JP2005220873A - 車両駆動制御装置及び車両駆動制御方法 - Google Patents

車両駆動制御装置及び車両駆動制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】エンジンの始動に伴ってエンジン回転速度に大きい振動が発生するのを防止することができるようにする。
【解決手段】エンジン回転速度を読み込み、エンジン回転速度があらかじめ設定された始動禁止領域内の値を採るかどうかを判断し、エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力せず、エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力するエンジン始動許可出力制御処理手段９１と、エンジン始動許可が出力されたときに、エンジンを始動するエンジン始動制御処理手段９２とを有する。エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採る場合に、エンジン始動許可が出力されず、エンジンが始動されないので、エンジンの始動に伴って、エンジン回転速度に大きい振動が発生するのを防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両駆動制御装置及び車両駆動制御方法に関するものである。
従来、電動車両としてのハイブリッド型車両に搭載され、エンジンのトルクであるエンジントルクの一部を発電機（発電機モータ）に、残りを駆動輪に伝達するようにした車両駆動装置においては、サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤを備えた差動回転装置としてのプラネタリギヤユニットを有し、前記サンギヤと発電機とを連結し、リングギヤ及び駆動モータと駆動輪とを連結し、キャリヤとエンジンとを連結し、前記リングギヤ及び駆動モータから出力された回転を駆動輪に伝達して駆動力を発生させるようにしている。
そして、前記ハイブリッド型車両においては、駆動モータと駆動モータ制御装置との間にインバータが配設され、該インバータは、駆動モータ制御装置から送られる駆動信号に従って駆動され、バッテリから直流の電力を受けて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流を発生させ、各相の電流を駆動モータに供給するようになっている。そのために、前記インバータは複数の、例えば、６個のスイッチング素子としてのトランジスタを備え、各トランジスタは、一対ずつユニット化されて各相のトランジスタモジュール（ＩＧＢＴ）を構成する。したがって、各トランジスタに駆動信号を所定のパターンで送ると、トランジスタがオン・オフさせられ、各相の電流を発生させる。
そして、駆動モータ回転速度センサによって駆動モータの回転速度である駆動モータ回転速度を検出し、該駆動モータ回転速度に基づいて、例えば、駆動モータのトルクである駆動モータトルク等の制御を行うようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１２０４６号公報
しかしながら、前記従来のハイブリッド型車両においては、例えば、バッテリ残量が少なかったり、運転者がアクセルペダルを踏み込んだりすると、エンジンが始動され、バッテリ残量が多くなったり、運転者がアクセルペダルを緩めたりすると、エンジンが停止させられるようになっているが、エンジンの始動に伴って、エンジンの回転速度であるエンジン回転速度ＮＥに大きい振動が発生し、運転者に不快感を与えてしまうことがある。
図２は従来のエンジン始動時の車両制御装置の動作を示すタイムチャート、図３は従来のエンジン始動時の振動の発生の状態を示すタイムチャートである。
図において、エンジンが所定の、エンジン回転速度ＮＥの目標値を表すエンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいてエンジン回転速度ＮＥで回転させられているときに、タイミングｔ１で車両制御装置においてエンジン停止要求が出力され、エンジン停止要求信号Ｓｇ１がハイレベルになると、燃料噴射及び点火が行われなくなるとともに、エンジン目標回転速度ＮＥ* が図３に示されるようなパターンで低くされ、これに伴ってエンジン回転速度ＮＥが追随して低くなる。
次に、タイミングｔ２で車両制御装置においてエンジン停止要求が出力されなくなり、エンジン停止要求信号Ｓｇ１がローレベルになるとともに、エンジン始動要求が出力され、エンジン始動要求信号Ｓｇ２がハイレベルになると、燃料噴射及び点火が行われ、タイミングｔ２以降、エンジン目標回転速度ＮＥ* が図３に示されるようなパターンで高くされ、これに伴ってエンジン回転速度ＮＥが追随して高くなる。
ところで、タイミングｔ１、ｔ２間、エンジン回転速度ＮＥは時間の経過とともに低くなるのに対して、タイミングｔ２以降、エンジン回転速度ＮＥは時間の経過とともに高くなり、タイミングｔ２でエンジン回転速度ＮＥが反転する。
ところが、前記車両駆動装置には、所定の固有振動数があり、該固有振動数に基づく共振領域がエンジン回転速度ＮＥ１、ＮＥ２間に形成されるので、タイミングｔ２におけるエンジン回転速度ＮＥｘが共振領域内の値を採ると、エンジン回転速度ＮＥが反転するのに伴ってエンジン回転速度ＮＥに大きい振動が発生してしまう。
また、エンジン回転速度ＮＥの振幅ｈが大きくなると、車両駆動装置を構成する各種の歯車、スプライン等の歯が互いに当たり、摩耗によって歯車、スプライン等を劣化させてしまう。その場合、車両駆動装置の耐久性が低下するだけでなく、ハイブリッド型車両を走行させる際の走行フィーリングが低下してしまう。
本発明は、前記従来のハイブリッド型車両の問題点を解決して、エンジンの始動に伴ってエンジン回転速度に大きい振動が発生するのを防止することができ、車両駆動装置の耐久性が低下するのを防止することができ、運転者に不快感を与えたり、走行フィーリングが低下したりすることがない車両駆動制御装置及び車両駆動制御方法を提供することを目的とする。
そのために、本発明の車両駆動制御装置においては、エンジン回転速度を読み込み、該エンジン回転速度があらかじめ設定された始動禁止領域内の値を採るかどうかを判断し、エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力せず、エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力するエンジン始動許可出力制御処理手段と、前記エンジン始動許可が出力されたときに、エンジンを始動するエンジン始動制御処理手段とを有する。
本発明の他の車両駆動制御装置においては、さらに、前記エンジンが駆動領域に置かれているかどうかに基づいてエンジン始動要求及びエンジン停止要求を出力するエンジン駆動判定処理手段を有する。
そして、前記エンジン始動許可出力制御処理手段は、前記エンジン停止要求の出力に伴ってエンジン目標回転速度が低くされる間に、前記エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採るかどうかを判断する。
本発明の更に他の車両駆動制御装置においては、さらに、前記エンジン始動許可出力制御処理手段は、前記エンジン停止要求の出力に伴ってエンジン回転速度の低下が開始され、該エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採るときにエンジン始動要求が出力されると、前記エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採るまでエンジン始動許可の出力を遅延する。
本発明の更に他の車両駆動制御装置においては、さらに、前記エンジン始動許可出力制御処理手段は、前記エンジン停止要求の出力に伴ってエンジン回転速度の低下が開始され、該エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採る前又は後において、前記エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採るときにエンジン始動要求が出力されると、エンジン始動許可を直ちに出力する。
本発明の更に他の車両駆動制御装置においては、さらに、前記始動禁止領域は、車両駆動装置の固有振動数に基づいて形成される共振領域に設定される。
本発明の更に他の車両駆動制御装置においては、さらに、前記始動禁止領域は、車両駆動装置の固有振動数に基づいて形成される共振領域にマージンを加えて設定される。
本発明の更に他の車両駆動制御装置においては、さらに、前記始動禁止領域は、車両駆動装置の固有振動数に基づいて形成される共振領域、及び該共振領域を形成するエンジン回転速度の下限値より低い領域に設定される。
本発明の車両駆動制御方法においては、エンジン回転速度を読み込み、該エンジン回転速度があらかじめ設定された始動禁止領域内の値を採るかどうかを判断し、エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力せず、エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力し、該エンジン始動許可が出力されたときに、エンジンを始動する。
本発明によれば、車両駆動制御装置においては、エンジン回転速度を読み込み、該エンジン回転速度があらかじめ設定された始動禁止領域内の値を採るかどうかを判断し、エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力せず、エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力するエンジン始動許可出力制御処理手段と、前記エンジン始動許可が出力されたときに、エンジンを始動するエンジン始動制御処理手段とを有する。
この場合、エンジン回転速度があらかじめ設定された始動禁止領域内の値を採るかどうかが判断され、エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採る場合に、エンジン始動許可が出力されず、エンジンが始動されないので、エンジンの始動に伴って、エンジン回転速度に大きい振動が発生するのを防止することができる。したがって、運転者に不快感を与えることがなくなる。
また、エンジン回転速度の振幅が小さいので、車両駆動装置を構成する各種の歯車、スプライン等の歯が互いに当たることがなくなり、かつ、ダンパ装置及びマウントによって発生する振動も小さくなるので、歯車、スプライン、ダンパ装置、マウント等が劣化することがなくなる。したがって、車両駆動装置の耐久性が低下するのを防止することができるだけでなく、電動車両を走行させる際の走行フィーリングが低下することがない。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、電動車両としてのハイブリッド型車両について説明する。
図１は本発明の実施の形態における車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
図において、９１は、エンジン回転速度ＮＥを読み込み、該エンジン回転速度ＮＥがあらかじめ設定された始動禁止領域内の値を採るかどうかを判断し、エンジン回転速度ＮＥが始動禁止領域内の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力せず、エンジン回転速度ＮＥが始動禁止領域外の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力するエンジン始動許可出力制御処理手段、９２は、前記エンジン始動許可が出力されたときに、図示されないエンジンを始動するエンジン始動制御処理手段である。
次に、ハイブリッド型車両について説明する。
図４は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
図において、１０は車両駆動装置のケース、１１は第１の軸線上に配設された駆動源としてのエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は前記第１の軸線上に配設され、前記エンジン１１を駆動することによって発生させられた回転を出力する出力軸、１３は、前記第１の軸線上に配設され、前記出力軸１２を介して入力された回転に対して変速を行う差動回転装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は、前記第１の軸線上に配設され、前記プラネタリギヤユニット１３における変速後の回転が出力される出力軸、１５は該出力軸１４に固定された出力ギヤとしての第１のカウンタドライブギヤ、１６は、前記第１の軸線上に配設され、伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３と連結され、更にエンジン１１と差動回転自在に、かつ、機械的に連結された駆動源としての、かつ、第１の電動機械としての発電機（Ｇ）である。また、該発電機１６は、車輪としての駆動輪３７と機械的に連結される。
前記出力軸１２上にダンパ装置Ｄが配設され、該ダンパ装置Ｄは、前記出力軸１２におけるエンジン１１側の入力部１２ａと、プラネタリギヤユニット１３側の出力部１２ｂとの間に接続され、前記入力部１２ａに取り付けられたドライブ部材ｄ１、出力部１２ｂに取り付けられたドリブン部材ｄ２、及びドライブ部材ｄ１とドリブン部材ｄ２との間に配設された付勢部材としてのスプリングｄｓを備える。そして、前記入力部１２ａを介してドライブ部材ｄ１に伝達されたエンジントルクＴＥは、スプリングｄｓに伝達され、該スプリングｄｓにおいて急激な変動が吸収された後、ドリブン部材ｄ２に伝達され、出力部１２ｂに対して出力される。
前記出力軸１４は、スリーブ状の形状を有し、前記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１のカウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３よりエンジン１１側に配設される。
前記プラネタリギヤユニット１３は、少なくとも、第１の差動要素としてのサンギヤＳ、該サンギヤＳと噛（し）合するピニオンＰ、該ピニオンＰと噛合する第２の差動要素としてのリングギヤＲ、及び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の差動要素としてのキャリヤＣＲを備え、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を介して発電機１６と、リングギヤＲは、出力軸１４及び所定のギヤ列を介して、前記第１の軸線と平行な第２の軸線上に配設され、前記エンジン１１及び発電機１６と差動回転自在に、かつ、機械的に連結された駆動源としての、かつ、第２の電動機械としての駆動モータ（Ｍ）２５及び駆動輪３７と、キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。そして、前記駆動モータ２５は駆動輪３７と機械的に連結される。また、前記キャリヤＣＲとケース１０との間にワンウェイクラッチＦが配設され、該ワンウェイクラッチＦは、エンジン１１から正方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにフリーになり、発電機１６又は駆動モータ２５から逆方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにロックされ、エンジン１１の回転を停止させ、逆方向の回転がエンジン１１に伝達されないようにする。したがって、エンジン１１の駆動を停止させた状態で発電機１６を駆動すると、前記ワンウェイクラッチＦによって、発電機１６から伝達されるトルクに対して反力が加えられる。なお、ワンウェイクラッチＦに代えて、前記キャリヤＣＲとケース１０との間に停止手段としての図示されないブレーキを配設することもできる。
そして、前記発電機１６は、前記伝達軸１７に固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステータ２２に巻装されたコイル２３から成り、伝達軸１７を介して伝達される回転によって電力を発生させる。そのために、前記コイル２３は、図示されないバッテリに接続され、該バッテリに直流の電流を供給する。また、前記ロータ２１と前記ケース１０との間に発電機ブレーキＢが配設され、該発電機ブレーキＢを係合させることによってロータ２１を固定し、発電機１６の回転を機械的に停止させることができる。
２６は、前記第２の軸線上に配設され、前記駆動モータ２５の回転が出力される出力軸、２７は該出力軸２６に固定された出力ギヤとしての第２のカウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸２６に固定され、回転自在に配設されたロータ４０、該ロータ４０の周囲に配設されたステータ４１、及び該ステータ４１に巻装されたコイル４２から成る。
前記駆動モータ２５は、コイル４２に供給される交流の電流であるＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流によって駆動モータトルクＴＭを発生させる。そのために、前記コイル４２は前記バッテリに接続され、該バッテリからの直流の電流が各相の電流に変換されて前記コイル４２に供給されるようになっている。
そして、前記駆動輪３７をエンジン１１の回転と同じ方向に回転させるために、前記第１、第２の軸線と平行な第３の軸線上にカウンタシャフト３０が配設され、該カウンタシャフト３０に、第１のカウンタドリブンギヤ３１、及び該第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が多い第２のカウンタドリブンギヤ３２が固定される。前記第１のカウンタドリブンギヤ３１と前記第１のカウンタドライブギヤ１５とが、また、前記第２のカウンタドリブンギヤ３２と前記第２のカウンタドライブギヤ２７とが噛合させられ、前記第１のカウンタドライブギヤ１５の回転が反転されて第１のカウンタドリブンギヤ３１に、前記第２のカウンタドライブギヤ２７の回転が反転されて第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。さらに、前記カウンタシャフト３０には、前記第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。
そして、前記第１〜第３の軸線と平行な第４の軸線上にディファレンシャル装置３６が配設され、該ディファレンシャル装置３６のデフリングギヤ３５と前記デフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。したがって、デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪３７に伝達される。このように、エンジン１１によって発生させられた回転を第１のカウンタドリブンギヤ３１に伝達することができるだけでなく、駆動モータ２５によって発生させられた回転を第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができるので、エンジン１１及び駆動モータ２５を駆動することによってハイブリッド型車両を走行させることができる。
ところで、前記構成のハイブリッド型車両においては、変速操作部材としての図示されないシフトレバーを操作し、前進レンジ、後進レンジ、ニュートラルレンジ及びパーキングレンジのうちの所定のレンジを選択すると、図示されないシフト位置判別装置が、選択されたレンジを判別し、レンジ位置信号を発生させて図示されない車両制御装置に送る。
なお、３８はロータ２１の位置であるロータ位置θＧを検出する第１のロータ位置検出部としてのレゾルバ等の位置センサ、３９はロータ４０の位置であるロータ位置θＭを検出する第２のロータ位置検出部としてのレゾルバ等の位置センサである。そして、検出されたロータ位置θＧは、車両制御装置及び図示されない発電機制御装置に、ロータ位置θＭは、車両制御装置及び図示されない駆動モータ制御装置に送られる。なお、５０は前記ディファレンシャル装置３６の出力軸としての駆動軸、５２はエンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度検出部としてのエンジン回転速度センサであり、検出されたエンジン回転速度ＮＥは、車両制御装置及び図示されないエンジン制御装置に送られる。また、前記エンジン１１、プラネタリギヤユニット１３、発電機１６、駆動モータ２５、カウンタシャフト３０、ディファレンシャル装置３６等によって車両駆動装置が構成される。
次に、前記プラネタリギヤユニット１３の動作について説明する。
図５は本発明の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図、図６は本発明の実施の形態における通常走行時の車速線図、図７は本発明の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
前記プラネタリギヤユニット１３（図４）においては、キャリヤＣＲがエンジン１１と、サンギヤＳが発電機１６と、リングギヤＲが出力軸１４及び所定のギヤ列を介して前記駆動モータ２５及び駆動輪３７とそれぞれ連結されるので、リングギヤＲの回転速度であるリングギヤ回転速度ＮＲと、出力軸１４に出力される回転速度である出力軸回転速度とが等しく、キャリヤＣＲの回転速度とエンジン回転速度ＮＥとが等しく、サンギヤＳの回転速度と発電機１６の回転速度である発電機回転速度ＮＧとが等しくなる。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍（本実施の形態においては２倍）にされると、
（ρ＋１）・ＮＥ＝１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ
の関係が成立する。したがって、リングギヤ回転速度ＮＲ及び発電機回転速度ＮＧに基づいてエンジン回転速度ＮＥ
ＮＥ＝（１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ）／（ρ＋１） ……（１）
を算出することができる。なお、前記式（１）によって、プラネタリギヤユニット１３の回転速度関係式が構成される。
また、エンジントルクＴＥ、リングギヤＲのトルクであるリングギヤトルクＴＲ、及び発電機１６のトルクである発電機トルクＴＧは、
ＴＥ：ＴＲ：ＴＧ＝（ρ＋１）：ρ：１ ……（２）
の関係になり、互いに反力を受け合う。なお、前記式（２）によって、プラネタリギヤユニット１３のトルク関係式が構成される。
そして、ハイブリッド型車両の通常走行時において、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳはいずれも正方向に回転させられ、図６に示されるように、リングギヤ回転速度ＮＲ、エンジン回転速度ＮＥ及び発電機回転速度ＮＧは、いずれも正の値を採る。また、前記リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは、プラネタリギヤユニット１３の歯数によって決定されるトルク比でエンジントルクＴＥを按（あん）分することによって得られるので、図７に示されるトルク線図上において、リングギヤトルクＴＲと発電機トルクＴＧとを加えたものがエンジントルクＴＥになる。
次に、前記車両駆動装置の制御を行う車両駆動制御装置について説明する。
図８は本発明の実施の形態における車両駆動制御装置の概念図である。
図において、１０は車両駆動装置のケース、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、Ｄはダンパ装置、１３はプラネタリギヤユニット、１６は発電機（Ｇ）、Ｂは発電機ブレーキ、２５は駆動モータ（Ｍ）、２８は前記発電機１６を駆動するための発電機インバータとしてのインバータ、２９は前記駆動モータ２５を駆動するための駆動モータインバータとしてのインバータ、３７は駆動輪、３８、３９は位置センサ、４３はバッテリである。前記インバータ２８、２９は電源スイッチＳＷを介してバッテリ４３に接続され、該バッテリ４３は前記電源スイッチＳＷがオンのときに直流の電流を前記インバータ２８、２９に供給する。該各インバータ２８、２９は、いずれも、複数の、例えば、６個のスイッチング素子としてのトランジスタを備え、各トランジスタは、一対ずつユニット化されて各相のトランジスタモジュールを構成する。
そして、前記インバータ２８の入口側に、インバータ２８に印加される直流の電圧である発電機インバータ電圧ＶＧを検出するために第１の直流電圧検出部としての発電機インバータ電圧センサ７５、及びインバータ２８に供給される直流の電流である発電機インバータ電流ＩＧを検出するために第１の直流電流検出部としての発電機インバータ電流センサ７７が配設される。また、前記インバータ２９の入口側に、インバータ２９に印加される直流の電圧である駆動モータインバータ電圧ＶＭを検出するために第２の直流電圧検出部としての駆動モータインバータ電圧センサ７６、及びインバータ２９に供給される直流の電流である駆動モータインバータ電流ＩＭを検出するために第２の直流電流検出部としての駆動モータインバータ電流センサ７８が配設される。そして、前記発電機インバータ電圧ＶＧ及び発電機インバータ電流ＩＧは車両制御装置５１及び発電機制御装置４７に、駆動モータインバータ電圧ＶＭ及び駆動モータインバータ電流ＩＭは車両制御装置５１及び駆動モータ制御装置４９に送られる。なお、前記バッテリ４３とインバータ２８、２９との間に平滑用のコンデンサＣが接続される。
また、前記車両制御装置５１は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、車両駆動装置の全体の制御を行い、所定のプログラム、データ等に従ってコンピュータとして機能する。前記車両制御装置５１に、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９が接続される。そして、前記エンジン制御装置４６は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、エンジン１１の制御を行うために、スロットル開度θ、バルブタイミング等の指示信号をエンジン１１及び車両制御装置５１に送る。また、前記発電機制御装置４７は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記発電機１６の制御を行うために、駆動信号Ｓｇ１をインバータ２８に送る。そして、駆動モータ制御装置４９は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記駆動モータ２５の制御を行うために、駆動信号Ｓｇ２をインバータ２９に送る。なお、前記エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９によって車両制御装置５１より下位に位置する第１の制御装置が、前記車両制御装置５１によって、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９より上位に位置する第２の制御装置が構成される。また、前記エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９も、所定のプログラム、データ等に従ってコンピュータとして機能する。
前記インバータ２８は、駆動信号Ｓｇ１に従って駆動され、力行時にバッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発生させ、該各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発電機１６に供給し、回生時に発電機１６から各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に供給する。
前記インバータ２９は、駆動信号Ｓｇ２に従って駆動され、力行時にバッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを発生させ、該各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを駆動モータ２５に供給し、回生時に駆動モータ２５から各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に供給する。
そして、４４は前記バッテリ４３の状態であるバッテリ状態としてのバッテリ残量ＳＯＣを検出するバッテリ残量検出装置、５２はエンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度センサ、５３はシフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ、５４はアクセルペダル、５５は該アクセルペダル５４の位置（踏込量）であるアクセルペダル位置ＡＰを検出するアクセル操作検出部としてのアクセルスイッチ、６１はブレーキペダル、６２は該ブレーキペダル６１の位置（踏込量）であるブレーキペダル位置ＢＰを検出するブレーキ操作検出部としてのブレーキスイッチ、６３はエンジン１１の温度ｔｍＥを検出するエンジン温度センサ、６４は発電機１６の温度、例えば、コイル２３の温度ｔｍＧを検出する発電機温度センサ、６５は駆動モータ２５の温度、例えば、コイル４２の温度ｔｍＭを検出する駆動モータ温度センサである。なお、温度ｔｍＥはエンジン制御装置４６に、温度ｔｍＧは発電機制御装置４７に、温度ｔｍＭは駆動モータ制御装置４９に送られる。
さらに、６６〜６９はそれぞれ各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＭＵ、ＩＭＶを検出する交流電流検出部としての電流センサ、７２は前記バッテリ状態としてのバッテリ電圧ＶＢを検出するバッテリ４３用の電圧検出部としてのバッテリ電圧センサである。前記バッテリ電圧ＶＢ及びバッテリ残量ＳＯＣは、発電機制御装置４７、駆動モータ制御装置４９及び車両制御装置５１に送られる。また、バッテリ状態として、バッテリ電流、バッテリ温度等を検出することもできる。なお、バッテリ残量検出装置４４、バッテリ電圧センサ７２、図示されないバッテリ電流センサ、図示されないバッテリ温度センサ等によってバッテリ状態検出部が構成される。また、電流ＩＧＵ、ＩＧＶは発電機制御装置４７及び車両制御装置５１に、電流ＩＭＵ、ＩＭＶは駆動モータ制御装置４９及び車両制御装置５１に供給される。
該車両制御装置５１は、前記エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン制御装置４６によってエンジン１１の始動・停止が設定される。
また、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機回転速度算出処理手段は、発電機回転速度算出処理を行い、前記ロータ位置θＧを読み込み、該ロータ位置θＧを微分することによって変化率δθＧを算出し、該変化率δθＧを発電機１６の角速度ωＧとするとともに、発電機回転速度ＮＧとする。そして、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機角加速度算出処理手段は、発電機角加速度算出処理を行い、前記変化率δθＧを更に微分することによって発電機１６の角加速度（回転変化率）αＧを算出する。
また、前記駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータ回転速度算出処理を行い、前記ロータ位置θＭを読み込み、該ロータ位置θＭを微分することによって変化率δθＭを算出し、該変化率δθＭを駆動モータ２５の角速度ωＭとするとともに、駆動モータ回転速度ＮＭとする。
さらに、前記車両制御装置５１の図示されない車速算出処理手段は、車速算出処理を行い、前記ロータ位置θＭを読み込み、該ロータ位置θＭに基づいて変化率δθＭを算出し、変化率δθＭ、及び前記出力軸２６から駆動輪３７までのトルク伝達系におけるギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出する。
そして、車両制御装置５１は、エンジン回転速度ＮＥの目標値を表すエンジン目標回転速度ＮＥ* 、発電機回転速度ＮＧの目標値を表す発電機目標回転速度ＮＧ* 、発電機トルクＴＧの目標値を表す発電機目標トルクＴＧ* 、及び駆動モータトルクＴＭの目標値を表す駆動モータ目標トルクＴＭ* を設定する。なお、前記エンジン目標回転速度ＮＥ* 、発電機目標回転速度ＮＧ* 、発電機目標トルクＴＧ* 、駆動モータ目標トルクＴＭ* 等によって制御指令値が構成される。
また、前記ロータ位置θＧと発電機回転速度ＮＧとは互いに比例し、ロータ位置θＭと駆動モータ回転速度ＮＭと車速Ｖとは互いに比例するので、位置センサ３８及び前記発電機回転速度算出処理手段を、発電機回転速度ＮＧを検出する発電機回転速度検出部として機能させたり、位置センサ３９及び前記駆動モータ回転速度算出処理手段を、駆動モータ回転速度ＮＭを検出する駆動モータ回転速度検出部として、位置センサ３９及び前記車速算出処理手段を、車速Ｖを検出する車速検出部として機能させたりすることもできる。
本実施の形態においては、前記エンジン回転速度センサ５２によってエンジン回転速度ＮＥを検出するようになっているが、エンジン回転速度ＮＥをエンジン制御装置４６において算出することができる。さらに、前記エンジン回転速度ＮＥを車両制御装置５１において算出することができる。そのために、車両制御装置５１にエンジン回転速度算出処理手段が配設され、該エンジン回転速度算出処理手段は、前記回転速度関係式（１）に従って、駆動モータ回転速度ＮＭ又は発電機回転速度ＮＧに基づいて、エンジン回転速度ＮＥを算出する。この場合、前記エンジン回転速度算出処理手段は、エンジン回転速度検出部として機能する。
また、本実施の形態において、車速Ｖは前記車速算出処理手段によってロータ位置θＭに基づいて算出されるようになっているが、リングギヤ回転速度ＮＲを検出し、該リングギヤ回転速度ＮＲに基づいて車速Ｖを算出したり、駆動輪３７の回転速度である駆動輪回転速度に基づいて車速Ｖを算出したりすることもできる。その場合、車速検出部として、リングギヤ回転速度センサ、駆動輪回転速度センサ等が配設される。
なお、前記エンジン１１の図示されないクランクシャフトには、図示されないプーリ、ベルト、エアコンクラッチ等を介して補機としての図示されないエアコンが連結され、エアコンのスイッチが操作されると、スタータ用のモータが駆動されてエンジン１１が始動させられるとともに、図示されないエアコンクラッチが係合させられ、出力軸１２の回転がエアコンに伝達され、エアコンが作動させられるようになっている。
次に、前記構成の車両駆動制御装置の動作について説明する。
図９は本発明の実施の形態における車両駆動制御装置の動作を示す第１のメインフローチャート、図１０は本発明の実施の形態における車両駆動制御装置の動作を示す第２のメインフローチャート、図１１は本発明の実施の形態における車両駆動制御装置の動作を示す第３のメインフローチャート、図１２は本発明の実施の形態における第１の車両要求トルクマップを示す図、図１３は本発明の実施の形態における第２の車両要求トルクマップを示す図、図１４は本発明の実施の形態におけるエンジン目標運転状態マップを示す図、図１５は本発明の実施の形態におけるエンジン駆動領域マップを示す図、図１６は本発明の実施の形態におけるエンジン始動時の車両制御装置の動作を示すタイムチャート、図１７は本発明の実施の形態におけるエンジン始動時の振動の発生の状態を示すタイムチャートである。なお、図１２、１３及び１５において、横軸に車速Ｖを、縦軸に車両要求トルクＴＯ* を、図１４において、横軸にエンジン回転速度ＮＥを、縦軸にエンジントルクＴＥを採ってある。
まず、車両制御装置５１（図８）の図示されない初期化処理手段は、初期化処理を行って各種の変量を初期値にする。次に、前記車両制御装置５１の図示されない車両要求トルク決定処理手段は、車両要求トルク決定処理を行い、アクセルスイッチ５５からアクセルペダル位置ＡＰを、ブレーキスイッチ６２からブレーキペダル位置ＢＰを読み込む。そして、前記車速算出処理手段は、ロータ位置θＭを読み込み、該ロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出し、該変化率ΔθＭ及び前記ギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出する。
続いて、前記車両要求トルク決定処理手段は、アクセルペダル５４が踏み込まれた場合、前記車両制御装置５１の記録装置に記録された図１２の第１の車両要求トルクマップを参照し、ブレーキペダル６１が踏み込まれた場合、前記記録装置に記録された図１３の第２の車両要求トルクマップを参照して、アクセルペダル位置ＡＰ、ブレーキペダル位置ＢＰ及び車速Ｖに対応させてあらかじめ設定された、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な車両要求トルクＴＯ* を決定する。
次に、前記車両制御装置５１は、車両要求トルクＴＯ* が駆動モータトルクＴＭの最大値を表す駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きいかどうかを判断する。車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きい場合、前記車両制御装置５１はエンジン１１が停止中であるかどうかを判断し、エンジン１１が停止中である場合、車両制御装置５１の図示されない急加速制御処理手段は、急加速制御処理を行い、駆動モータ２５及び発電機１６を駆動してハイブリッド型車両を走行させる。
また、車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ以下である場合、及び車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きく、かつ、エンジン１１が停止中でない場合、前記車両制御装置５１の図示されない運転者要求出力算出処理手段は、運転者要求出力算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* と車速Ｖとを乗算することによって、運転者要求出力ＰＤ
ＰＤ＝ＴＯ* ・Ｖ
を算出する。なお、前記車両要求トルクＴＯ* と駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘとを比較する場合、実際は、駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘに出力軸２６（図４）から駆動軸５０までのギヤ比γＭＡが乗算され、前記車両要求トルクＴＯ* と乗算値とが比較される。なお、前記ギヤ比γＭＡをあらかじめ見込んで、第１、第２の車両要求トルクマップを作成することもできる。
次に、前記車両制御装置５１の図示されないバッテリ充放電要求出力算出処理手段は、バッテリ充放電要求出力算出処理を行い、前記バッテリ残量検出装置４４からバッテリ残量ＳＯＣを読み込み、該バッテリ残量ＳＯＣに基づいてバッテリ充放電要求出力ＰＢを算出する。
続いて、前記車両制御装置５１の図示されない車両要求出力算出処理手段は、車両要求出力算出処理を行い、前記運転者要求出力ＰＤとバッテリ充放電要求出力ＰＢとを加算することによって、車両要求出力ＰＯ
ＰＯ＝ＰＤ＋ＰＢ
を算出する。
次に、前記車両制御装置５１の図示されないエンジン目標運転状態設定処理手段は、エンジン目標運転状態設定処理を行い、前記車両制御装置５１の記録装置に記録された図１４のエンジン目標運転状態マップを参照し、前記車両要求出力ＰＯを表す線ＰＯ１、ＰＯ２、…と、各アクセルペダル位置ＡＰ１〜ＡＰ６におけるエンジン１１の効率が最も高くなる最適燃費曲線Ｌとが交差するポイントＡ１〜Ａ３、Ａｍを、エンジン目標運転状態であるエンジン１１の運転ポイントとして決定し、該運転ポイントにおけるエンジントルクＴＥ１〜ＴＥ３、ＴＥｍをエンジントルクＴＥの目標値を表すエンジン目標トルクＴＥ* として決定し、前記運転ポイントにおけるエンジン回転速度ＮＥ１〜ＮＥ３、ＮＥｍをエンジン目標回転速度ＮＥ* として決定する。
そして、前記車両制御装置５１の図示されないエンジン駆動判定処理手段は、エンジン駆動判定処理を行い、前記記録装置に記録された図１５のエンジン駆動領域マップを参照して、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているかどうかを判断する。図１５において、ＡＲ１はエンジン１１が駆動される駆動領域、ＡＲ２はエンジン１１の駆動が停止させられる停止領域、ＡＲ３はヒステリシス領域である。また、ＬＥ１は停止させられているエンジン１１が駆動されるライン、ＬＥ２は駆動されているエンジン１１の駆動が停止させられるラインである。なお、前記ラインＬＥ１は、バッテリ残量ＳＯＣが大きいほど図１５の右方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が狭くされ、バッテリ残量ＳＯＣが小さいほど図１５の左方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が広くされる。
そして、例えば、運転者がアクセルペダル５４を踏み込んだり、バッテリ残量ＳＯＣが小さくなったりして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれたにもかかわらず、エンジン１１が駆動されていない場合、前記エンジン駆動判定処理手段は、エンジン始動要求を出力し、車両制御装置５１のエンジン始動許可出力制御処理手段９１（図１）は、エンジン回転速度ＮＥがあらかじめ設定された始動禁止領域外の値を採るかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥがあらかじめ設定された始動禁止領域外の値を採る場合、エンジン制御装置４６のエンジン始動制御処理手段９２は、エンジン始動制御処理を行い、エンジン１１を始動する。また、例えば、運転者がアクセルペダル５４を緩めたり、バッテリ残量ＳＯＣが大きくなったりして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれなくなったにもかかわらず、エンジン１１が駆動されている場合、前記エンジン駆動判定処理手段は、エンジン停止要求を出力し、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン停止制御処理手段は、エンジン停止制御処理を行い、エンジン１１の駆動を停止させる。
ところで、図１６及び１７に示されるように、エンジン１１が所定のエンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいてエンジン回転速度ＮＥで回転させられているときに、タイミングｔ１で車両制御装置５１においてエンジン停止要求が出力され、エンジン停止要求信号Ｓｇ１がハイレベルになると、燃料噴射及び点火が行われなくなるとともに、エンジン目標回転速度ＮＥ* が図１７に示されるようなパターンで低くされ、これに伴ってエンジン回転速度ＮＥが追随して低くなる。
次に、タイミングｔ２で車両制御装置５１においてエンジン停止要求が出力されなくなり、エンジン始動要求が出力されると、エンジン停止要求信号Ｓｇ１がローレベルになるとともに、エンジン始動要求信号Ｓｇ２がハイレベルになる。このとき、仮に、車両制御装置５１においてエンジン始動許可が出力されると、燃料噴射及び点火が行われ、エンジン回転速度ＮＥが反転する。
この場合、車両駆動装置の固有振動数に基づく共振領域がエンジン回転速度ＮＥ１、ＮＥ２間に形成されていて、タイミングｔ２におけるエンジン回転速度ＮＥｘが共振領域内の値を採るので、エンジン回転速度ＮＥが反転するのに伴ってエンジン回転速度ＮＥに大きい振動が発生してしまう。
そこで、前記エンジン始動許可出力制御処理手段９１は、エンジン始動許可出力制御処理を行い、前記共振領域を、エンジン１１の始動を禁止する始動禁止領域として設定し、エンジン回転速度ＮＥが、下限値であるエンジン回転速度ＮＥ１と上限値であるエンジン回転速度ＮＥ２との間、
ＮＥ１≦ＮＥ≦ＮＥ２
であるかどうかによって前記始動禁止領域内の値を採るかどうかを判断し、エンジン回転速度ＮＥが始動禁止領域内の値を採る場合には、エンジン始動許可を出力せず、エンジン始動許可信号Ｓｇ３をローレベルにする。このようにして、エンジン１１の始動が禁止される。そして、タイミングｔ３でエンジン回転速度ＮＥがＮＥｙ
ＮＥｙ＜ＮＥ１
になり、始動禁止領域外の値を採ると、前記エンジン始動許可出力制御処理手段９１は、エンジン始動許可を出力し、エンジン始動許可信号Ｓｇ３をハイレベルにする。
その結果、前記エンジン始動制御処理手段９２は、エンジン１１を始動する。
なお、前記エンジン始動許可出力制御処理手段９１は、前記エンジン停止要求の出力に伴って、エンジン回転速度ＮＥの低下が開始され、エンジン回転速度ＮＥが始動禁止領域内の値を採るときにエンジン始動要求が出力されると、前記エンジン回転速度ＮＥが始動禁止領域外の値を採るまでエンジン始動許可の出力を遅延し、エンジン回転速度ＮＥが始動禁止領域内の値を採る前又は後において、始動禁止領域外の値を採るときにエンジン始動要求が出力されると、エンジン始動許可を直ちに出力する。
このように、共振領域内においてエンジン１１が始動されることがなくなるので、エンジン１１の始動に伴って、エンジン回転速度ＮＥに大きい振動が発生するのを防止することができる。したがって、運転者に不快感を与えることがなくなる。
また、エンジン回転速度ＮＥの振幅ｋが小さいので、車両駆動装置を構成する各種の歯車、スプライン等の歯が互いに当たることがなくなり、かつ、ダンパ装置Ｄ及びマウントによって生じる振動も小さくなるので、歯車、スプライン、ダンパ装置Ｄ、マウント等が劣化することがなくなる。したがって、車両駆動装置の耐久性が低下するのを防止することができるだけでなく、ハイブリッド型車両を走行させる際の走行フィーリングが低下することがない。
一方、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれておらず、エンジン１１が駆動されていない場合、前記車両制御装置５１の図示されない駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* を駆動モータ目標トルクＴＭ* として算出するとともに決定し、該駆動モータ目標トルクＴＭ* を駆動モータ制御装置４９に送る。駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ２５のトルク制御を行う。
また、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれていて、かつ、エンジン１１が駆動されている場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン制御処理手段は、エンジン制御処理を行い、所定の方法でエンジン１１の制御を行う。
次に、車両制御装置５１の図示されない発電機目標回転速度算出処理手段は、発電機目標回転速度算出処理を行い、ロータ位置θＭを読み込み、該ロータ位置θＭ、及び出力軸２６からリングギヤＲまでのギヤ比γＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出するとともに、エンジン目標運転状態設定処理において決定されたエンジン目標回転速度ＮＥ* を読み込み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ* を算出し、決定する。
ところで、前記構成のハイブリッド型車両を駆動モータ２５及びエンジン１１によって走行させているときに、発電機回転速度ＮＧが低い場合、消費電力が大きくなり、発電機１６の発電効率が低くなるとともに、ハイブリッド型車両の燃費がその分悪くなってしまう。そこで、発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が所定の回転速度Ｎｔｈ１（例えば、５００〔ｒｐｍ〕）より小さい場合、発電機ブレーキＢを係合させ、発電機１６を機械的に停止させ、前記燃費を良くするようにしている。
そのために、前記車両制御装置５１の図示されない発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキ係合制御処理を行い、前記発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が所定の回転速度Ｎｔｈ１以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が回転速度Ｎｔｈ１以上である場合、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。そして、該発電機ブレーキＢが解放されている場合、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段の発電機回転速度制御処理手段は、発電機回転速度制御処理を行い、発電機１６のトルク制御を行う。また、前記発電機ブレーキＢが解放されていない場合、前記車両制御装置５１の図示されない発電機ブレーキ解放制御処理手段は、発電機ブレーキ解放制御処理を行い、発電機ブレーキＢを解放する。
ところで、前記発電機回転速度制御処理において、発電機目標トルクＴＧ* が決定され、該発電機目標トルクＴＧ* に基づいて発電機１６のトルク制御が行われ、所定の発電機トルクＴＧが発生させられると、前述されたように、エンジントルクＴＥ、リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは互いに反力を受け合うので、発電機トルクＴＧがリングギヤトルクＴＲに変換されてリングギヤＲから出力される。
そして、リングギヤトルクＴＲがリングギヤＲから出力されるのに伴って、発電機回転速度ＮＧが変動し、前記リングギヤトルクＴＲが変動すると、変動したリングギヤトルクＴＲが駆動輪３７に伝達され、ハイブリッド型車両の走行フィーリングが低下してしまう。そこで、発電機回転速度ＮＧの変動に伴う発電機１６のイナーシャ（ロータ２１及びロータ軸のイナーシャ）分のトルクを見込んでリングギヤトルクＴＲを算出するようにしている。
そのために、前記車両制御装置５１の図示されないリングギヤトルク算出処理手段は、リングギヤトルク算出処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ* を読み込み、該発電機目標トルクＴＧ* 、及びサンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比に基づいてリングギヤトルクＴＲを算出する。
すなわち、発電機１６のイナーシャをＩｎＧとし、発電機１６の角加速度をαＧとしたとき、サンギヤＳのトルクであるサンギヤトルクＴＳは、発電機目標トルクＴＧ* からイナーシャＩｎＧ分のトルク等価成分（イナーシャトルク）ＴＧＩ
ＴＧＩ＝ＩｎＧ・αＧ
を減算することによって得られ、
ＴＳ＝ＴＧ* −ＴＧＩ
＝ＴＧ* −ＩｎＧ・αＧ ……（３）
になる。なお、前記トルク等価成分ＴＧＩは、通常、ハイブリッド型車両の加速中は加速方向に対して正の値を、ハイブリッド型車両の減速中は加速方向に対して負の値を採る。
そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍であるとすると、リングギヤトルクＴＲは、サンギヤトルクＴＳのρ倍であるので、
ＴＲ＝ρ・ＴＳ
＝ρ・（ＴＧ* −ＴＧＩ）
＝ρ・（ＴＧ* −ＩｎＧ・αＧ） ……（４）
になる。このように、発電機目標トルクＴＧ* 及びトルク等価成分ＴＧＩからリングギヤトルクＴＲを算出することができる。
そこで、前記車両制御装置５１の図示されない駆動軸トルク推定処理手段は、駆動軸トルク推定処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ* 及びトルク等価成分ＴＧＩに基づいて出力軸２６におけるトルク、すなわち、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。すなわち、前記駆動軸トルク推定処理手段は、前記リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比に基づいて駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、算出する。
なお、発電機ブレーキＢが係合させられる際に、発電機目標トルクＴＧ* は零（０）にされるので、リングギヤトルクＴＲはエンジントルクＴＥと比例関係になる。そこで、発電機ブレーキＢが係合させられる際に、前記駆動軸トルク推定処理手段は、エンジントルクＴＥを読み込み、前記トルク関係式によって、エンジントルクＴＥに基づいてリングギヤトルクＴＲを算出し、該リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比に基づいて前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
続いて、前記駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* から、前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを減算することによって、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴでは不足する分を駆動モータ目標トルクＴＭ* として算出し、決定する。
そして、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、決定された駆動モータ目標トルクＴＭ* に基づいて駆動モータ２５のトルク制御を行い、駆動モータトルクＴＭを制御する。
また、発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキＢが係合させられているかどうかを判断する。そして、発電機ブレーキＢが係合させられていない場合、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキＢを係合させる。
次に、図９〜１１のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 初期化処理を行う。
ステップＳ２ アクセルペダル位置ＡＰ及びブレーキペダル位置ＢＰを読み込む。
ステップＳ３ 車速Ｖを算出する。
ステップＳ４ 車両要求トルクＴＯ* を決定する。
ステップＳ５ 車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きいかどうかを判断する。車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きい場合はステップＳ６に、車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ以下である場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ６ エンジン１１が停止中であるかどうかを判断する。エンジン１１が停止中である場合はステップＳ７に、停止中でない（駆動中である）場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ７ 急加速制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ８ 運転者要求出力ＰＤを算出する。
ステップＳ９ バッテリ充放電要求出力ＰＢを算出する。
ステップＳ１０ 車両要求出力ＰＯを算出する。
ステップＳ１１ エンジン１１の運転ポイントを決定する。
ステップＳ１２ エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれている場合はステップＳ１３に、駆動領域ＡＲ１に置かれていない場合はステップＳ１７に進む。
ステップＳ１３ エンジン１１が駆動されているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動されている場合はステップＳ２０に、駆動されていない場合はステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４ エンジン始動要求を出力する。
ステップＳ１５ エンジン回転速度ＮＥが共振領域外の値を採るのを待機する。
ステップＳ１６ エンジン始動制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ１７ エンジン１１が駆動されているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動されている場合はステップＳ１８に、駆動されていない場合はステップＳ２９に進む。
ステップＳ１８ エンジン停止要求を出力する。
ステップＳ１９ エンジン停止制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ２０ エンジン制御処理を行う。
ステップＳ２１ 発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。
ステップＳ２２ 発電機目標回転速度ＮＧの絶対値が回転速度Ｎｔｈ１以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧの絶対値が回転速度Ｎｔｈ１以上である場合ステップＳ２３に、発電機目標回転速度ＮＧの絶対値が回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合ステップＳ２４に進む。
ステップＳ２３ 発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ２６に、解放されていない場合はステップＳ２７に進む。
ステップＳ２４ 発電機ブレーキＢが係合させられているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが係合させられている場合は処理を終了し、係合させられていない場合はステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５ 発電機ブレーキ係合制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ２６ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２７ 発電機ブレーキ解放制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ２８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２９ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ３０ 駆動モータ制御処理を行い、処理を終了する。
次に、図１０のステップＳ１６におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンについて説明する。
図１８は本発明の実施の形態におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンを示す図である。
まず、エンジン始動制御処理手段９２（図１）は、スロットル開度θを読み込み、スロットル開度θが０〔％〕である場合に、前記車速算出処理手段によって算出された車速Ｖを読み込み、かつ、エンジン目標運転状態設定処理において決定されたエンジン１１（図８）の運転ポイントを読み込む。
続いて、エンジン始動制御処理手段９２の図示されない発電機目標回転速度算出処理手段は、発電機目標回転速度算出処理を行い、ロータ位置θＭを読み込み、該ロータ位置θＭ、及び前記ギヤ比γＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出するとともに、前記運転ポイントにおけるエンジン目標回転速度ＮＥ* を読み込み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ* を算出し、決定する。
そして、前記エンジン始動制御処理手段９２の図示されない始動処理手段は、始動処理を行い、エンジン回転速度ＮＥとあらかじめ設定された始動回転速度ＮＥｔｈ１とを比較し、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高い場合、エンジン始動制御処理手段９２は、エンジン１１において燃料噴射及び点火を行う。
続いて、前記エンジン始動制御処理手段９２の図示されない発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ* に基づいて発電機回転速度制御処理を行い、発電機回転速度ＮＧを高くし、それに伴ってエンジン回転速度ＮＥを高くする。
そして、前記エンジン始動制御処理手段９２は、ステップＳ２８〜ステップＳ３０において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、前記エンジン始動制御処理手段９２の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行う。
また、前記エンジン始動制御処理手段９２は、エンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ* になるようにスロットル開度θを調整する。次に、前記エンジン始動制御処理手段９２は、エンジン１１が正常に駆動されているかどうかを判断するために、発電機トルクＴＧが、エンジン１１の始動に伴うモータリングトルクＴＥｔｈより小さいかどうかを判断し、発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さい状態で所定時間が経過するのを待機する。
また、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１以下である場合、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ* に基づいて発電機回転速度制御処理を行い、続いて、前記エンジン始動制御処理手段９２は、ステップＳ２８〜ステップＳ３０において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１６−１ スロットル開度θが０〔％〕であるかどうかを判断する。スロットル開度θが０〔％〕である場合はステップＳ１６−３に、０〔％〕でない場合はステップＳ１６−２に進む。
ステップＳ１６−２ スロットル開度θを０〔％〕にし、ステップＳ１６−１に戻る。
ステップＳ１６−３ 車速Ｖを読み込む。
ステップＳ１６−４ エンジン１１の運転ポイントを読み込む。
ステップＳ１６−５ 発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。
ステップＳ１６−６ エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高い場合はステップＳ１６−１１に、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１以下である場合はステップＳ１６−７に進む。
ステップＳ１６−７ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１６−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１６−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ１６−１０ 駆動モータ制御処理を行い、ステップ１６−１に戻る。
ステップＳ１６−１１ 燃料噴射及び点火を行う。
ステップＳ１６−１２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１６−１３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１６−１４ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ１６−１５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１６−１６ スロットル開度θを調整する。
ステップＳ１６−１７ 発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さいかどうかを判断する。発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さい場合はステップＳ１６−１８に進み、発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈ以上である場合はステップＳ１６−１１に戻る。
ステップＳ１６−１８ 所定時間が経過するのを待機し、経過するとリターンする。
次に、図１０のステップＳ１９におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンについて説明する。
図１９は本発明の実施の形態におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンを示す図である。
まず、前記エンジン停止制御処理手段は、発電機ブレーキＢ（図８）が解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されておらず、係合させられている場合、前記エンジン停止制御処理手段の発電機ブレーキ解放制御処理手段は、発電機ブレーキ解放制御処理を行い、発電機ブレーキＢを解放する。
また、前記発電機ブレーキＢが解放されている場合、前記エンジン停止制御処理手段の停止処理手段は、停止処理を行い、エンジン１１における燃料噴射及び点火を停止させ、スロットル開度θを０〔％〕にする。
続いて、前記エンジン停止制御処理手段の発電機目標回転速度算出処理手段は、発電機目標回転速度算出処理を行い、前記リングギヤ回転速度ＮＲを読み込み、該リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ* （０〔ｒｐｍ〕）に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。そして、前記エンジン停止制御処理手段の発電機回転速度制御処理手段が、発電機回転速度制御処理を行った後、エンジン停止制御処理手段は、ステップＳ２８〜ステップＳ３０において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、前記エンジン停止制御処理手段の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行う。
次に、前記発電機回転速度制御処理手段は、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下であるかどうかを判断し、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下である場合、発電機１６に対するスイッチングを停止させ、発電機１６のシャットダウンを行う。
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１９−１ 発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ１９−３に、解放されていない場合はステップＳ１９−２に進む。
ステップＳ１９−２ 発電機ブレーキ解放制御処理を行う。
ステップＳ１９−３ 燃料噴射及び点火を停止させる。
ステップＳ１９−４ スロットル開度θを０〔％〕にする。
ステップＳ１９−５ エンジン目標回転速度ＮＥ* を決定する。
ステップＳ１９−６ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１９−７ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ１９−８ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１９−９ 発電機１６に対するスイッチングを停止させ、リターンする。
本実施の形態においては、エンジン１１が共振領域内に置かれているかどうかに基づいて、エンジン１１を始動したり、停止させたりするようになっているが、エアコンが作動させられるのに伴ってエンジン１１を始動したり、エアコンの作動が停止させられるのに伴ってエンジン１１を停止させたりする場合に、本発明を適用することもできる。
そして、本実施の形態においては、共振領域が始動禁止領域として設定されるようになっているが、共振領域に所定のマージンαを加えて始動禁止領域を設定し、始動禁止領域を共振領域より広くすることができる。
すなわち、エンジン回転速度ＮＥが
ＮＥ１−α≦ＮＥ≦ＮＥ２＋α
である場合に、エンジン１１の始動を禁止することができる。
さらに、前記共振領域及びエンジン回転速度ＮＥ１より低い領域を始動禁止領域として設定することができる。その場合、エンジン回転速度ＮＥが
０≦ＮＥ≦ＮＥ２
である場合に、エンジン１１の始動を禁止することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の実施の形態における車両駆動制御装置の機能ブロック図である。 従来のエンジン始動時の車両制御装置の動作を示すタイムチャートである。 従来のエンジン始動時の振動の発生の状態を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。 本発明の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図である。 本発明の実施の形態における通常走行時の車速線図である。 本発明の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。 本発明の実施の形態における車両駆動制御装置の概念図である。 本発明の実施の形態における車両駆動制御装置の動作を示す第１のメインフローチャートである。 本発明の実施の形態における車両駆動制御装置の動作を示す第２のメインフローチャートである。 本発明の実施の形態における車両駆動制御装置の動作を示す第３のメインフローチャートである。 本発明の実施の形態における第１の車両要求トルクマップを示す図である。 本発明の実施の形態における第２の車両要求トルクマップを示す図である。 本発明の実施の形態におけるエンジン目標運転状態マップを示す図である。 本発明の実施の形態におけるエンジン駆動領域マップを示す図である。 本発明の実施の形態におけるエンジン始動時の車両制御装置の動作を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態におけるエンジン始動時の振動の発生の状態を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の実施の形態におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンを示す図である。
符号の説明
１１ エンジン
１６ 発電機
２５ 駆動モータ
３０ カウンタシャフト
３６ ディファレンシャル装置
９１ エンジン始動許可出力制御処理手段
９２ エンジン始動制御処理手段

Claims (8)

  1. エンジン回転速度を読み込み、該エンジン回転速度があらかじめ設定された始動禁止領域内の値を採るかどうかを判断し、エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力せず、エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力するエンジン始動許可出力制御処理手段と、前記エンジン始動許可が出力されたときに、エンジンを始動するエンジン始動制御処理手段とを有することを特徴とする車両駆動制御装置。
  2. 前記エンジンが駆動領域に置かれているかどうかに基づいてエンジン始動要求及びエンジン停止要求を出力するエンジン駆動判定処理手段を有するとともに、前記エンジン始動許可出力制御処理手段は、前記エンジン停止要求の出力に伴ってエンジン目標回転速度が低くされる間に、前記エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採るかどうかを判断する請求項１に記載の車両駆動制御装置。
  3. 前記エンジン始動許可出力制御処理手段は、前記エンジン停止要求の出力に伴ってエンジン回転速度の低下が開始され、該エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採るときにエンジン始動要求が出力されると、前記エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採るまでエンジン始動許可の出力を遅延する請求項２に記載の車両駆動制御装置。
  4. 前記エンジン始動許可出力制御処理手段は、前記エンジン停止要求の出力に伴ってエンジン回転速度の低下が開始され、該エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採る前又は後において、前記エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採るときにエンジン始動要求が出力されると、エンジン始動許可を直ちに出力する請求項３に記載の車両駆動制御装置。
  5. 前記始動禁止領域は、車両駆動装置の固有振動数に基づいて形成される共振領域に設定される請求項１に記載の車両駆動制御装置。
  6. 前記始動禁止領域は、車両駆動装置の固有振動数に基づいて形成される共振領域にマージンを加えて設定される請求項１に記載の車両駆動制御装置。
  7. 前記始動禁止領域は、車両駆動装置の固有振動数に基づいて形成される共振領域、及び該共振領域を形成するエンジン回転速度の下限値より低い領域に設定される請求項１に記載の車両駆動制御装置。
  8. エンジン回転速度を読み込み、該エンジン回転速度があらかじめ設定された始動禁止領域内の値を採るかどうかを判断し、エンジン回転速度が始動禁止領域内の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力せず、エンジン回転速度が始動禁止領域外の値を採る場合に、エンジン始動許可を出力し、該エンジン始動許可が出力されたときに、エンジンを始動することを特徴とする車両駆動制御方法。
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