様では、前記回生制御特性変更手段は、前記車両が惰性走行状態にあると判断し、且つ、前記摩擦係数が所定の値よりも小さいと判断する場合には、前記駆動源における前記運動エネルギの前記電気エネルギへの変換に応じて発生する回生制動力を大きくするように前記回生制御特性を変更する。
【００２０】
この態様によれば、車両が惰性走行状態にあり、且つ摩擦係数が比較的小さいと判断されるときには、回生制御特性を、前記回生制動力を大きくするように変更する。したがって、そうしない場合に比べて、車両の減速度は増すことになるから、より確実に、当該車両のドライバに空走感等の違和感を与えずに済む。
【００２１】
本発明の動力出力装置の他の態様では、前記回生制御特性変更手段は、前記車両が惰性走行状態にあると判断し、且つ、前記摩擦係数が所定の値よりも小さいと判断する場合には、前記駆動源における前記運動エネルギの前記電気エネルギへの変換に応じて発生する回生制動力の時間に対する変化の割合を大きくするように前記回生制御特性を変更する。
【００２２】
この態様によれば、車両が惰性走行状態にあり、且つ摩擦係数が比較的小さいと判断されるときには、回生制御特性を、前記回生制動力の時間に対する変化の割合を大きくするように変更する。したがって、より確実に、当該車両のドライバに空走感等の違和感を与えずに済む。
【００２３】
本発明の動力出力装置の他の態様では、前記蓄電装置に対する充電を実施する前に、当該蓄電装置の電気残量を所定の閾値よりも予め小さくしておくように前記蓄電装置及び前記駆動源の少なくとも一方を制御する制御手段を更に備えている。
【００２４】
この態様によれば、蓄電装置に対する充電が実施される前には、当該蓄電装置の電気残量が比較的少ない状態が実現されることになる。したがって、例えば前記のように、車両が惰性走行状態にあり、且つ摩擦係数が比較的小さい場合において、前記回生制動力が大きくなるように、或いは該回生制動力の時間に対する変化の割合が大きくなるように、回生制御特性が変更されることで、駆動源においてより多くの電気エネルギが発生したとしても、該電気エネルギを蓄電装置に無理なく吸収すること（即ち、無理なく充電すること）ができる。言い換えると、本態様によれば、過充電状態の出現を未然に防止することができる。
【００２５】
なお、本態様において、「電気残量を予め小さくしておくように」蓄電装置及び駆動源の少なくとも一方を制御するとは、具体的には次のような各種の例を考えることができる。第一に、本発明の駆動源は、前記のように、蓄電装置の電気エネルギを受けて回転することで駆動軸を駆動させることが可能となっているから、最も典型的には、該駆動源をそのように使用することによって、蓄電装置の電気残量を小さくしておくことが可能である。
【００２６】
第二に、本発明において、前記の構成のほかに、例えば空気調和機（エアコン）のコンプレッサ、ウォータポンプやパワーステアリング用のポンプ、空気清浄機のモータ等のいわゆる補機類、更には前記蓄電装置とは別の蓄電装置（例えば、１２Ｖ系のバッテリ）を搭載するとともに、前記蓄電装置の電気エネルギを前記補機類の駆動に、或いは前記別の蓄電装置の充填等に利用することで、蓄電装置の電気残量を小さくしておくことが可能である。
【００２７】
本発明の動力出力装置の制御方法は、上記課題を解決するために、駆動軸を備えた車両に搭載される動力出力装置であって、前記駆動軸の運動エネルギを受けて電気エネルギを起こす駆動源と、前記電気エネルギにより所定の回生制御特性に基づいて充電可能とされた蓄電装置とを備えたものを制御する制御方法であって、前記車両が惰性走行状態にあるか否かに応じ、且つ、前記車両が走行している路面の摩擦係数に応じて、前記回生制御特性を変更する回生制御特性変更工程と、該回生制御特性変更工程の後、前記車両の減速時に、前記回生制御特性に基づいて前記蓄電装置の充填を行う充電工程とを含む。
【００２８】
本発明の車両は、上記課題を解決するために、前述の本発明の動力出力装置（但し、その各種態様を含む。）と、該動力出力装置が搭載される車両本体と、該車両本体に取り付けられると共に前記駆動軸を介して出力される駆動力により駆動される車輪とを備えている。
【００２９】
本発明の車両によれば、前述の本発明の動力出力装置を具備してなるから、例えば当該車両が惰走しており、且つ駆動軸に連結された車輪が低μ路面に接している場合（即ち、車両が走行している路面の摩擦係数が知覚的小さい場合）に、当該車両の回生制動力が大きくなるように回生制御特性を変更することが可能となるから、該車両のドライバに空走感等の違和感を与えずに済む。
【００３０】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。
【００３２】
（車両）
図１は、本発明の実施形態に係る四輪自動車（以下、単に「自動車」という。）ＭＶの構成例を示す図である。この図において、自動車ＭＶは、車両本体ＭＶＳを備えるとともに、該車両本体ＭＶＳに車輪ＴＦ１及びＴＦ２並びにＴＲ１及びＴＲ２を備えている。なお、以下では、符号ＴＦ１及びＴＦ２については「前輪」と、符号ＴＲ１及びＴＲ２については「後輪」ということがある。
【００３３】
このうち前輪ＴＦ１及びＴＦ２には、これらに動力を伝達するための駆動軸１５７が接続されており、該駆動軸１５７には順に、ディファレンシャルギア１５４、変速装置１６０及びエンジン１５０が接続されている。
【００３４】
このうちエンジン１５０は、本実施形態において、直噴式ガソリンエンジンであり、変速装置１６０は、フルオート式の同期噛み合い式変速装置として構成されている。ただし、本発明は、エンジン１５０及び変速装置１６０として、前記以外の形式を採用して構わない。
【００３５】
前記のうちエンジン１５０には、フライホイール１５１を介してスタータモータ１５２が接続されている。エンジン１５０の始動の際には、該エンジン１５０はスタータモータ１５２から動力を受けてクランキングさせられる。また、エンジン１５０にはエンジン用ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）１７０が接続されており、変速装置１６０には、変速装置用ＥＣＵ１８０が接続されている。エンジン用ＥＣＵ１７０及び変速装置用ＥＣＵ１８０は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムに従い、エンジン１５０及び変速装置１６０に関する各種の制御を実行する。なお、図示を適宜省略したが、エンジン１５０及び変速装置１６０には、前記各種の制御を可能とするために、その運転状態等を知ることのできる種々のセンサが接続されている。図１においては特に、車輪ＴＦ１及びＴＦ２の速度を検出するための車輪センサ２０１が示されている。エンジン１５０及び変速装置１６０の構成等については、後にも詳しく述べる。
【００３６】
前輪ＴＦ１及びＴＦ２に接続された駆動軸１５７には、ステアリングホイール１５８が接続されている。このステアリングホイール１５８が当該自動車ＭＶのドライバによって操作されると、前輪ＴＦ１及びＴＦ２の方向は変じられ、当該自動車ＭＶの進行方向が変じられることになる。
【００３７】
他方、後輪ＴＲ１及びＴＲ２には、駆動軸４４４が接続されており、該駆動軸４４４には図示しないギアを介してモータジェネレータ４８０が接続されている。モータジェネレータ４８０には、インバータ４４２及びバッテリ４４０が接続されている。このうちバッテリ４４０は、所定電圧のＤＣ電源であり、インバータ４４２は、バッテリ４４０から電力供給を受けて三相電流を発生させる。モータジェネレータ４８０は、この三相電流を受けて電動機として機能することにより、駆動軸４４４が回転させられることになる（力行動作）。逆に、後輪ＴＲ１及びＴＲ２等から力を受けてモータジェネレータ４８０が回転させられるときには、該モータジェネレータ４８０は発電機として機能することにより、バッテリ４４０の充電が行われることになる（回生動作）。なお、前記のバッテリ４４０はモータジェネレータ４８０を駆動するための高圧電源用として設けられているが、本実施形態においては特に、例えば前記のスタータモータ１５２、或いは図示しない空気調和機用のコンプレッサ、ウォータポンプやパワーステアリング用のポンプ、空気清浄機のモータ等の補機系を駆動するための低圧電源用のバッテリ（不図示）が設けられており、高圧及び低圧の二系統構成とされている。
【００３８】
モータジェネレータ４８０には、モータジェネレータ用ＥＣＵ４５０が接続されている。モータジェネレータ用ＥＣＵ４５０は、前記のエンジン用ＥＣＵ１７０及び変速装置用ＥＣＵ１８０と同様、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムに従い、モータジェネレータ４８０に関する各種の制御を実行する。特に、モータジェネレータ用ＥＣＵ４５０は、当該自動車ＭＶの前進及び後進を検出するとともに、要求されたトルクを実現するための指令をインバータ４４２に送出する機能を有する（モータジェネレータ４８０は、それに応じて回転速度、回転方向等が変更させられる。）。また、モータジェネレータ用ＥＣＵ４５０は、本発明にいう「回生制御特性変更手段」の一例に該当し、後に詳述するように、自動車ＭＶが減速時、当該自動車ＭＶが低μ路面の上を走行しているか、或いは高μ路面の上を走行しているか等に応じて、回生トルクの最大値、或いは回生トルクの時間に対する変化の割合等に適当な制限を設けるとともに、該制限に従った回生トルクを実現するように、モータジェネレータ４８０を制御する。
【００３９】
このように本実施形態に係る自動車ＭＶでは、前輪ＴＦ１及びＴＦ２は、駆動軸１５７を介してエンジン１５０により駆動させられ、後輪ＴＲ１及びＴＲ２については、駆動軸４４４を介してモータジェネレータ４８０により駆動させられるようになっている。つまり、本実施形態に係る自動車ＭＶにおいては、いわゆる四輪駆動（４ＷＤ）が実現可能となっている。
【００４０】
前記に加えて、本実施形態の自動車ＭＶには、そのキャビンＭＶＣ内に、モード選択スイッチ５０１が備えられている。モード選択スイッチ５０１は、例えばボタン式、タッチパネル式、或いはリモートコントロール式等ドライバが操作可能でありその意思伝達が可能な機構を備えてなり、当該自動車ＭＶの走行態様の如何に関する種々のモードを選択するためのスイッチである。ここに種々のモードとは、例えば「雪道走行モード」や「モータ走行モード」等を挙げることができる。前記の「雪道走行モード」とは、自動車ＭＶが、例えば氷雪面等摩擦係数の小さい路面、即ち低μ路面の上を走行している場合に選択され、前記エンジン１５０及びモータジェネレータ４８０の出力を抑制し、或いは変速装置１６０における変速位置を低速に固定してエンジンブレーキを利用しやすいようにすること等を内容とする。また、後者の「モータ走行モード」とは、例えば自動車ＭＶが低速状態を強いられるような場合に選択され、エンジン１５０を利用せずモータジェネレータ４８０のみで走行すること等を内容とする。エンジン用ＥＣＵ１７０、変速装置用ＥＣＵ１８０及びモータジェネレータ用ＥＣＵ４５０は、選択されたモードの内容に基づきその制御の内容を決定し、自動車ＭＶはその制御に従って走行する。このようなモード選択スイッチ５０１の存在によると、ドライバが外界を視認すること等によって得られた情報に沿い、且つ、ドライバの意思を反映させた上で、自動車ＭＶを走行させることが可能となる。
【００４１】
（直噴式ガソリンエンジン）
図２は、本発明の実施形態に係る動力出力装置を構成するエンジン１５０及びその周辺機器等の構成例を示す図である。
【００４２】
エンジン１５０は、燃料室内に燃料を直接噴射する、いわゆる直噴式ガソリンエンジンである。このエンジン１５０には、図示されないシリンダブロック、シリンダブロックの内部に配置されたシリンダ、シリンダの内部を摺動可能に配置されたピストンがそれぞれ設けられている。
【００４３】
シリンダの内部であってピストンの頂面に臨む空間には燃焼室２０が形成されている。燃焼室２０には、燃料噴射弁２２の噴射口が露出している。エンジン１５０の運転中、燃料噴射弁２２には、図示しない燃料ポンプから燃料が圧送される。また、燃焼室２０には、図示しない点火プラグが設けられており、この点火プラグに着火することにより、燃焼室２０内に爆発を生じさせ、シリンダ内のピストンに動力を伝達することになる。
【００４４】
燃焼室２０には、上記のほか、図示しない排気弁を介して排気マニホールド３０が連通している。排気マニホールド３０には、ターボチャージャ３９を介して排気管３１が接続されている。このうち排気管３１の途上には、例えばＰＭ（排気微粒子）フィルタ等からなる排気浄化装置３５が設けられている。なお、ＰＭフィルタとは、ステンレス鋼粉末を焼結したシームレス管状フィルタ（液体精密ろ過フィルタ）である。排気浄化装置３５には、温度センサ３５Ｔが付設されている。他方、燃焼室２０には、図示しない吸気弁を介して吸気マニホールド３２の各枝管が連通している。吸気マニホールド３２には、インタークーラ３９Ｃを介して吸気管３３が接続されている。このうち吸気マニホールド３２内には、スロットル弁３２Ｖが配設されている。
【００４５】
以上の排気系及び吸気系の双方に関連する装置として、エンジン１５０には、ターボチャージャ３９及び排気ガス再循環（ＥＧＲ：ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置３８が設けられている。
【００４６】
まず、ターボチャージャ３９は、例えばタービン及びコンプレッサ（いずれも不図示）を備えてなり、タービンが排気マニホールド３０内を流れる排気ガスのエネルギにより回転させられることにより、コンプレッサは、このタービンの動力をシャフトを介して受け取るようになっている。これにより、吸気管３３内の空気を圧縮して燃焼室２０側に供給することが可能となる。すなわち、ターボチャージャ３９は、燃焼室２０に対する吸入空気量を制御する機能を備えている。ちなみに、吸気管３３の空気吸入方向において、ターボチャージャ３９とスロットル弁３２Ｖとの間には、インタークーラ３９Ｃが設けられているが、このインタークーラ３９Ｃは、ターボチャージャ３９により圧縮されて温度が上昇した空気を冷却するためのものである。なお、ターボチャージャ３９としては、コンプレッサの回転数に対応する吐出量を制御することのできる、いわゆる可変容量式のターボチャージャを用いてよい。
【００４７】
他方、排気ガス再循環装置３８は、排気マニホールド３０と吸気マニホールド３２とを接続するパイプ３８と、パイプ３８の途中に設けられ、かつ、排気マニホールド３０から吸気マニホールド３２に戻されるガスの流量を制御するＥＧＲバルブ３８Ｖとを備えている。これにより、燃焼室２０から排気マニホールド３０に排出されたガスの一部を、吸気系統に戻すことが可能になる。これによると、燃焼室２０内の燃焼温度は下がり、窒素酸化物の生成と、吸入空気量の増加による排気微粒子の生成とを抑制することができる。
【００４８】
以上述べたようなエンジン１５０をはじめとする各種の要素は、エンジン用ＥＣＵ１７０により制御される。エンジン用ＥＣＵ１７０は、エンジン１５０の燃料噴射量や回転速度その他の制御を実行する。例えば前記の要素のうちスロットル弁３２Ｖは図示しないスロットルモータに連結され、スロットルモータはエンジン用ＥＣＵ１７０に接続されてその制御下にある。これにより、スロットルモータは、エンジン用ＥＣＵ１７０から供給される制御信号に応じてスロットル弁３２Ｖの開度を変化させる。
【００４９】
他方、エンジン用ＥＣＵ１７０には、前記の各種の機構的要素の他、イグニッションスイッチ７６（以下、「ＩＧスイッチ７６」という。）が接続されている。エンジン用ＥＣＵ１７０は、ＩＧスイッチ７６の出力信号に基づき、ＩＧスイッチ７６のオン／オフ状態を検出する。ＩＧスイッチ７６がオン状態からオフ状態とされると、燃料噴射弁２２による燃料噴射等が停止され、エンジン１５０の運転が停止される。さらに、エンジン用ＥＣＵ１７０には、アクセルペダル７８の近傍に設けられたアクセル開度センサ８０が接続されている。アクセル開度センサ８０は、アクセルペダル７８の踏み込み量に応じた電気信号を、エンジン用ＥＣＵ１７０に向けて出力する。加えて、エンジン用ＥＣＵ１７０には、ブレーキペダル８２の近傍に設けられたブレーキ開度センサ８４が接続されている。ブレーキ開度センサ８４は、ブレーキペダル８２の踏み込み量に応じた電気信号を、エンジン用ＥＣＵ１７０に向けて出力する。
【００５０】
さらに加えて、エンジン用ＥＣＵ１７０は、図１に示した車輪センサ２０１等の検出結果に基づいて、自動車ＭＶが走行している路面の勾配の程度、前輪ＴＦ１及びＴＦ２の加速度、或いはスリップ率等を算出する機能や、その他当該自動車ＭＶを運行する上で必要な各種のパラメータを算出する機能を有する。また、本実施形態において、エンジン用ＥＣＵ１７０は、自動車ＭＶの全体のトルクを管理する等のほか、必要な場合には前記の変速装置用ＥＣＵ１８０やモータジェネレータ用ＥＣＵ４５０に対しても指令を発する。要するに、本実施形態に係るエンジン用ＥＣＵ１７０は、エンジン１５０に関する制御を実施する以外にも、当該自動車ＭＶの全体的且つ調和的な動作を統御する機能を併せもっている。
【００５１】
（変速装置）
図３は、図１及び図２に示した変速装置１６０の構成例を示す図である。この図３において、エンジン１５０に連結されたクランク軸１５５は、クラッチＣを介してインプット軸１５６に連結されている。インプット軸１５６には、該軸を中心として、１速から５速までの各速の入力歯車１ＩＮ〜５ＩＮ（以下、「１速入力歯車１ＩＮ」などという。）が設けられているとともに、後進段入力歯車ＲＩＮが設けられている。このうち、３速入力歯車３ＩＮ、４速入力歯車４ＩＮ及び５速入力歯車５ＩＮは、インプット軸１５６との関係で相対的に自由に回転し得るように設けられている。また、３速入力歯車３ＩＮと４速入力歯車４ＩＮとの間にはスリーブＳ１が設けられており、５速入力歯車５ＩＮには、これに対応するようにスリーブＳ２が設けられている。スリーブＳ１は、図中左右いずれかの方向に移動することによって、３速又は４速入力歯車３ＩＮ又は４ＩＮとインプット軸１５６を連結することが可能である。スリーブＳ２も、スリーブＳ１と同様、図中右方向に移動することによって、５速入力歯車５ＩＮとインプット軸１５６を連結することが可能である。なお、各スリーブＳ１及びＳ２と、これらに連結可能な３速〜５速入力歯車３ＩＮ〜５ＩＮとの間には、それぞれ、両者間の噛み合いがスムースに行われるように、図示しない同期装置が設けられている。
【００５２】
他方、アウトプット軸１５３には、該軸を中心として、前記の各速の入力歯車１ＩＮ〜５ＩＮのそれぞれに対応した各速の出力歯車１ＯＵＴ〜５ＯＵＴ及びＲＯＵＴ（以下、「１速出力歯車１ＯＵＴ」などという。）が設けられている。このうち、１速出力歯車１ＯＵＴ、２速出力歯車２ＯＵＴ及び３速出力歯車３ＯＵＴは、アウトプット軸１５３との関係で相対的に自由に回転し得るように設けられている。また、１速出力歯車１ＯＵＴと２速出力歯車２ＯＵＴとの間にはスリーブＳ３が設けられており、３速出力歯車３ＯＵＴに対応するようにスリーブＳ４が設けられている。スリーブＳ３及びＳ４はともに、前記のスリーブＳ１及びＳ２と略同様な機能を果たす。すなわち、スリーブＳ３は、アウトプット軸１５３と１速出力歯車１ＯＵＴ又は２速出力歯車２ＯＵＴとを連結するように移動可能に構成されており、スリーブＳ４は、アウトプット軸１５３と３速出力歯車３ＯＵＴとを連結するように移動可能に構成されている。ただし、スリーブＳ３は、１速出力歯車１ＯＵＴ及び２速出力歯車２ＯＵＴとの間、図中真中の位置において、アウトプット軸１５３と後進段出力歯車ＲＯＵＴとを連結させる作用を果たし、後進段入力歯車ＲＩＮからアウトプット軸１５３への動力伝達を可能にする。なお、各スリーブＳ３及びＳ４と、これらに連結可能な１速〜３速出力歯車１ＯＵＴ〜３ＯＵＴ及び後進段出力歯車ＲＯＵＴとの間には、それぞれ、両者間の噛み合いがスムースに行われるように、図示しない同期装置が設けられている。
【００５３】
以上のような構成を備える変速装置１６０は、典型的には、以下のように動作する。なお、変速装置１６０の動作は、本実施形態において、図１に示した変速装置用ＥＣＵ１８０によって自動的に行われる。
【００５４】
例えば、１速から２速への変速時における当該変速装置１６０の動作については次のようである。まず、１速走行の段階においては、スリーブＳ３は、１速出力歯車１ＯＵＴをアウトプット軸１５３に連結するように、図中右方向に移動している。他方、残るスリーブＳ２乃至Ｓ４は、いずれも中立の状態を保っており、２速乃至５速入力歯車２ＩＮ〜５ＩＮからアウトプット軸１５３へは動力が伝達されないようになっている。これにより、エンジン１５０からの出力は、クラッチＣを介して、インプット軸１５５、１速入力歯車１ＩＮ、１速出力歯車１ＯＵＴ、スリーブＳ１及びアウトプット軸１５３を介してディファレンシャルギア１５４に伝達される。
【００５５】
続いて、この状態から、２速へ変速する際においては、いったんクラッチＣを断絶した上で、スリーブＳ３が１速出力歯車１ＯＵＴに接続されている状態から、２速出力歯車２ＯＵＴに接続される状態に変更する。この後、クラッチＣを再び係合させると、エンジン１５０からの出力は、クラッチＣを介して、インプット軸１５５、２速入力歯車２ＩＮ、速出力歯車２ＯＵＴ、スリーブＳ１及びアウトプット軸１５３を介してディファレンシャル１５４に伝達される。
【００５６】
残る３速走行以降においても、スリーブＳ１乃至Ｓ４を適当に移動させることにより、同様な変速作用が実現されることになる。なお、前記のスリーブＳ１乃至Ｓ４の動作、或いはクラッチＣの動作等は電気的に又は油圧によって実現することができる。また、上述の例のような各速間の変更を変速装置１６０において実施することが、本発明にいう「変速装置における変速操作」の一例に該当する。さらに、上述のような変速操作は、それがユーザの指令に基づく場合（セミオート式）と、自動的に行う場合（フルオート式）との双方があるが、本実施形態においては、後者の場合を前提とする。ここに「自動的に」とは、自動車ＭＶの速度及びアクセルペダル７８の開度を両軸にとった変速線図等の適当なマップ（不図示）に基づいて変速操作が行われること（即ち、ドライバの意志に基づかずに行われること）を意味する。
【００５７】
（回生制動の態様に関する制御）
以下では、本発明に係る制御手段を構成するエンジン用ＥＣＵ１７０、変速装置用ＥＣＵ１８０及びモータジェネレータ用ＥＣＵ４５０により、自動車ＭＶの回生制動の態様に関する制御について、図４を参照しながら説明する。ここに図４は、当該制御の処理の流れを示すフローチャートである。なお、これにより説明する図４の処理は、当該自動車ＭＶにおいて、一定の時間間隔をおいて間欠的に実行され、又は必要なときに応じて実行されるなどというようになっている。
【００５８】
図４において、まず、エンジン用ＥＣＵ１７０は、前輪ＴＦ１及びＴＦ２並びに後輪ＴＲ１及びＴＲ２のスリップ率ｓを算出する（ステップＳ１０１）。このスリップ率ｓの算出は、前輪ＴＦ１及びＴＦ２及び後輪ＴＲ１及びＴＲ２の駆動力、各車輪ＴＦ１、ＴＦ２、ＴＲ１及びＴＲ２の速度等に基づいて算出することができる。なお、算出の基礎になるパラメータは、例えば図１に示した車輪センサ２０１等によって得ることができる。
【００５９】
次に、エンジン用ＥＣＵ１７０は、前記で求められたスリップ率ｓと、前輪ＴＦ１及びＴＦ２並びに後輪ＴＲ１及びＴＲ２の駆動力、自動車ＭＶの荷重等とに基づいて、自動車ＭＶが現に走行している路面の摩擦係数μを推定する（ステップＳ１０２）。なお、この場合においては、推定された摩擦係数μの大きさにより、当該自動車ＭＶが、現時点において、氷雪面等の低μ路面上を走行しているか、又は通常の乾燥した舗装路面等の比較的高い摩擦係数の路面の上を走行しているかなどといった概括的な判断を、エンジン用ＥＣＵ１７０にさせることができる。この判断は、予め定めた所定の基準摩擦係数μ^＊を基準に行うことが可能である。すなわち、前記で推定された摩擦係数μが、このμ^＊よりも大きければ（μ＞μ^＊）、摩擦係数が比較的高い路面、即ち「高μ路面」と、そうでなければ（μ≦μ^＊）、「低μ路面」などと判断することが可能である。
【００６０】
続いて、エンジン用ＥＣＵ１７０は、自動車ＭＶの速度及び前記で推定された摩擦係数μ等に基づいて、基本となる減速度（以下、「基本減速度」という。）を算出する（ステップＳ１０３）。ここで「基本減速度」とは、次のような意義を有する。すなわち、前記のアクセルペダル７８及びブレーキペダル８２の双方がＯＦＦとされた場合、言い換えると当該自動車ＭＶが惰走する状態となった場合、車輪ＴＦ１及びＴＦ２並びにＴＲ１及びＴＲ２の回転力がエンジン１５０及びモータジェネレータ４８０に伝達されることによって、制動力（即ち、いわゆるエンジンブレーキ及び回生制動力）が発生することになるが、「基本減速度」とは、このような制動力が作用することで当該自動車ＭＶが時間の経過に応じてどのように速度を低下させるかを表す指標である。具体的には、図５に示すように、現時点における自動車ＭＶの速度Ｖ１，Ｖ２，…，Ｖｎの相違に応じて、それぞれ基本減速度Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎが定められることになる（但し、図に示されているのは、Ｖ１、Ｖ２及びＶ３とこれらに対応するＲ１、Ｒ２及びＲ３のみである。）。
【００６１】
ちなみに、このような基本減速度Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎの設定にあたっては、前記で推定された摩擦係数μの大きさの如何も勘案される。したがって、例えば摩擦係数μが比較的小さい場合には、基本減速度Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎとしては、本来とられ得る減速度よりもより小さな減速度を設定する等としておくのが好ましい。例えば、図５において、前記の「本来とられ得る減速度」が符号Ｒ１´を付した直線で表されるとするならば、基本減速度Ｒ１としては、これよりも傾きの大きい図示のような直線として設定しておく等というようである。このようにしておけば、車輪ＴＦ１及びＴＦ２並びにＴＲ１及びＴＲ２のスリップを防止することができる。
【００６２】
なお、前記で「基本減速度」という場合における「基本」とは、該基本減速度が、後の処理において補正の対象となること（ステップＳ２０３）に対応している。この点については、後に改めて説明することとする。また、このような基本減速度、より一般的に「減速度」は、基本的にはなるべく小さい方（つまり、図５でいえば、より傾きの小さい直線であることの方）が好ましい。というのも、エンジンブレーキ、或いは回生制動力をなるべく作用させないで、自動車ＭＶの運動エネルギを可能な限り保存するようにすれば、当該自動車ＭＶはより少ない燃料消費量でより遠くに進行することができるからである。
【００６３】
さて、以上のような基本減速度の算出処理に続き、エンジン用ＥＣＵ１７０は、モード選択スイッチ５０１において選択されているモードの如何を確認する（ステップＳ２０１）。本実施形態では特に、このステップＳ２０１において、ドライバが、前記の「雪道走行モード」を選択しているか否かについて確認するようになっている。ここで、「雪道走行モード」が選択されている場合においては、バッテリ４４０のＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）量の低下要求フラグをＯＮにする処理に移り（ステップＳ２０１からステップＳ２０２へ）、選択されていない場合においては、前記のステップＳ１０２において推定された路面の摩擦係数μが大きいか小さいかについての判断を行う処理へと移る（ステップＳ２０１からステップＳ２１１へ）。
【００６４】
このうち、第一に、図４のステップＳ２０２におけるバッテリ４４０のＳＯＣ量の低下要求フラグをＯＮにする処理とは、具体的には、バッテリ４４０に蓄積されている電気エネルギをより多く消費することを許可することを意味するが、この点については、後のステップＳ２０４に関する説明の際に改めて触れる。
【００６５】
そして、バッテリ４４０のＳＯＣ量の低下要求フラグをＯＮにする処理が終了したら次に、前記のステップＳ１０３において定めた基本減速度の補正を行う（ステップＳ２０３）。例えば、図６に示すように、ステップＳ１０３において定められた基本減速度が図中符号ＲＢで示される直線で表されるとすれば、当該基本減速度を、符号ＲμＬで指示される直線のように補正するのである（以下、補正減速度ＲμＬなどと称する。）。
【００６６】
この補正減速度ＲμＬの定立は、回生トルク限界値及び回生トルクの時間に対する変化の割合（以下、単に「変化率」という。）の限界値を定めることにほぼ同義である。ここに回生トルクとは、前記のように、自動車ＭＶが惰走する状態に至った後、車輪ＴＲ１及びＴＲ２の運動エネルギを受けてモータジェネレータ４８０が発生するトルクをいう。この回生トルクが大きければ回生制動力はより大きく作用し（即ち、自動車ＭＶの減速度はより大きくなる。）、小さければより小さく作用する（即ち、自動車ＭＶの減速度はより小さくなる。）。ステップＳ２０３では、この回生トルクの限界値及び該回生トルクの変化率の限界値を定めるのである。具体的には例えば、回生トルクの限界値ＴＬは、図７（ａ）に示すように、回生トルクと車速との関係を表すグラフ上において、基本減速度に基づく回生トルクの限界値ＴＬＢよりも、より大きな値をとるように定められる。また、回生トルクの変化率ＲＬも、図７（ｂ）に示すように、回生トルクと時間との関係を表すグラフ上において、基本減速度に基づく回生トルクの変化率の限界値ＲＬＢよりも、より小さな値をとるように定められる（いずれも図中の矢印参照）。なお、回生トルクの変化率の限界値は、例えば図７（ｂ）の符号ＲＬＣで示すように、時点時点に応じて異なる値をとるように設定してもよい（以下、変化率限界値ＲＬＣなどという。）。
【００６７】
なお、前記の図５、図６及び図７はいずれも、本実施形態の自動車ＭＶにおける「回生制御特性」を表していると考えることができる。
【００６８】
他方、前記のステップＳ２０１からの枝分かれの第二として、ステップＳ２１１においては、推定された摩擦係数μが大きいか小さいかが判定される。この判定は、前述した基準摩擦係数μ^＊に基づいて行うことができる。すなわち、この場合、自動車ＭＶが現に走行している路面が低μ路面である場合（即ち、μ≦μ^＊）には、当該摩擦係数μは小さいと判定し、そうではなく高μ路面である場合（即ち、μ＞μ^＊）には、当該摩擦係数μは大きいと判定する等というようである。そして、摩擦係数μが大きいと判定されるときには、ＳＯＣ量の低下要求フラグをＯＦＦにする処理へと移り（ステップＳ２１１からステップＳ２１２へ）、そうでないときには、前記のＳＯＣ量の低下要求フラグをＯＮにする処理へと移る（ステップＳ２１１からステップＳ２０２へ）。ここで、後者の処理は、既に述べたとおり、ＳＯＣ量の低下要求フラグをＯＮにする処理（ステップＳ２０２）を実施した後、基本減速度の補正処理等を経る（ステップＳ２０３、また図６及び図７参照）。他方、前者のＳＯＣ量の低下要求フラグをＯＦＦにする処理とは、次に述べるような意義を有する。
【００６９】
まず、前記のステップＳ２０３、或いはステップＳ２１２の処理を経ると、それに続いて、バッテリ４４０の目標ＳＯＣが算出される（ステップＳ２０４）。この場合、該目標ＳＯＣの算出にあたっては、前記のステップＳ２０２、或いはステップＳ２１２において、低下要求フラグがＯＮとされているか、或いはＯＦＦとされているかが当該算出に反映されることになる。
【００７０】
すなわち、当該フラグが“ＯＮ”とされているならば、バッテリ４４０の電気残量が可能な限り小さくなるように、すなわち目標ＳＯＣの値を可能な限り小さくするように当該目標ＳＯＣの値を算出する。このように目標ＳＯＣが小さく設定される場合には、バッテリ４４０の電気エネルギの利用は比較的自由に行われることになる。例えば、モータジェネレータ４８０を駆動することによって、バッテリ４４０の電気エネルギを消費することが考えられる。或いは、該バッテリ４４０の電気エネルギを、補機系を駆動するための１２Ｖ系のバッテリの充電のために用いることも有効である。さらには、バッテリ４４０の電気エネルギを適当な手段により変圧した後、これを補機系を駆動するために用いることも有効である。いずれにせよ、ＳＯＣ量低下要求フラグがＯＮにされ、低めの目標ＳＯＣが設定されると、以上のような各種の手段が適宜採用されることになる結果、バッテリ４４０の電気残量は小さくされることになる。
【００７１】
他方、当該フラグが“ＯＦＦ”とされているならば、バッテリ４４０の電気残量を殊更に小さくさせないように、すなわち目標ＳＯＣの値を、該フラグがＯＮである場合よりも大きくするように当該目標ＳＯＣの値を算出する。このことから、ＳＯＣの低下要求フラグがＯＦＦとされるときには、前記したような、バッテリ４４０の電気残量を低下せしめる各種の手段（モータジェネレータ４８０の駆動、１２Ｖ系のバッテリの充填、或いは各種の補機系の駆動等）は殊更には実行されないことになる。
【００７２】
なお、低下要求フラグがＯＮとされる場合であっても、バッテリ４４０の電気残量が必要以上に減少することは未然に防止されるのが好ましい。したがって、前記の各種の手段を採用している最中にあっても、バッテリ４４０の電気残量は常にチェックしておき、該電気残量値が所定の電気残量値を下回る場合には、前記の各種の手段の実行を中止するような構成を併せて備えておくのが好ましい。
【００７３】
以上のように、ステップＳ２０１からステップＳ２０４までの処理によれば、雪道走行モードがＯＮとされているか、或いは自動車ＭＶが低μ路面を走行していると判断される場合には、バッテリ４４０の電気残量を可能な限り小さくするような処理が実行されることになるとともに、基本減速度を補正した補正減速度ＲμＬを定める処理（図６参照）等が実行されることになる。他方、そうでない場合、すなわち自動車ＭＶが高μ路面の上を走行している場合等には、前記のようなバッテリ４４０に関する処理や基本減速度の補正処理等は実施されない。すなわち、この場合には、自動車ＭＶが惰走する状態になると、ステップＳ１０３において定められた基本減速度がそのまま適用されることになるのである。
【００７４】
ただし、自動車ＭＶが比較的高い摩擦係数μの路面の上を走行しているという場合には、例えば図６の符号ＲμＨを付した直線のように、前記の補正減速度ＲμＬとは逆の方向に基本減速度を補正する処理を実行するようにしてもよい。このようにすれば、自動車ＭＶの運動エネルギを、可能な限り当該自動車ＭＶの進行に利用することができる。したがって、自動車ＭＶはより少ない燃料消費量でより遠くに進行することができる。なお、この場合において、基本減速度ＲＢが、図５を参照して説明したように、低μ路面に対応すべく、本来とられ得る減速度Ｒ´をより小さくするように定められた減速度であるというときには、前記の比較的高い摩擦係数μの路面とは、当該低μ路面に“比べて”、高い摩擦係数μを有する路面ということを意味する。より正確にいえば、当該高μ路面の摩擦係数μは、いわゆる乾燥した舗装路面における摩擦係数μから比べれば、未だ小さいと評価し得るということである。
【００７５】
さて、以上の各処理が完了したら続いて、当該自動車ＭＶが惰走する場合に関する処理（以下、「回生処理」という。）へと移行する。まず、この回生処理の本体処理（図４のステップＳ３０６以降の処理をいう。以下同じ。）へ移行するための各種の条件がチェックされる。すなわち第一に、エンジン１５０がアイドリング状態にあるか否かが判定される（ステップＳ３０１）。なお、このアイドリング状態とは、エンジン１５０から出力を必要としない状態をいい、エンジン停止状態も含まれるものである。第二に、ブレーキペダル８２がＯＮとされているか否かが判定される（ステップＳ３０２）。ここで第一の判定によりエンジン１５０がアイドリング状態にあり、第二の判定によりブレーキペダル８２がＯＦＦとされていると判断されるなら、当該自動車ＭＶにおいては、アクセルペダル７８もブレーキペダル８２も踏み込まれていない状況となっていると考えられることにより、当該自動車ＭＶは惰走する状態にあると推定されることになる。
【００７６】
ちなみに、ステップＳ３０１において、エンジン１５０がアイドリング状態にないと判定されるときには、加速時アシストトルクを算出する処理へと移行する（ステップＳ３０１からＳ４０１へ）。ここで加速時アシストトルクとは、アクセルペダル７８の操作量等を勘案しつつ、該自動車ＭＶに全体的に要求されているトルクを、エンジン１５０により出力可能なトルク及びモータジェネレータ４８０により出力可能なトルクによって満足させようとする場合における、後者のトルクをいう。つまり、ステップＳ４０１の処理は、四輪駆動を実施する場合における後輪ＴＲ１及びＴＲ２が受け持つべきトルクの算出を実施することになる。他方、ステップＳ３０２において、ブレーキペダル８２がＯＮとされていると判定されるときには、ブレーキ強調回生トルクが算出される（ステップＳ３０２からＳ４０２へ）。このブレーキ強調回生トルクとは、ブレーキペダル８２により制動力が得られる場合に、モータジェネレータ４８０で得るべき回生トルクを意味する。すなわち、この場合には、ブレーキペダル８２による制動力が期待されるから、その分を織り込んだ上で、回生制動力の大きさを定めようとするのである。一般に、この場合の回生制動力、ないしは回生トルクは、比較的小さくてよいことになる。
【００７７】
さて前記の第二に続けて、第三に、回生可能フラグがＯＮとされているか否かが判定される（ステップＳ３０３）。ここで回生可能フラグとは、図４に示す処理とは別の処理において、モータジェネレータ４８０の状況、或いはバッテリ４４０のＳＯＣ量等の各種の事情を勘案してＯＮ又はＯＦＦと設定されるフラグである。例えば、バッテリ４４０のＳＯＣ量がほぼ満杯状態にあるときには、回生によって起こされる電気エネルギを該バッテリ４４０において蓄えることが不可能であるから、回生可能フラグはＯＦＦとされる。
【００７８】
更に第四に、変速装置１６０がニュートラルであるか否かが判定される（ステップＳ３０４）。すなわち、変速装置１６０のクラッチＣが断絶状態にあるか否かが判定されることになる。ここでクラッチＣが断絶状態にないと判定されるなら、エンジン１５０において発生する制動力、すなわちいわゆるエンジンブレーキの大きさに応じて、前記のステップＳ２０３で得られた補正減速度ＲμＬを更に補正する（ステップＳ３０５）。これは、エンジンブレーキの制動力と回生制動力とのバランスをとって、自動車ＭＶに全体的に適切な制動力を作用させるためである。具体的には例えば、既に参照した図６に示すように、補正減速度ＲμＬを、符号ＲμＬ（Ｅ）で示される直線のように補正することになる（以下、補正減速度ＲμＬ（Ｅ）などと称す。）。また、このようなことにより、前記のステップＳ２０３においていったん設定された回生トルク限界値ＴＬ及び回生トルクの変化率の限界値ＲＬが、それぞれ符号ＴＬ（Ｅ）及び符号ＲＬ（Ｅ）で示すもの等に補正されることになる。なお、これらの補正は、自動車ＭＶが高μ路面の上を走行している場合等には、前記の基本減速度、或いは補正減速度ＲμＨ（図６参照）に基づいて実施されることになる。
【００７９】
以上、まず、第一及び第二の判定で自動車ＭＶが惰走する状態にあると判断され、且つ、前記第三の判定で回生可能フラグがＯＮであるときには、回生処理の本体処理へと移行する。また、前記第四の判定で変速装置１６０がニュートラルであると判断されるときにも、回生処理の本体処理へと移行する。さらに、前記のように補正減速度ＲμＬを更に補正した補正減速度ＲμＬ（Ｅ）を定めた場合にも、それに引き続き、回生処理の本体処理へと移行する。
【００８０】
回生処理の本体処理では、まず、回生トルクの目標値が定められ（ステップＳ３０６）、回生トルクの変化率についての制限が設けられ（ステップＳ３０７）、更には、回生トルクが採り得る最大値の制限が設けられる（ステップＳ３０８）。これらは、前記で定められた補正減速度ＲμＬ（Ｅ）、或いはより具体的には、既に参照した図７（ａ）及び（ｂ）に基づいて定められることになる。そして次に、前記で定められた補正減速度ＲμＬ並びに回生トルクの限界値ＴＬ及び変化率の限界値ＲＬ等に従いながら、モータジェネレータ４８０を駆動する（ステップＳ５０１）。このようなモータジェネレータ４８０の駆動処理は、モータジェネレータ用ＥＣＵ４５０によって制御される。
【００８１】
このモータジェネレータ４８０の駆動処理は、具体的には、例えば図８及び図９に示すように行われることになる。ここに図８は、惰走状態に至った後の自動車ＭＶの減速の様子を表すグラフであり、図９は、惰走状態に至った後におけるモータジェネレータ４８０の出力する駆動力の時間に対する変化の割合を表すグラフである。
【００８２】
まず、図８の時間ｔ１において、自動車ＭＶが惰走する状態に突入することが示されている。これは、時点ｔ１の直前においてアクセル開度ＡＯＣが減少し始め、当該時間ｔ１で完全に“０”となっていることにより示されている（図４のステップＳ３０１参照）。したがって、自動車ＭＶは、当該時点ｔ１の以後、モータジェネレータ４８０及びエンジン１５０に起因する回生制動力、或いはエンジンブレーキを受けて減速することになる。
【００８３】
ここで、もし、前記のステップＳ１０２において推定された摩擦係数μが小さいと判定され（ステップＳ２１１）、或いはドライバによって雪道走行モードが選択されている場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）には、ステップＳ２０３を経ていることにより、当該自動車ＭＶは、通常の場合における基本減速度に比べて、より減速度の大きい補正減速度ＲμＬ、或いはこれに基づく補正減速度ＲμＬ（Ｅ）（ステップＳ３０５）に従って減速されることになる。
【００８４】
図８においては、補正減速度ＲμＬに従って減速されている様子が示されている。この場合、自動車ＭＶは、図８に併せて示す基本減速度ＲＢとの対比からも明らかなように、より速やかに減速されていることがわかる。つまり、この場合においては、より大きな回生トルクが発生し、より大きな回生制動力が作用しているのである。
【００８５】
したがって、本実施形態によれば、まず、自動車ＭＶが惰走する状態にあり、且つ、低μ路面の上を走行している場合において、該自動車ＭＶのドライバに空走感等の違和感を与えることを未然に防止することができる。ちなみに、この場合において、「より大きな回生制動力が作用している」とはいっても、基本減速度ＲＢ等は、図５を参照して説明したように、自動車ＭＶが低μ路面の上を走行している場合、本来とられ得る減速度よりも、予め、より小さな減速度として設定され得るようになっている（図５における本来とられ得る減速度Ｒ１´及び基本減速度Ｒ１並びに前述した説明参照。）。すなわち、本実施形態によれば、一般に、本来とられ得る減速度“ＲＲ”があり、該減速度ＲＲがいったん低μ路面に対応すべくより小さな基本減速度“ＲＲＢ”として設定され、更にこの基本減速度ＲＲＢが図４のステップＳ２０３においてより大きな補正減速度“ＲＲＢμＬ”として設定されるということがいえる。この場合、基本減速度ＲＲＢと補正減速度ＲＲＢμＬとの差は、減速度ＲＲと基本減速度ＲＲＢとの差よりも小さい方が好ましい。これは、低μ路面に対応すべく設定された基本減速度ＲＲＢの趣旨をないがしろにすることを防止するためである。
【００８６】
このようなことから結局、本実施形態では、自動車ＭＶが低μ路面の上を走行している場合において、車輪ＴＦ１及びＴＦ２並びにＴＲ１及びＴＲ２のスリップを発生させないという、いわば客観的な観点から見た車両の走行安定性を達成できるだけでなく（この効果は前記の減速度ＲＲから基本減速度ＲＲＢへの変更によりもたらされる。）、空走感等の違和感をドライバに与えないことから、いわば該ドライバの主観的な観点からみても前記の車両の走行安定性という効果を享受し得ることになる（この効果は前記の基本減速度ＲＲＢから補正減速度ＲＲＢμＬへの変更によりもたらされる。）。
【００８７】
また、本実施形態においては、前記のように、より大きな回生制動力が作用することから、図８では、モータジェネレータ４８０においてより大きな電気エネルギが生み出されることになり、該電気エネルギは、バッテリ４４０の充電に用いられることになる。したがって、バッテリ４４０のＳＯＣ量が満杯に近い状態にあると、過充電を発生させるおそれがある。しかるに、本実施形態においては、自動車ＭＶが低μ路面の上を走行している場合、或いは雪道走行モードが選択されている場合に、前記のステップＳ２０２においてバッテリ４４０のＳＯＣ量の低下要求フラグがＯＮとされることが大きな意味をもってくる。すなわち、本実施形態では、前記のような各場合においては、バッテリ４４０の電気残量が可能な限り小さくなるように、その電気エネルギが消費されるようになっていることから、図８のように、より大きな回生トルク、ひいてはより大きな電気エネルギが発生するとしても、バッテリ４４０には、当該電気エネルギを吸収するだけの十分な余裕があることになるのである。このように、本実施形態においては、バッテリ４４０の過充電が発生することが未然に防止されていることになる。
【００８８】
さらに、本実施形態においては、回生制動力は、上述した回生トルク限界値ＴＬ及び回生トルクの変化率の限界値ＲＬ等の制約に従って作用する。特に、前記の回生トルクの変化率の制限は、例えば図９に示すように生かされることになる。すなわち、図９において、モータジェネレータ４８０の駆動力ＴμＬは、時間ｔ１を越えるとマイナスの値をとる、すなわち回生制動力が発生することが示されている。そして、図９では特に、該回生制動力の作用は、図７（ｂ）に示された、時点時点で異なる値をとる回生トルクの変化率の限界値ＲＬＣの制約を受けていることが示されている。例えば時間ｔ１では、変化率限界値ＲＬＣ１による制約を受け、その後、時間Ｔ２及びＴ３ではそれぞれ変化率限界値ＲＬＣ２及びＲＬＣ３による制約を受けるなどというようである。このようにしておけば、例えば回生制動力の変化が滑らかに行われることになり、該変化が極端に大きくなるなどといった事態を未然に回避することができるから、自動車ＭＶの高い走行安定性を実現することができる。
【００８９】
なお、以上の説明は、自動車ＭＶが低μ路面の上を走行している場合を念頭にしているが、自動車ＭＶが高μ路面の上を走行している場合にも、同様な制御が実施されることに変わりはない。図９では特に、前記よりも高い摩擦係数μを有する場合に、駆動力の時間に対する変化の割合がどうなるかが示されている（図中符号ＴμＨ参照。）。
【００９０】
また、上記の実施形態は、図１を参照して説明したように、前輪ＴＦ１及びＴＦ２がエンジン１５０により駆動され、後輪ＴＲ１及びＴＲ２がモータジェネレータ４８０により駆動される自動車ＭＶに関するものであったが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、前輪ＴＦ１及びＴＦ２がモータジェネレータ４８１により駆動され、後輪ＴＲ１及びＴＲ２がエンジン１５０により駆動されるような自動車ＭＶ´であっても、また車輪ＴＦ１及びＴＦ２がモータジェネレータとエンジンにより駆動されるような自動車であっても、本発明の適用は可能である。なお、図１０においては、前記の説明に必要な範囲で、各要素を図示しており、その他の要素については適宜図示を省略した。
【００９１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う動力出力装置及びその制御方法並びに車両もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車両が惰性走行状態にあるか否かに応じ、且つ、車両が走行している路面の摩擦係数に応じて、回生制御特性が変更されることにより、該車両のドライバに空走感等の違和感を与えずにすみ、客観的にも主観的にも車両の走行安定性を向上させるという目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る動力出力装置を構成するエンジン及びその周辺機器等の構成例を示す説明図である。
【図３】図１及び図２に示す変速装置の構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る回生制動の態様に関する制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】横軸に時間、縦軸に車速をとったグラフであって、図４のステップＳ１０３における基本減速度を設定することを説明するための説明図である。
【図６】図５と同趣旨のグラフであって、図５に示された基本減速度を補正して補正減速度を設定するための説明図である。
【図７】いずれも縦軸に回生トルクをとったグラフであって、（ａ）は横軸に車速をとり、回生トルクの限界値を設定するための説明図であり、（ｂ）は横軸に時間をとり、回生トルクの変化率の限界値を設定するための説明図である。
【図８】惰走状態に至った後の自動車ＭＶの減速の様子を表すグラフである。
【図９】惰走状態に至った後におけるモータジェネレータの出力する駆動力の時間に対する変化の割合を表すグラフである。
【図１０】本発明の実施形態に係り、図１とは異なる構成例となる車両の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１５０…エンジン
１７０…エンジン用ＥＣＵ
１８０…変速装置用ＥＣＵ
４８０…モータジェネレータ
４４４…駆動軸
４５０…モータジェネレータ用ＥＣＵ
ＴＦ１、ＴＦ２…前輪
ＴＲ１、ＴＲ２…後輪[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field of a power output device including a drive source having at least a function as a generator, a control method thereof, and a vehicle equipped with the power output device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid power output device suitably mounted on a so-called hybrid vehicle has been developed. A hybrid power output device of this type typically includes an engine, a motor generator, a clutch, a transmission, a drive shaft, and the like. Among them, the motor generator is supplied with power from a battery and used as an electric motor or used as a generator for charging the battery, depending on an operation state required for the power output device. In the latter case, that is, when the motor generator is used as a generator for charging the battery, for example, the hybrid vehicle may be running at a reduced speed, or may be coasting (hereinafter referred to as “coasting”). ) And so on. At this time, the motor generator rotates upon receiving the kinetic energy of the wheels of the hybrid vehicle and generates a predetermined electric energy. Therefore, the kinetic energy is consumed as the electric energy (and heat energy). Thus, a predetermined braking force can be obtained. The braking of the vehicle by such a braking force is generally called regenerative braking.
[0003]
Such regenerative braking is performed in accordance with a predetermined regenerative control characteristic between the vehicle speed and the regenerative torque, or a predetermined acceleration output torque change characteristic between the accelerator pedal operation amount and the output torque change rate of the motor generator. Is implemented. That is, the motor generator is controlled to obtain a predetermined regenerative torque or an output torque change rate from the actual vehicle speed of the hybrid vehicle and the regenerative control characteristic, or the actual accelerator pedal operation amount and the acceleration output torque characteristic. It is supposed to be.
[0004]
In this case, the condition of the road surface on which the hybrid vehicle is actually running becomes important. That is, despite the fact that the hybrid vehicle is traveling on a road surface having a relatively low friction coefficient μ (hereinafter, sometimes referred to as a “low μ road surface”), the predetermined regeneration is performed as described above. If the motor generator is controlled in accordance with the control characteristics or the output change rate characteristics, the wheels may slip, which may impair the running stability of the vehicle.
[0005]
Therefore, for example, Patent Literature 1 discloses a technique for changing a regenerative control characteristic or the like in accordance with a difference in road surface conditions as described above. In this Patent Document 1, when the low-friction road surface determination means determines that the traveling road of the vehicle is a low-friction road surface, the predetermined regenerative braking torque that does not cause wheel slip is obtained. There is disclosed a technique for changing the regenerative control characteristic, thereby improving the running stability of the vehicle.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-270409
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above techniques have the following problems. That is, according to the technique disclosed in Patent Document 1, it is possible to prevent the wheels from slipping and to improve the running stability of the vehicle. However, when the hybrid vehicle is coasting, in other words, when neither the accelerator nor the brake of the vehicle is operated and the vehicle is traveling on a low μ road surface, There was a risk of giving a so-called idling feeling. Here, the feeling of idle running means a feeling that the vehicle is moving forward and forward against the driver's intention. In particular, immediately after the driver performs the operation of returning the accelerator which has been depressed, it is considered that the driver often expects that a certain degree of braking will be applied. become.
[0008]
As described above, in the related art, no particular countermeasure has been taken for the feeling received by the driver. More specifically, as described above, the technology described in Patent Document 1 described above, in which the slip of the wheels is prevented by changing the regenerative control characteristics according to the difference in the road surface condition, is described. According to the report, although the running stability of the vehicle in the objective aspect can be achieved with almost no problem, the subjective perception of the driver is different from that. Therefore, in this state, the driver cannot fully enjoy the running stability of such a vehicle.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and not only achieves objectively the running stability of the vehicle, but also does not give the user a sense of incongruity such as a feeling of idling, and the subjective feeling of the user. It is an object of the present invention to provide a power output device capable of giving a feeling that the running stability has been achieved, a control method thereof, and a vehicle including the power output device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a power output device of the present invention is a power output device mounted on a vehicle, comprising: a drive source; a drive shaft to which power output from the drive source is transmitted; At the time of deceleration, a power storage device that can be charged based on predetermined regenerative control characteristics by electric energy generated by the drive source upon receiving the kinetic energy of the drive shaft, and whether the vehicle is in a coasting state or not. And a regenerative control characteristic changing means for changing the regenerative control characteristic according to a friction coefficient of a road surface on which the vehicle is traveling.
[0011]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the power output device of this invention, the drive which consists of a motor generator etc. which can function as a motor which can output a motive power to a drive shaft, and which can function as a generator which can charge a power storage device consisting of a battery or a large-capacity capacitor or the like. A source is provided. Here, when the drive source is operating as a motor, it can be said that the drive source is "powering", and when the drive source is operating as a generator, it is "regenerating". it can. During the latter regeneration, the drive source receives the kinetic energy of the drive shaft and generates electric energy. That is, the kinetic energy is consumed by the electric energy, so that a braking force is applied to the vehicle. Such braking of the vehicle may be referred to as regenerative braking, and the braking force may be referred to as regenerative braking force.
[0012]
And especially in this invention, the said regenerative control characteristic change means which changes the said regenerative control characteristic according to whether the said vehicle is in the coasting state, and according to the friction coefficient of the road surface which the said vehicle is running. It has. Here, the case where the vehicle is in the "inertial running state" refers to a state in which the vehicle is running by inertia without receiving any supply of the driving source or other positive power. Specifically, for example, when the vehicle includes an accelerator pedal for adjusting the degree of output of the drive source, and includes a brake pedal for braking the entire vehicle, these accelerator pedals and It is possible to consider a state where both brake pedals are not operated.
[0013]
In the present invention, the regenerative control characteristic is changed depending on whether the vehicle is in the coasting state and the friction coefficient of the road surface on which the vehicle is traveling. Accordingly, first, the regenerative control characteristic is changed in accordance with the later requirement, that is, the magnitude of the friction coefficient. For example, if the friction coefficient is small, the regenerative control characteristic is changed so that the regenerative braking force is reduced. This makes it possible to prevent the wheels connected to the drive shaft from slipping. In other words, the running stability of the vehicle can be realized from an objective viewpoint.
[0014]
In addition, in the present invention, in addition to this, the change of the regenerative control characteristic is executed in consideration of the requirement at the preceding stage, that is, whether or not the vehicle is in the coasting state. can get. That is, specifically, for example, when the vehicle is in the coasting state and the friction coefficient is small, the regenerative control characteristic is changed so that the regenerative braking force is increased. Will be possible. According to this, since the regenerative braking force becomes larger than before, it is possible to prevent the occurrence of a feeling of idling that is particularly concerned when the vehicle coasts and the friction coefficient is small. In other words, the driving stability of the vehicle from an objective point of view as realized above can be realized from the driver's subjective point of view. In order to obtain such an operation and effect, the regenerative braking force is set to “small” according to the friction coefficient described above, and the regenerative braking force is set to “large” according to the coasting state and the friction coefficient. You can think of the relationship with what you mean as follows. In other words, it is only necessary to assume that the “degree” of the former “small” exceeds the “degree” of the latter “large”.
[0015]
As described above, according to the present invention, the regenerative control characteristic is changed according to whether or not the vehicle equipped with the power output device is in an inertia traveling state and whether the road surface friction coefficient is large or small. Therefore, it is possible to significantly reduce the possibility of giving the driver of the vehicle an uncomfortable feeling such as a feeling of idling, and to achieve the objective of improving the running stability of the vehicle both objectively and subjectively. You can do it.
[0016]
In the above description, the configuration in which only the drive source functioning as the electric motor and the generator is provided, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, in addition to the drive source (hereinafter, referred to as a “first drive source”), another drive source (hereinafter, referred to as a “second drive source”) including an engine of an ignition combustion type, a self-ignition combustion type, or the like. Source).). In this case, it is possible to adopt a configuration in which the drive shaft is driven by cooperation of the first and second drive sources, or the first drive source drives the first drive shaft, A configuration may be adopted in which the two drive sources independently drive the independent drive shafts, such as for driving the second drive shaft. According to the latter configuration, so-called four-wheel drive (4WD) becomes possible.
[0017]
The "regenerative control characteristic changing means" in the present invention specifically corresponds to, for example, a one-chip microcomputer or the like, and the "regenerative control characteristic" is recorded in a RAM constituting the microcomputer. The information arranged in a predetermined order corresponds to the information. In this case, "changing the regenerative control characteristic" means performing appropriate addition, subtraction, multiplication, division, substitution, rearrangement, and the like on the information that is the regenerative control characteristic itself. More specifically, if the regenerative control characteristic is represented as a graph of a proportional function between the vehicle speed and the regenerative torque, the slope of the graph is increased or decreased, or the value of the intercept is increased or decreased. Such a calculation operation corresponds to “changing the regenerative control characteristic”.
[0018]
Further, the regenerative control characteristic changing means may be configured to constitute a part of a control means described later.
[0019]
In one aspect of the power output device of the present invention, when the regenerative control characteristic changing unit determines that the vehicle is in an inertial running state, and determines that the friction coefficient is smaller than a predetermined value, The regenerative control characteristic is changed so as to increase a regenerative braking force generated in accordance with the conversion of the kinetic energy to the electric energy in the drive source.
[0020]
According to this aspect, when it is determined that the vehicle is in the coasting state and the friction coefficient is relatively small, the regenerative control characteristic is changed so as to increase the regenerative braking force. Therefore, the deceleration of the vehicle is increased as compared with the case where it is not performed, so that the driver of the vehicle does not need to feel uncomfortable, such as a feeling of idling.
[0021]
In another aspect of the power output device of the present invention, when the regenerative control characteristic changing unit determines that the vehicle is in the coasting state and determines that the friction coefficient is smaller than a predetermined value, The regenerative control characteristic is changed so that the rate of change with respect to time of the regenerative braking force generated in accordance with the conversion of the kinetic energy into the electric energy in the drive source is increased.
[0022]
According to this aspect, when it is determined that the vehicle is in the coasting state and the friction coefficient is relatively small, the regenerative control characteristic is changed to increase the rate of change of the regenerative braking force with respect to time. Therefore, the driver of the vehicle does not have to feel uncomfortable, such as a feeling of idling, more reliably.
[0023]
In another aspect of the power output device of the present invention, before charging the power storage device, the power storage device and the drive source are configured to reduce the remaining amount of electricity of the power storage device to a predetermined threshold value in advance. And control means for controlling at least one of the above.
[0024]
According to this aspect, before charging of the power storage device is performed, a state in which the remaining power of the power storage device is relatively small is realized. Therefore, for example, as described above, when the vehicle is in the coasting state and the friction coefficient is relatively small, the regenerative braking force is increased or the rate of change of the regenerative braking force with respect to time is increased. As described above, by changing the regenerative control characteristics, even if more electric energy is generated in the drive source, the electric energy can be absorbed into the power storage device without difficulty (ie, can be charged without difficulty). . In other words, according to this aspect, it is possible to prevent the appearance of an overcharged state.
[0025]
Note that in this embodiment, controlling at least one of the power storage device and the driving source “to reduce the amount of remaining electric power in advance” can be specifically exemplified by the following various examples. First, as described above, the drive source of the present invention can drive the drive shaft by receiving and rotating the electric energy of the power storage device. By using the power source in such a manner, it is possible to keep the remaining power of the power storage device small.
[0026]
Second, in the present invention, in addition to the above-described configuration, so-called auxiliary equipment such as a compressor of an air conditioner (air conditioner), a water pump or a pump for power steering, a motor of an air purifier, and the like, By mounting a power storage device different from the device (for example, a 12V battery), and using the electric energy of the power storage device for driving the auxiliary devices or for charging the another power storage device, It is possible to keep the remaining amount of electricity in the power storage device small.
[0027]
In order to solve the above problems, a control method of a power output device according to the present invention is a power output device mounted on a vehicle provided with a drive shaft, the drive device receiving kinetic energy of the drive shaft to generate electric energy. And a power storage device capable of being charged by the electric energy based on a predetermined regenerative control characteristic, the control method comprising: controlling whether the vehicle is in a coasting state; A regenerative control characteristic changing step of changing the regenerative control characteristic according to a friction coefficient of a road on which the vehicle is traveling; and after the regenerative control characteristic changing step, when the vehicle decelerates, the regenerative control characteristic And charging the power storage device based on the charging.
[0028]
In order to solve the above problems, a vehicle according to the present invention includes a power output device according to the present invention (including its various aspects), a vehicle body on which the power output device is mounted, and a vehicle body including the power output device. And wheels driven by a driving force output via the driving shaft.
[0029]
According to the vehicle of the present invention, since the vehicle includes the above-described power output device of the present invention, for example, when the vehicle is coasting, and the wheel connected to the drive shaft is in contact with a low μ road surface (Ie, when the coefficient of friction of the road surface on which the vehicle is traveling is perceptually small), it becomes possible to change the regenerative control characteristics so that the regenerative braking force of the vehicle is increased. It is not necessary to give an uncomfortable feeling such as a feeling of running.
[0030]
The operation and other advantages of the present invention will become more apparent from the embodiments explained below.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
(vehicle)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a four-wheeled vehicle (hereinafter, simply referred to as “car”) MV according to an embodiment of the present invention. In this figure, an automobile MV includes a vehicle main body MVS, and the vehicle main body MVS includes wheels TF1 and TF2 and TR1 and TR2. Hereinafter, the symbols TF1 and TF2 may be referred to as “front wheels”, and the symbols TR1 and TR2 may be referred to as “rear wheels”.
[0033]
A drive shaft 157 for transmitting power thereto is connected to the front wheels TF1 and TF2, and a differential gear 154, a transmission 160, and an engine 150 are connected to the drive shaft 157 in this order.
[0034]
In this embodiment, the engine 150 is a direct-injection gasoline engine, and the transmission 160 is configured as a fully automatic synchronous mesh transmission. However, in the present invention, other types may be employed as the engine 150 and the transmission 160.
[0035]
A starter motor 152 is connected to the engine 150 via a flywheel 151. When starting the engine 150, the engine 150 is cranked by receiving power from the starter motor 152. An engine ECU (Electrical Control Unit) 170 is connected to the engine 150, and a transmission ECU 180 is connected to the transmission 160. The engine ECU 170 and the transmission ECU 180 are one-chip microcomputers having a CPU, a ROM, a RAM, and the like therein, and the CPU executes various controls related to the engine 150 and the transmission 160 according to a program recorded in the ROM. I do. Although not shown in the drawings, the engine 150 and the transmission 160 are connected to various sensors capable of knowing the operation state and the like in order to enable the various controls. FIG. 1 particularly shows a wheel sensor 201 for detecting the speed of the wheels TF1 and TF2. The configuration and the like of the engine 150 and the transmission 160 will be described later in detail.
[0036]
A steering wheel 158 is connected to a drive shaft 157 connected to the front wheels TF1 and TF2. When the steering wheel 158 is operated by the driver of the vehicle MV, the directions of the front wheels TF1 and TF2 are changed, and the traveling direction of the vehicle MV is changed.
[0037]
On the other hand, a drive shaft 444 is connected to the rear wheels TR1 and TR2, and a motor generator 480 is connected to the drive shaft 444 via a gear (not shown). Inverter 442 and battery 440 are connected to motor generator 480. The battery 440 is a DC power supply having a predetermined voltage, and the inverter 442 receives power supply from the battery 440 to generate a three-phase current. Motor generator 480 receives the three-phase current and functions as an electric motor, so that drive shaft 444 is rotated (power running operation). Conversely, when motor generator 480 is rotated by receiving a force from rear wheels TR1 and TR2 and the like, battery 440 is charged by motor generator 480 functioning as a generator (regeneration operation). . Although the battery 440 is provided for a high-voltage power supply for driving the motor generator 480, in the present embodiment, in particular, for example, the starter motor 152, a compressor for an air conditioner (not shown), A low-voltage power supply battery (not shown) for driving auxiliary systems such as a pump, a power steering pump, and a motor of an air purifier is provided, and has a two-system configuration of a high voltage and a low voltage.
[0038]
Motor generator 480 is connected to motor generator ECU 450. The motor generator ECU 450 is a one-chip microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM and the like therein similarly to the engine ECU 170 and the transmission ECU 180, and the CPU is configured to execute the motor generator 480 according to a program recorded in the ROM. Various controls related to are executed. In particular, motor generator ECU 450 has a function of detecting forward and backward movements of vehicle MV and transmitting a command for realizing the required torque to inverter 442 (motor generator 480 has a rotation speed corresponding thereto). , The rotation direction and the like are changed.) The motor generator ECU 450 corresponds to an example of the “regenerative control characteristic changing unit” according to the present invention. As described in detail later, when the vehicle MV decelerates, the vehicle MV travels on a low μ road surface. In addition, depending on whether the vehicle is traveling on a high μ road surface or the like, an appropriate limit is provided for the maximum value of the regenerative torque or the rate of change of the regenerative torque with respect to time, and the regenerative torque according to the limit is provided. Is controlled to realize the following.
[0039]
As described above, in the automobile MV according to the present embodiment, the front wheels TF1 and TF2 are driven by the engine 150 via the drive shaft 157, and the rear wheels TR1 and TR2 are driven by the motor generator 480 via the drive shaft 444. It is made to be made. That is, in the vehicle MV according to the present embodiment, so-called four-wheel drive (4WD) can be realized.
[0040]
In addition to the above, the vehicle MV of the present embodiment is provided with a mode selection switch 501 in the cabin MVC. The mode selection switch 501 has a mechanism that can be operated by a driver, such as a button type, a touch panel type, or a remote control type, and that can communicate the intention, and selects various modes related to the driving mode of the vehicle MV. Switch. Here, the various modes include, for example, a “snow road traveling mode” and a “motor traveling mode”. The “snow road running mode” is selected when the vehicle MV is running on a road surface having a small friction coefficient such as an ice snow surface, that is, on a low μ road surface, and the output of the engine 150 and the motor generator 480 is selected. Or the speed change position of the transmission 160 is fixed at a low speed so that the engine brake can be easily used. The latter “motor running mode” is selected, for example, when the vehicle MV is forced to run at a low speed, and includes running only with the motor generator 480 without using the engine 150. The engine ECU 170, the transmission ECU 180, and the motor generator ECU 450 determine the content of the control based on the content of the selected mode, and the vehicle MV travels according to the control. According to the presence of such a mode selection switch 501, the vehicle MV can be driven in accordance with information obtained by the driver visually recognizing the outside world and reflecting the driver's intention. .
[0041]
(Direct injection gasoline engine)
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an engine 150 and its peripheral devices and the like that constitute a power output device according to an embodiment of the present invention.
[0042]
Engine 150 is a so-called direct injection gasoline engine that directly injects fuel into the fuel chamber. The engine 150 includes a cylinder block (not shown), a cylinder arranged inside the cylinder block, and a piston arranged slidably inside the cylinder.
[0043]
A combustion chamber 20 is formed in a space inside the cylinder and facing the top surface of the piston. In the combustion chamber 20, the injection port of the fuel injection valve 22 is exposed. During operation of the engine 150, fuel is pumped from the fuel pump (not shown) to the fuel injection valve 22. An ignition plug (not shown) is provided in the combustion chamber 20. By igniting the ignition plug, an explosion occurs in the combustion chamber 20 and power is transmitted to a piston in a cylinder.
[0044]
In addition to the above, an exhaust manifold 30 communicates with the combustion chamber 20 via an exhaust valve (not shown). An exhaust pipe 31 is connected to the exhaust manifold 30 via a turbocharger 39. In the middle of the exhaust pipe 31, an exhaust gas purifying device 35 including, for example, a PM (exhaust particulate) filter is provided. The PM filter is a seamless tubular filter (liquid microfiltration filter) obtained by sintering stainless steel powder. The exhaust gas purification device 35 is provided with a temperature sensor 35T. On the other hand, each branch pipe of the intake manifold 32 communicates with the combustion chamber 20 via an intake valve (not shown). An intake pipe 33 is connected to the intake manifold 32 via an intercooler 39C. In the intake manifold 32, a throttle valve 32V is provided.
[0045]
As devices related to both the exhaust system and the intake system, the engine 150 is provided with a turbocharger 39 and an exhaust gas recirculation (EGR) device 38.
[0046]
First, the turbocharger 39 includes, for example, a turbine and a compressor (both are not shown). When the turbine is rotated by the energy of the exhaust gas flowing in the exhaust manifold 30, the compressor transfers the power of the turbine to a shaft. Is to be received through. This makes it possible to compress the air in the intake pipe 33 and supply the compressed air to the combustion chamber 20 side. That is, the turbocharger 39 has a function of controlling the amount of intake air to the combustion chamber 20. Incidentally, in the air suction direction of the intake pipe 33, an intercooler 39C is provided between the turbocharger 39 and the throttle valve 32V. The purpose is to cool the air. In addition, as the turbocharger 39, a so-called variable displacement type turbocharger that can control the discharge amount corresponding to the rotation speed of the compressor may be used.
[0047]
On the other hand, an exhaust gas recirculation device 38 controls a flow rate of gas that is provided in the middle of the pipe 38 and connects the exhaust manifold 30 and the intake manifold 32 and that is returned from the exhaust manifold 30 to the intake manifold 32. And an EGR valve 38V. Thereby, a part of the gas discharged from the combustion chamber 20 to the exhaust manifold 30 can be returned to the intake system. According to this, the combustion temperature in the combustion chamber 20 decreases, and the generation of nitrogen oxides and the generation of exhaust particulates due to an increase in the amount of intake air can be suppressed.
[0048]
Various elements including the engine 150 described above are controlled by the engine ECU 170. The engine ECU 170 controls the fuel injection amount, the rotation speed, and the like of the engine 150. For example, the throttle valve 32V is connected to a throttle motor (not shown), and the throttle motor is connected to and controlled by the engine ECU 170. Thus, the throttle motor changes the opening of the throttle valve 32V according to the control signal supplied from the engine ECU 170.
[0049]
On the other hand, an ignition switch 76 (hereinafter, referred to as an “IG switch 76”) is connected to the engine ECU 170 in addition to the various mechanical elements described above. Engine ECU 170 detects the on / off state of IG switch 76 based on the output signal of IG switch 76. When the IG switch 76 is changed from the on state to the off state, fuel injection and the like by the fuel injection valve 22 are stopped, and the operation of the engine 150 is stopped. Further, an accelerator opening sensor 80 provided near the accelerator pedal 78 is connected to the engine ECU 170. The accelerator opening sensor 80 outputs an electric signal corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 78 to the ECU 170 for the engine. In addition, a brake opening sensor 84 provided near the brake pedal 82 is connected to the engine ECU 170. The brake opening sensor 84 outputs an electric signal corresponding to the amount of depression of the brake pedal 82 to the engine ECU 170.
[0050]
In addition, the engine ECU 170 calculates the degree of the gradient of the road surface on which the automobile MV is traveling, the acceleration of the front wheels TF1 and TF2, the slip ratio, and the like based on the detection results of the wheel sensor 201 and the like shown in FIG. It has a function of calculating and other functions of calculating various parameters required for operating the vehicle MV. In the present embodiment, the engine ECU 170 not only manages the overall torque of the vehicle MV, but also issues commands to the transmission ECU 180 and the motor generator ECU 450 when necessary. In short, the engine ECU 170 according to the present embodiment has a function of controlling the overall and harmonious operation of the vehicle MV in addition to performing the control regarding the engine 150.
[0051]
(Transmission device)
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission 160 illustrated in FIGS. 1 and 2. 3, a crankshaft 155 connected to an engine 150 is connected to an input shaft 156 via a clutch C. The input shaft 156 is provided with input gears 1IN to 5IN (hereinafter, referred to as “first speed input gear 1IN”) of each speed from a first speed to a fifth speed around the shaft, and a reverse gear. An input gear RIN is provided. Among them, the third-speed input gear 3IN, the fourth-speed input gear 4IN, and the fifth-speed input gear 5IN are provided so as to relatively freely rotate in relation to the input shaft 156. A sleeve S1 is provided between the third-speed input gear 3IN and the fourth-speed input gear 4IN, and a sleeve S2 is provided for the fifth-speed input gear 5IN so as to correspond thereto. The sleeve S1 can connect the third-speed or fourth-speed input gear 3IN or 4IN to the input shaft 156 by moving in the left or right direction in the drawing. Similarly to the sleeve S1, the sleeve S2 can connect the fifth speed input gear 5IN and the input shaft 156 by moving to the right in the drawing. A synchronizing device (not shown) is provided between each of the sleeves S1 and S2 and each of the third- to fifth-speed input gears 3IN to 5IN that can be connected to the sleeves S1 and S2 so that engagement between the two can be performed smoothly. Have been.
[0052]
On the other hand, on the output shaft 153, output gears 1OUT to 5OUT and ROUT of each speed corresponding to the input gears 1IN to 5IN of each of the above-mentioned speeds around the shaft are referred to as "first speed output gear 1OUT". Etc.) are provided. Among them, the first-speed output gear 1OUT, the second-speed output gear 2OUT, and the third-speed output gear 3OUT are provided so as to be relatively freely rotatable in relation to the output shaft 153. A sleeve S3 is provided between the first speed output gear 1OUT and the second speed output gear 2OUT, and a sleeve S4 is provided corresponding to the third speed output gear 3OUT. Both sleeves S3 and S4 perform substantially the same functions as the sleeves S1 and S2. That is, the sleeve S3 is configured to be movable so as to connect the output shaft 153 to the first-speed output gear 1OUT or the second-speed output gear 2OUT, and the sleeve S4 is configured to move the output shaft 153 and the third-speed output gear 3OUT. And is configured to be movable so as to be connected. However, the sleeve S3 has an effect of connecting the output shaft 153 and the reverse-stage output gear ROUT between the first-speed output gear 1OUT and the second-speed output gear 2OUT and at the center position in the figure, and performs the reverse-stage input gear. Power transmission from the RIN to the output shaft 153 is enabled. In addition, between each of the sleeves S3 and S4, and the first- to third-speed output gears 1OUT to 3OUT and the reverse-stage output gear ROUT that can be connected to the sleeves S3 and S4, respectively, so that the two mesh smoothly. A synchronization device (not shown) is provided.
[0053]
The transmission 160 having the above configuration typically operates as follows. The operation of the transmission 160 is automatically performed by the transmission ECU 180 shown in FIG. 1 in the present embodiment.
[0054]
For example, the operation of the transmission 160 at the time of shifting from the first gear to the second gear is as follows. First, at the stage of the first speed traveling, the sleeve S3 is moving rightward in the drawing so as to connect the first speed output gear 1OUT to the output shaft 153. On the other hand, the remaining sleeves S2 to S4 are all kept in a neutral state, so that power is not transmitted from the second to fifth speed input gears 2IN to 5IN to the output shaft 153. Thus, the output from the engine 150 is transmitted to the differential gear 154 via the input shaft 155, the first-speed input gear 1IN, the first-speed output gear 1OUT, the sleeve S1 and the output shaft 153 via the clutch C.
[0055]
Subsequently, when shifting to the second speed from this state, the clutch C is disconnected once, and then the sleeve S3 is connected to the second speed output gear 2OUT from the state connected to the first speed output gear 1OUT. Change to state. Thereafter, when the clutch C is re-engaged, the output from the engine 150 is transmitted via the clutch C via the input shaft 155, the second speed input gear 2IN, the speed output gear 2OUT, the sleeve S1 and the output shaft 153. The signal is transmitted to the differential 154.
[0056]
Even after the third speed running, a similar shift operation can be realized by appropriately moving the sleeves S1 to S4. The operation of the sleeves S1 to S4, the operation of the clutch C, and the like can be realized electrically or hydraulically. Further, performing the change between the speeds in the transmission 160 as in the above-described example corresponds to an example of the “shift operation in the transmission” according to the present invention. Further, the above-described shift operation may be performed based on a user's command (semi-automatic type) or automatically (full-automatic type). In the present embodiment, the latter case is used. Is assumed. Here, "automatically" means that a shift operation is performed based on an appropriate map (not shown) such as a shift diagram in which the speed of the vehicle MV and the opening degree of the accelerator pedal 78 are plotted on both axes (that is, the shift operation is performed). , Which is not performed based on the driver's will).
[0057]
(Control related to the mode of regenerative braking)
Hereinafter, control regarding the mode of the regenerative braking of the vehicle MV by the engine ECU 170, the transmission ECU 180, and the motor generator ECU 450 that constitute the control means according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the control process. Note that the processing of FIG. 4 described here is executed intermittently at fixed time intervals in the vehicle MV, or executed as needed.
[0058]
4, first, engine ECU 170 calculates a slip ratio s of front wheels TF1 and TF2 and rear wheels TR1 and TR2 (step S101). The calculation of the slip ratio s can be performed based on the driving force of the front wheels TF1 and TF2 and the rear wheels TR1 and TR2, the speed of each wheel TF1, TF2, TR1, and TR2, and the like. The parameters serving as the basis for the calculation can be obtained by, for example, the wheel sensor 201 shown in FIG.
[0059]
Next, the engine ECU 170 determines that the vehicle MV is actually running, based on the slip ratio s determined above, the driving force of the front wheels TF1 and TF2 and the rear wheels TR1 and TR2, the load of the vehicle MV, and the like. The friction coefficient μ of the road surface is estimated (step S102). In this case, depending on the magnitude of the estimated friction coefficient μ, whether the vehicle MV is currently traveling on a low μ road surface such as an ice-snow surface or a normal dry pavement road surface is compared according to the magnitude of the estimated friction coefficient μ. The engine ECU 170 can make a general determination as to whether or not the vehicle is traveling on a road surface having a particularly high friction coefficient. This determination is based on a predetermined reference friction coefficient μ ^* Can be performed on the basis of That is, the friction coefficient μ estimated above is ^* Larger than (μ> μ ^* ), A road surface having a relatively high friction coefficient, that is, a “high μ road surface”, otherwise (μ ≦ μ ^* ) And “low μ road surface”.
[0060]
Subsequently, the engine ECU 170 calculates a basic deceleration (hereinafter, referred to as “basic deceleration”) based on the speed of the vehicle MV and the friction coefficient μ estimated above (step S103). Here, the “basic deceleration” has the following significance. That is, when both the accelerator pedal 78 and the brake pedal 82 are turned off, in other words, when the vehicle MV coasts, the rotational force of the wheels TF1 and TF2 and TR1 and TR2 is reduced by the engine 150 and The braking force (that is, so-called engine braking and regenerative braking force) is generated by being transmitted to the motor generator 480, and the “basic deceleration” is defined by the application of such a braking force. This is an index indicating how the speed of the vehicle MV decreases with time. Specifically, as shown in FIG. 5, the basic decelerations R1, R2,..., Rn are determined in accordance with the differences between the speeds V1, V2,. , Only V1, V2 and V3 and their corresponding R1, R2 and R3 are shown).
[0061]
Incidentally, in setting such basic decelerations R1, R2,..., Rn, the magnitude of the friction coefficient μ estimated above is taken into consideration. Therefore, for example, when the friction coefficient μ is relatively small, it is preferable that the basic decelerations R1, R2,. For example, in FIG. 5, if the above-mentioned "developable deceleration" is represented by a straight line with reference symbol R1 ', the basic deceleration R1 has a slope larger than that shown in the figure. It seems to be set as a straight line. By doing so, it is possible to prevent the wheels TF1 and TF2 and TR1 and TR2 from slipping.
[0062]
Note that “basic” in the above case of “basic deceleration” corresponds to the fact that the basic deceleration is to be corrected in subsequent processing (step S203). This will be described later. Further, such a basic deceleration, more generally “deceleration”, is basically preferably as small as possible (that is, a straight line having a smaller slope in FIG. 5). This is because if the kinetic energy of the vehicle MV is saved as much as possible without using the engine brake or the regenerative braking force as much as possible, the vehicle MV can travel farther with less fuel consumption. Because you can.
[0063]
Now, following the basic deceleration calculation process as described above, the engine ECU 170 checks whether the mode is selected by the mode selection switch 501 (step S201). Particularly in the present embodiment, in this step S201, the driver checks whether or not the "snow road driving mode" is selected. Here, when the “snow road driving mode” is selected, the process proceeds to the process of turning on the SOC (State Of Charge) amount reduction request flag of the battery 440 (from step S201 to step S202), and is selected. If not, the process proceeds to a process of determining whether the friction coefficient μ of the road surface estimated in step S102 is large or small (from step S201 to step S211).
[0064]
First, the process of turning on the SOC amount reduction request flag of the battery 440 in step S202 in FIG. 4 specifically means that more electric energy stored in the battery 440 is consumed. Is permitted, but this point will be described again later in the description of step S204.
[0065]
Then, after the process of turning on the SOC amount reduction request flag of the battery 440 is completed, the basic deceleration determined in step S103 is corrected (step S203). For example, as shown in FIG. 6, if the basic deceleration determined in step S103 is represented by a straight line indicated by reference numeral RB in the figure, the basic deceleration is represented by a straight line indicated by reference numeral RμL. (Hereinafter, referred to as a correction deceleration RμL).
[0066]
The establishment of the corrected deceleration RμL is almost synonymous with setting the limit value of the regenerative torque limit value and the rate of change of the regenerative torque with respect to time (hereinafter, simply referred to as “change rate”). Here, the regenerative torque means a torque generated by the motor generator 480 by receiving the kinetic energy of the wheels TR1 and TR2 after the vehicle MV coasts as described above. The larger the regenerative torque, the greater the regenerative braking force acts (ie, the greater the deceleration of the vehicle MV), and the smaller the regenerative torque, the smaller the effect (ie, the smaller the deceleration of the vehicle MV). In step S203, the limit value of the regenerative torque and the limit value of the rate of change of the regenerative torque are determined. Specifically, for example, as shown in FIG. 7A, the limit value TL of the regenerative torque is larger than the limit value TLB of the regenerative torque based on the basic deceleration on the graph representing the relationship between the regenerative torque and the vehicle speed. , To take a larger value. As shown in FIG. 7B, the rate of change RL of the regenerative torque is also larger than the limit value RLB of the rate of change of the regenerative torque based on the basic deceleration on the graph representing the relationship between the regenerative torque and time. It is determined so as to take a smaller value (in each case, refer to the arrow in the figure). The limit value of the rate of change of the regenerative torque may be set so as to take a different value depending on the time point, for example, as shown by reference numeral RLC in FIG. 7B (hereinafter, the rate-of-change limit value RLC). Etc.).
[0067]
5, 6, and 7 can be considered to represent the “regenerative control characteristics” of the vehicle MV of the present embodiment.
[0068]
On the other hand, as a second branch from step S201, in step S211 it is determined whether the estimated friction coefficient μ is large or small. This determination is based on the aforementioned reference friction coefficient μ. ^* Can be performed based on That is, in this case, when the road surface on which the vehicle MV is currently traveling is a low μ road surface (that is, μ ≦ μ ^* ), It is determined that the friction coefficient μ is small, and when the friction coefficient μ is not high (i.e., μ> μ) ^* ) Indicates that the friction coefficient μ is determined to be large. When it is determined that the friction coefficient μ is large, the process proceeds to a process of turning off the SOC amount reduction request flag (from step S211 to step S212). Otherwise, the SOC amount reduction request flag is turned on. (Step S211 to Step S202). Here, as described above, after the process of turning on the SOC amount reduction request flag (step S202), the latter process goes through a basic deceleration correction process and the like (step S203, FIG. 6 and FIG. 6). (See FIG. 7). On the other hand, the former process of turning off the SOC amount reduction request flag has the following significance.
[0069]
First, after the processing in step S203 or step S212, the target SOC of the battery 440 is calculated (step S204). In this case, in the calculation of the target SOC, whether the lowering request flag is set to ON or OFF in step S202 or step S212 is reflected in the calculation.
[0070]
That is, if the flag is set to “ON”, the value of the target SOC is calculated so that the remaining amount of electricity in the battery 440 is as small as possible, that is, the value of the target SOC is made as small as possible. I do. When the target SOC is set to be small as described above, the electric energy of the battery 440 is relatively freely used. For example, it is conceivable to drive motor generator 480 to consume electric energy of battery 440. Alternatively, it is also effective to use the electric energy of the battery 440 for charging a 12V system battery for driving an auxiliary system. Further, it is also effective to transform the electric energy of the battery 440 by appropriate means and then use the transformed electric energy to drive the auxiliary system. In any case, when the SOC amount lowering request flag is turned ON and a lower target SOC is set, various means as described above are appropriately adopted, and as a result, the remaining electric power of the battery 440 is reduced. Will be.
[0071]
On the other hand, if the flag is set to “OFF”, the remaining amount of electricity of the battery 440 is not particularly reduced, that is, the value of the target SOC is set to be larger than when the flag is ON. The value of the target SOC is calculated. Accordingly, when the SOC reduction request flag is turned off, various means (such as driving the motor generator 480, charging the 12V battery, or various means) for reducing the remaining amount of electricity in the battery 440 as described above. Auxiliaries, etc.) will not be performed.
[0072]
Note that, even when the decrease request flag is set to ON, it is preferable that the remaining amount of electricity in the battery 440 is prevented from being reduced more than necessary. Therefore, even while the above various means are being adopted, the remaining power of the battery 440 is always checked, and when the remaining power value falls below a predetermined remaining power value, It is preferable to additionally provide a configuration for suspending the execution of the above various means.
[0073]
As described above, according to the processing from step S201 to step S204, when it is determined that the snowy road running mode is ON or the car MV is running on a low μ road surface, the battery 440 Is performed to reduce the remaining amount of electricity as much as possible, and a process (see FIG. 6) for determining a corrected deceleration RμL obtained by correcting the basic deceleration is performed. On the other hand, if not, that is, if the vehicle MV is traveling on a high μ road surface, the above-described processing regarding the battery 440 and the correction processing of the basic deceleration are not performed. That is, in this case, when the vehicle MV coasts, the basic deceleration determined in step S103 is applied as it is.
[0074]
However, when the vehicle MV is traveling on a road surface having a relatively high friction coefficient μ, the direction opposite to the above-described correction deceleration RμL, for example, as indicated by a straight line denoted by reference numeral RμH in FIG. Alternatively, a process for correcting the basic deceleration may be executed. In this way, the kinetic energy of the vehicle MV can be used for traveling of the vehicle MV as much as possible. Thus, the vehicle MV can travel further with less fuel consumption. In this case, as described with reference to FIG. 5, the basic deceleration RB is a deceleration determined so as to make the deceleration R ′ that can be originally taken smaller in order to correspond to a low μ road surface. , The road surface having a relatively high friction coefficient μ means a road surface having a high friction coefficient μ “compared to” the low μ road surface. More precisely, the friction coefficient μ of the high μ road surface can be evaluated as still smaller than the friction coefficient μ of a so-called dry pavement road surface.
[0075]
When the above processes are completed, the process proceeds to a process related to the case where the vehicle MV coasts (hereinafter, referred to as “regeneration process”). First, various conditions for shifting to the main body processing of the regeneration processing (the processing after step S306 in FIG. 4; the same applies hereinafter) are checked. That is, first, it is determined whether or not the engine 150 is in an idling state (step S301). The idling state refers to a state in which no output is required from the engine 150, and includes an engine stop state. Second, it is determined whether or not the brake pedal 82 is turned on (step S302). If it is determined that the engine 150 is idling according to the first determination and the brake pedal 82 is OFF according to the second determination, the accelerator pedal 78 and the brake pedal 82 are depressed in the vehicle MV. It is estimated that the vehicle MV is in a coasting state because it is considered that the vehicle MV is not in a situation where the vehicle MV is not running.
[0076]
Incidentally, when it is determined in step S301 that the engine 150 is not in the idling state, the process proceeds to a process of calculating the assist torque at the time of acceleration (from step S301 to S401). Here, the acceleration assist torque is a torque that can be output by the engine 150 and a torque that can be output by the motor generator 480 while taking into account the amount of operation of the accelerator pedal 78 and the like. It refers to the latter torque in the case where the torque is to be satisfied. That is, in the process of step S401, the torque to be assigned to the rear wheels TR1 and TR2 when performing four-wheel drive is calculated. On the other hand, when it is determined in step S302 that the brake pedal 82 is ON, the brake emphasis regenerative torque is calculated (from step S302 to S402). The brake emphasized regenerative torque means a regenerative torque to be obtained by the motor generator 480 when a braking force is obtained by the brake pedal 82. That is, in this case, since the braking force by the brake pedal 82 is expected, the magnitude of the regenerative braking force is determined after taking into account that amount. In general, the regenerative braking force or the regenerative torque in this case may be relatively small.
[0077]
Now, subsequently to the above-mentioned second, thirdly, it is determined whether or not the regenerable flag is ON (step S303). Here, the regenerative flag is a flag that is set to ON or OFF in consideration of various conditions such as the state of the motor generator 480 or the SOC amount of the battery 440 in a process different from the process illustrated in FIG. is there. For example, when the SOC amount of the battery 440 is almost full, it is impossible to store electric energy generated by regeneration in the battery 440, so the regenerable flag is set to OFF.
[0078]
Fourth, it is determined whether the transmission 160 is neutral (step S304). That is, it is determined whether the clutch C of the transmission 160 is in the disconnected state. If it is determined that the clutch C is not in the disconnected state, the correction deceleration RμL obtained in step S203 is further corrected according to the braking force generated in the engine 150, that is, the magnitude of the so-called engine brake. (Step S305). This is to balance the braking force of the engine brake and the regenerative braking force and apply an appropriate braking force to the vehicle MV as a whole. Specifically, for example, as shown in FIG. 6 which has already been referred to, the correction deceleration RμL is corrected as a straight line indicated by a symbol RμL (E) (hereinafter, the correction deceleration RμL (E), etc.). It is called.). In addition, as described above, the regenerative torque limit value TL and the limit value RL of the rate of change of the regenerative torque once set in step S203 are indicated by reference numerals TL (E) and RL (E), respectively. To be corrected. These corrections are performed based on the basic deceleration or the corrected deceleration RμH (see FIG. 6) when the vehicle MV is traveling on a high μ road surface. .
[0079]
As described above, first, when it is determined that the vehicle MV is coasting in the first and second determinations, and when the regenerable flag is ON in the third determination, the process proceeds to the main body processing of the regeneration processing. I do. Also, when it is determined in the fourth determination that the transmission 160 is in the neutral position, the processing shifts to the main processing of the regeneration processing. Further, even when the correction deceleration RμL (E) obtained by further correcting the correction deceleration RμL is determined as described above, the processing shifts to the main body processing of the regenerative processing.
[0080]
In the main processing of the regenerative processing, first, a target value of the regenerative torque is determined (step S306), a limit is set on a rate of change of the regenerative torque (step S307), and further, a limit of a maximum value that the regenerative torque can take is set. Is provided (step S308). These are determined based on the correction deceleration RμL (E) determined above, or more specifically, based on FIGS. 7A and 7B already referred to. Next, the motor generator 480 is driven according to the correction deceleration RμL, the regenerative torque limit value TL, the change rate limit value RL, and the like determined above (step S501). The drive processing of motor generator 480 is controlled by motor generator ECU 450.
[0081]
The drive processing of the motor generator 480 is specifically performed as shown in FIGS. 8 and 9, for example. FIG. 8 is a graph showing a state of deceleration of the automobile MV after the coasting state is reached, and FIG. 9 is a graph showing a change in driving force output from the motor generator 480 with respect to time after the coasting state is reached. 6 is a graph showing the ratio of the.
[0082]
First, it is shown that the vehicle MV enters a state of coasting at time t1 in FIG. This is indicated by the fact that the accelerator opening AOC starts decreasing immediately before the time point t1, and is completely “0” at the time point t1 (see step S301 in FIG. 4). Therefore, after the time point t1, the vehicle MV is decelerated by receiving the regenerative braking force or the engine brake caused by the motor generator 480 and the engine 150.
[0083]
Here, if it is determined that the friction coefficient μ estimated in step S102 is small (step S211), or if the driver has selected the snow road traveling mode (step S201; YES), step S203 is performed. , The vehicle MV is decelerated according to the corrected deceleration RμL having a larger deceleration than the basic deceleration in the normal case, or the corrected deceleration RμL (E) based on this (step S305). Will be.
[0084]
FIG. 8 shows a state where the vehicle is decelerated according to the corrected deceleration RμL. In this case, as is clear from comparison with the basic deceleration RB shown in FIG. 8, the vehicle MV is decelerated more quickly. That is, in this case, a larger regenerative torque is generated, and a larger regenerative braking force is acting.
[0085]
Therefore, according to the present embodiment, first, when the vehicle MV is coasting and running on a low μ road surface, the driver of the vehicle MV is given an uncomfortable feeling such as a feeling of idling. This can be prevented beforehand. Incidentally, in this case, even though "the larger regenerative braking force is acting", the basic deceleration RB or the like is not changed when the vehicle MV moves on the low μ road surface as described with reference to FIG. When the vehicle is traveling, the deceleration can be set to be smaller in advance than the deceleration that can be originally taken (the deceleration R1 ′ and the basic deceleration R1 that can be taken in FIG. See description.). That is, according to the present embodiment, generally, there is a deceleration “RR” that can be originally taken, and the deceleration RR is once set as a smaller basic deceleration “RRB” so as to correspond to a low μ road surface. It can be said that the basic deceleration RRB is set as the larger corrected deceleration “RRBμL” in step S203 of FIG. In this case, it is preferable that the difference between the basic deceleration RRB and the corrected deceleration RRB μL is smaller than the difference between the deceleration RR and the basic deceleration RRB. This is to prevent the basic deceleration RRB set for the low μ road surface from being neglected.
[0086]
Consequently, in the present embodiment, after all, in the present embodiment, when the vehicle MV is traveling on a low μ road surface, the wheels TF1 and TF2 and the wheels TR1 and TR2 do not generate slips. In addition to achieving the running stability of the vehicle, the effect is brought about by the change from the deceleration RR to the basic deceleration RRB. From the driver's subjective point of view, the effect of the running stability of the vehicle can be enjoyed (this effect is obtained by changing the basic deceleration RRB to the corrected deceleration RRB μL).
[0087]
Further, in the present embodiment, as described above, since a larger regenerative braking force acts, in FIG. 8, larger electric energy is generated in motor generator 480, and the electric energy is generated by battery 440. Will be used for charging. Therefore, if the SOC amount of battery 440 is almost full, overcharging may occur. However, in the present embodiment, when the vehicle MV is traveling on a low μ road surface or when the snowy road traveling mode is selected, the SOC amount reduction request flag of the battery 440 is determined in step S202. Being turned ON has a significant meaning. That is, in the present embodiment, in each of the above cases, the electric energy is consumed so that the remaining electric power of the battery 440 becomes as small as possible. Furthermore, even if a larger regenerative torque and thus a larger electric energy is generated, the battery 440 has a sufficient margin to absorb the electric energy. Thus, in the present embodiment, the occurrence of overcharging of the battery 440 is prevented.
[0088]
Further, in the present embodiment, the regenerative braking force acts according to the restrictions such as the above-described regenerative torque limit value TL and the limit value RL of the rate of change of the regenerative torque. In particular, the limitation on the rate of change of the regenerative torque is utilized, for example, as shown in FIG. That is, FIG. 9 shows that the driving force TμL of the motor generator 480 takes a negative value after the time t1, that is, a regenerative braking force is generated. In particular, FIG. 9 shows that the action of the regenerative braking force is restricted by the limit value RLC of the rate of change of the regenerative torque which takes a different value at the time point shown in FIG. 7B. Have been. For example, at time t1, it is restricted by the change rate limit value RLC1, and then at time T2 and T3, it is restricted by the change rate limit values RLC2 and RLC3. By doing so, for example, a change in the regenerative braking force is smoothly performed, and it is possible to avoid such a situation that the change becomes extremely large. Can be realized.
[0089]
Although the above description is based on the case where the car MV is traveling on a low μ road surface, the same control is performed when the car MV is traveling on a high μ road surface. It will still be done. In particular, FIG. 9 shows how the driving force changes with time when the friction coefficient μ is higher than the above (see the symbol TμH in the figure).
[0090]
Further, the above-described embodiment relates to the automobile MV in which the front wheels TF1 and TF2 are driven by the engine 150 and the rear wheels TR1 and TR2 are driven by the motor generator 480, as described with reference to FIG. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, as shown in FIG. 10, even in the case of an automobile MV 'in which front wheels TF1 and TF2 are driven by a motor generator 481 and rear wheels TR1 and TR2 are driven by an engine 150, the wheels TF1 and TF2 are also driven by motors. The present invention can be applied to an automobile driven by a generator and an engine. In FIG. 10, each element is illustrated within a range necessary for the above description, and other elements are not illustrated as appropriate.
[0091]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be appropriately changed within the scope of the invention that can be read from the claims and the entire specification, or the scope of the invention, and a power output device with such a change And a control method thereof and a vehicle are also included in the technical scope of the present invention.
[0092]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the regenerative control characteristic is changed according to whether the vehicle is in the coasting state and according to the friction coefficient of the road on which the vehicle is traveling. Therefore, the object of improving the running stability of the vehicle objectively and subjectively can be achieved without giving the driver of the vehicle a sense of incongruity such as a feeling of idling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration example of an engine and its peripheral devices constituting a power output device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the transmission shown in FIGS. 1 and 2;
FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of control processing relating to a mode of regenerative braking according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph with time on the horizontal axis and vehicle speed on the vertical axis, and is an explanatory diagram for explaining setting of the basic deceleration in step S103 of FIG. 4;
6 is a graph having the same meaning as in FIG. 5, and is an explanatory diagram for correcting the basic deceleration shown in FIG. 5 and setting a corrected deceleration.
FIGS. 7A and 7B are graphs each showing a regenerative torque on a vertical axis, in which FIG. 7A is an explanatory diagram for setting a limit value of regenerative torque by taking a vehicle speed on a horizontal axis, and FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram for setting a limit value of a rate of change of regenerative torque by taking time along an axis.
FIG. 8 is a graph showing a state of deceleration of the automobile MV after a coasting state is reached.
FIG. 9 is a graph showing a rate of change with respect to time of a driving force output from a motor generator after a coasting state is reached.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a vehicle having a configuration example different from that of FIG. 1 according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
150 ... Engine
170 ... Engine ECU
180: ECU for transmission
480 ... Motor generator
444: drive shaft
450 ECU for motor generator
TF1, TF2 ... front wheels
TR1, TR2 ... rear wheels

Claims

車両に搭載される動力出力装置であって、
駆動源と、
該駆動源から出力された動力が伝達される駆動軸と、
前記車両の減速時、前記駆動軸の運動エネルギを受け前記駆動源で起こされた電気エネルギにより、所定の回生制御特性に基づいて充電可能とされた蓄電装置と、
前記車両が惰性走行状態にあるか否かに応じ、且つ、前記車両が走行している路面の摩擦係数に応じて、前記回生制御特性を変更する回生制御特性変更手段と
を備えたことを特徴とする動力出力装置。A power output device mounted on a vehicle,
A driving source,
A drive shaft to which the power output from the drive source is transmitted;
When the vehicle is decelerated, a power storage device that can be charged based on predetermined regenerative control characteristics by electric energy generated by the drive source upon receiving the kinetic energy of the drive shaft,
Regenerative control characteristic changing means for changing the regenerative control characteristic according to whether or not the vehicle is in a coasting state and according to a friction coefficient of a road surface on which the vehicle is running. Power output device.

前記回生制御特性変更手段は、
前記車両が惰性走行状態にあると判断し、且つ、前記摩擦係数が所定の値よりも小さいと判断する場合には、
前記運動エネルギの前記電気エネルギへの変換に応じて発生する前記車両の回生制動力を大きくするように前記回生制御特性を変更することを特徴とする請求項１に記載の動力出力装置。The regeneration control characteristic changing means,
When it is determined that the vehicle is in the coasting state, and when it is determined that the coefficient of friction is smaller than a predetermined value,
The power output device according to claim 1, wherein the regenerative control characteristic is changed so that a regenerative braking force of the vehicle generated in accordance with the conversion of the kinetic energy to the electric energy is increased.

前記回生制御特性変更手段は、
前記車両が惰性走行状態にあると判断し、且つ、前記摩擦係数が所定の負荷値よりも小さいと判断する場合には、
前記運動エネルギの前記電気エネルギへの変換に応じて発生する回生制動力の時間に対する変化の割合を大きくするように前記回生制御特性を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の動力出力装置。The regeneration control characteristic changing means,
When it is determined that the vehicle is in the coasting state, and when it is determined that the friction coefficient is smaller than a predetermined load value,
The power according to claim 1 or 2, wherein the regenerative control characteristic is changed so that a rate of change in regenerative braking force generated in response to the conversion of the kinetic energy to the electric energy is increased. Output device.

前記蓄電装置に対する充電を実施する前に、当該蓄電装置の電気残量を所定の閾値よりも予め小さくしておくように前記蓄電装置及び前記駆動源の少なくとも一方を制御する制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の動力出力装置。Before charging the power storage device, the power storage device further includes control means for controlling at least one of the power storage device and the driving source such that the remaining amount of electricity in the power storage device is smaller than a predetermined threshold value in advance. The power output device according to any one of claims 1 to 3, wherein:

駆動軸を備えた車両に搭載される動力出力装置であって、前記駆動軸の運動エネルギを受けて電気エネルギを起こす駆動源と、前記電気エネルギにより所定の回生制御特性に基づいて充電可能とされた蓄電装置とを備えたものを制御する制御方法であって、
前記車両が惰性走行状態にあるか否かに応じ、且つ、前記車両が走行している路面の摩擦係数に応じて、前記回生制御特性を変更する回生制御特性変更工程と、
該回生制御特性変更工程の後、前記車両の減速時に、前記回生制御特性に基づいて前記蓄電装置の充填を行う充電工程と、
を含むことを特徴とする動力出力装置の制御方法。A power output device mounted on a vehicle having a drive shaft, wherein the drive source generates kinetic energy by receiving kinetic energy of the drive shaft, and is capable of being charged by the electric energy based on predetermined regenerative control characteristics. A control method for controlling a device provided with a power storage device,
A regenerative control characteristic changing step of changing the regenerative control characteristic according to whether or not the vehicle is in the coasting state, and according to a friction coefficient of a road surface on which the vehicle is traveling,
After the regenerative control characteristic changing step, at the time of deceleration of the vehicle, a charging step of charging the power storage device based on the regenerative control characteristic,
A method for controlling a power output device, comprising:

請求項１乃至４のいずれか一項に記載の動力出力装置と、
該動力出力装置が搭載される車両本体と、
該車両本体に取り付けられると共に駆動軸を介して出力される駆動力により駆動される車輪と
を備えたことを特徴とする車両。A power output device according to any one of claims 1 to 4,
A vehicle body on which the power output device is mounted,
A vehicle mounted on the vehicle body and driven by a driving force output via a driving shaft.