JP2016141236A - 駆動制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電動機を回転させながら坂道での車両のずり下がりを防止することができる駆動制御装置を提供すること。
【解決手段】第１モータジェネレータ４のロータ軸１３及び第２モータジェネレータ５のロータ軸１６を回転させながら駆動軸７を停止状態に維持させるように構成された第１遊星歯車機構８及び第２遊星歯車機構９を有する動力伝達機構１０と、ヒルホールド制御を実行する条件が成立した場合、駆動軸７が停止状態を維持するように、エンジン２の出力トルクに応じて第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の出力トルクを制御するハイブリッドＥＣＵ３２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、坂道での車両のずり下がりを防止するヒルホールド機能を制御する駆動制御装置に関する。
車両には、ヒルホールド機能を有しているものがある。ヒルホールド機能とは、所定角度以上の坂道での停止からの発進時に、運転者がブレーキペダルを離してアクセルペダルを踏み込むまでの間に車両がずり下がらないようにする機能である。
特許文献１では、電気自動車においてヒルホールド機能を実現させるため、車速がゼロとなるように電動機にトルク指令を出力することが提案されている。
特開２０１０−１４８２５０号公報
しかしながら、このような電動機を利用したヒルホールド制御では、車速がゼロのまま電動機が回転せずにトルクを出し続ける状態が継続すると、電動機を制御するインバータの特定の相に電流が集中して、インバータの特定のスイッチング素子が加熱してしまう。
そこで、本発明は、電動機を回転させながら坂道での車両のずり下がりを防止することができる駆動制御装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決する駆動制御装置の発明の一態様は、内燃機関と、電動機とによって生成された動力を、動力伝達機構を介して駆動軸に伝達する車両の駆動制御装置であって、坂道において車両を停止状態に維持させるヒルホールド制御を実行する制御部を備え、動力伝達機構は、電動機の回転軸を回転させながら駆動軸が停止状態を維持するように回転軸と駆動軸とが歯車機構を介して連結され、制御部は、ヒルホールド制御を実行する条件が成立した場合、駆動軸が停止状態を維持するように、内燃機関の出力トルクに応じて電動機の出力トルクを制御するものである。
このように本発明の一態様によれば、電動機を回転させながら坂道での車両のずり下がりを防止することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る駆動制御装置を示す図であり、その概念ブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る駆動制御装置を示す図であり、その目標駆動トルクを算出するマップを示す図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る駆動制御装置を示す図であり、そのエンジン、駆動軸、第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータの各回転速度の関係を示す共線図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る駆動制御装置を示す図であり、そのエンジンフリクショントルクを算出するマップを示す図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る駆動制御装置を示す図であり、そのエンジン指令トルクを算出するマップを示す図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る駆動制御装置を示す図であり、その補正トルクを算出するマップを示す図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る駆動制御装置を示す図であり、ヒルホールド制御処理を説明するフローチャートである。 図８は、本発明の一実施形態の他の態様に係る駆動制御装置を示す図であり、その概念ブロック図である。 図９は、本発明の一実施形態の他の態様に係る駆動制御装置を示す図であり、そのエンジン、駆動軸、第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータの各回転速度の関係を示す共線図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１において、本発明の一実施形態に係る駆動制御装置を搭載した車両１００は、駆動機構１と、制御部としてのハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit）３２と、エンジンＥＣＵ３３と、モータＥＣＵ３４とを含んで構成される。
駆動機構１は、内燃機関としてのエンジン２と、エンジン２の出力軸３と、電力から駆動力を生成するとともに駆動されることにより電力を生成する第１電動機としての第１モータジェネレータ４及び第２電動機としての第２モータジェネレータ５と、車両１００の駆動輪６に動力を伝達可能に接続された駆動軸７と、動力伝達機構１０を構成する第１遊星歯車機構８及び第２遊星歯車機構９とを含んで構成される。
エンジン２は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うとともに、圧縮行程及び膨張行程の間に図示しない点火装置によって点火を行う４サイクルのエンジンによって構成されている。エンジン２の出力軸３は、第１遊星歯車機構８と第２遊星歯車機構９とに連結されている。なお、出力軸３には、出力軸３の逆回転によるトルクが第１遊星歯車機構８や第２遊星歯車機構９に伝達されることを防止するワンウェイクラッチが設けられていてもよい。
第１モータジェネレータ４は、第１遊星歯車機構８に連結された回転軸としてのロータ軸１３と、ロータ１４と、ステータ１５とを有している。ロータ１４には、複数の永久磁石が埋め込まれている。ステータ１５は、ステータコア及びステータコアに巻き掛けられた三相コイルを有している。ステータ１５の三相コイルは、第１インバータ１９に接続されている。
このように構成された第１モータジェネレータ４において、ステータ１５の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ１５によって回転磁界が形成され、この回転磁界にロータ１４に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ１４がロータ軸１３周りに回転駆動される。すなわち、第１モータジェネレータ４は、電動機として機能し、車両１００を駆動する駆動力を生成する。
また、ロータ１４がロータ軸１３周りに回転すると、ロータ１４に埋め込まれた永久磁石によって回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ１５の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相コイルの両端に電力が発生する。すなわち、第１モータジェネレータ４は、発電機としても機能し、バッテリ２１を充電する電力を生成する。
第１インバータ１９は、バッテリ２１から供給される直流電力を三相交流電力に変換して第１モータジェネレータ４に供給する。第１インバータ１９は、モータＥＣＵ３４から入力される制御信号によって第１モータジェネレータ４に供給する三相交流電力を変化させるようになっている。また、第１インバータ１９は、第１モータジェネレータ４が発電した三相交流電力を直流電力に変換してバッテリ２１を充電する。
第２モータジェネレータ５は、第２遊星歯車機構９に連結された回転軸としてのロータ軸１６と、ロータ１７と、ステータ１８とを有している。ロータ１７には、複数の永久磁石が埋め込まれている。ステータ１８は、ステータコア及びステータコアに巻き掛けられた三相コイルを有している。ステータ１８の三相コイルは、第２インバータ２０に接続されている。
このように構成された第２モータジェネレータ５において、ステータ１８の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ１８によって回転磁界が形成され、この回転磁界にロータ１７に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ１７がロータ軸１６周りに回転駆動される。すなわち、第２モータジェネレータ５は、電動機として機能し、車両１００を駆動する駆動力を生成する。
また、ロータ１７がロータ軸１６周りに回転すると、ロータ１７に埋め込まれた永久磁石によって回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ１８の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相コイルの両端に電力が発生する。すなわち、第２モータジェネレータ５は、発電機としても機能し、バッテリ２１を充電する電力を生成する。
第２インバータ２０は、バッテリ２１から供給される直流電力を三相交流電力に変換して第２モータジェネレータ５に供給する。第２インバータ２０は、モータＥＣＵ３４から入力される制御信号によって第２モータジェネレータ５に供給する三相交流電力を変化させるようになっている。また、第２インバータ２０は、第２モータジェネレータ５が発電した三相交流電力を直流電力に変換してバッテリ２１を充電する。
第１遊星歯車機構８は、サンギヤ２２と、サンギヤ２２に噛み合う複数のプラネタリギヤ２３と、複数のプラネタリギヤ２３に噛み合うリングギヤ２５とを有し、プラネタリギヤ２３を自転可能に支持するプラネタリキャリア２４が設けられている。
第２遊星歯車機構９は、サンギヤ２６と、サンギヤ２６に噛み合う複数のプラネタリギヤ２７と、複数のプラネタリギヤ２７に噛み合うリングギヤ２９とを有し、プラネタリギヤ２７を自転可能に支持するプラネタリキャリア２８が設けられている。
第１遊星歯車機構８のサンギヤ２２は、第１モータジェネレータ４のロータ１４と一体に回転するように、ロータ軸１３に連結されている。第１遊星歯車機構８のプラネタリキャリア２４と、第２遊星歯車機構９のサンギヤ２６とは、エンジン２の出力軸３に一体回転可能に連結されている。
第１遊星歯車機構８のリングギヤ２５は、第２遊星歯車機構９のプラネタリギヤ２７にプラネタリキャリア２８を介してロータ軸１３周りに公転可能に連結されている。また、第１遊星歯車機構８のリングギヤ２５は、デファレンシャルギヤ及びその他のギヤを含む出力伝達機構３１を介して駆動軸７を回転させるように形成されている。
第２遊星歯車機構９のリングギヤ２９は、第２モータジェネレータ５のロータ１７と一体に回転するようにロータ軸１６に連結されている。このように、動力伝達機構１０は、エンジン２の出力軸３と、第１モータジェネレータ４のロータ軸１３と、第２モータジェネレータ５のロータ軸１６と、駆動軸７とが連結された歯車機構を構成する。
したがって、動力伝達機構１０は、エンジン２と、第１モータジェネレータ４と、第２モータジェネレータ５と、駆動軸７との間で駆動力を授受させるようになっている。例えば、動力伝達機構１０は、エンジン２と、第１モータジェネレータ４と、第２モータジェネレータ５とによって生成された動力を駆動軸７に伝達するようになっている。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
ハイブリッドＥＣＵ３２のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをハイブリッドＥＣＵ３２として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ３２において、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ハイブリッドＥＣＵ３２として機能する。ハイブリッドＥＣＵ３２は、エンジンＥＣＵ３３及びモータＥＣＵ３４に接続され、これら各ＥＣＵと相互にデータのやりとりを行う。
ハイブリッドＥＣＵ３２の入力ポートには、アクセル開度センサ４１、シフトポジションセンサ４２、ブレーキストロークセンサ４３、車速センサ４４、傾斜角センサ４５、バッテリ状態検出センサ４６、ブレーキ失陥検出センサ４７、ヒルホールド機能動作スイッチ４８、駆動部状態検出センサ４９を含む各種センサ類が接続されている。
アクセル開度センサ４１は、運転者による図示しないアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出する。シフトポジションセンサ４２は、運転者によるシフトレバーの操作により選択されたシフト位置を検出する。シフト位置は、例えば、前進、後進、停車のいずれかが選択される。
ブレーキストロークセンサ４３は、運転者による図示しないブレーキペダルの踏み込み量を検出する。車速センサ４４は、例えば、駆動軸７の回転速度から車速を検出する。車速センサ４４は、車両１００が前進方向に進んでいる場合は正の車速を出力し、車両が後進方向に進んでいる場合は負の車速を出力する。
傾斜角センサ４５は、例えば、ジャイロスコープや加速度センサなどにより構成され、車両１００の進行方向の水平面に対する角度に対応したセンサ情報（電圧信号）を出力するようになっている。
バッテリ状態検出センサ４６は、バッテリ２１の充放電電流、電圧及びバッテリ温度を検出する。ハイブリッドＥＣＵ３２は、バッテリ状態検出センサ４６から入力される充放電電流の値、電圧の値及びバッテリ温度の値に基づき、バッテリ２１の残容量などを検出する。
バッテリ状態検出センサ４６は、例えば、バッテリ２１の充放電電流を検出する電流センサに、電圧を検出する電圧センサ及びバッテリ温度を検出するバッテリ温度センサを付設した構成を用いることができる。なお、電流センサと電圧センサとバッテリ温度センサとを別に設けてもよい。
ブレーキ失陥検出センサ４７は、図示しないブレーキがその機能を失陥したか否かを検出する。ヒルホールド機能動作スイッチ４８は、運転者がヒルホールド機能を動作させるか否かを設定するスイッチである。ハイブリッドＥＣＵ３２は、ヒルホールド機能動作スイッチ４８がオン状態であればヒルホールド機能を動作させ、ヒルホールド機能動作スイッチ４８がオフ状態であればヒルホールド機能を動作させない。
駆動部状態検出センサ４９は、エンジン２や第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５の回転数や出力トルクを検出する。
エンジンＥＣＵ３３は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
エンジンＥＣＵ３３のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをエンジンＥＣＵ３３として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、エンジンＥＣＵ３３において、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、エンジンＥＣＵ３３として機能する。また、エンジンＥＣＵ３３は、ハイブリッドＥＣＵ３２に接続され、相互にデータのやりとりを行う。
エンジンＥＣＵ３３は、ハイブリッドＥＣＵ３２からのトルク指令信号により、エンジン２の出力トルクがトルク指令信号に設定された指令トルクになるようにエンジン２を制御する。エンジンＥＣＵ３３は、不図示のインジェクタやスロットルバルブを制御することにより燃料噴射量や吸入空気量を制御させて、エンジン２の出力トルクを制御する。
モータＥＣＵ３４は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
モータＥＣＵ３４のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをモータＥＣＵ３４として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、モータＥＣＵ３４において、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、モータＥＣＵ３４として機能する。
また、モータＥＣＵ３４の出力ポートには、第１インバータ１９と第２インバータ２０とが接続されている。第１インバータ１９及び第２インバータ２０には、バッテリ２１が接続されている。また、モータＥＣＵ３４は、ハイブリッドＥＣＵ３２に接続され、相互にデータのやりとりを行う。
モータＥＣＵ３４は、ハイブリッドＥＣＵ３２からのトルク指令信号により、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５のそれぞれの出力トルクがトルク指令信号に設定されたそれぞれの指令トルクになるように第１インバータ１９及び第２インバータ２０を制御する。モータＥＣＵ３４は、第１インバータ１９及び第２インバータ２０を制御することにより第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５へ供給される三相交流電力を制御し、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の出力トルクを制御する。
このような車両１００において、ハイブリッドＥＣＵ３２は、アクセル開度センサ４１により検出されたアクセル開度と、シフトポジションセンサ４２により検出されたシフト位置と、車速センサ４４により検出された車速とに基づいて目標駆動トルクを算出し、目標駆動トルクを駆動軸７に出力させるようにエンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５を制御する。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、例えば、アクセル開度と、シフト位置と、車速と、により目標駆動トルクが決まるマップにより目標駆動トルクを算出する。ハイブリッドＥＣＵ３２は、シフト位置が「前進」であった場合、図２（ａ）に示すようなマップに基づいて目標駆動トルクを算出する。ハイブリッドＥＣＵ３２は、シフト位置が「後進」であった場合、図２（ｂ）に示すようなマップに基づいて目標駆動トルクを算出する。
また、ハイブリッドＥＣＵ３２は、バッテリ状態検出センサ４６の検出結果により求められたバッテリ２１の残容量が所定容量値より低い場合は、エンジン２の燃料噴射を行なわせてエンジン２を駆動させる。一方、ハイブリッドＥＣＵ３２は、バッテリ２１の残容量が所定容量値以上の場合は、エンジン２の燃料噴射を停止させ、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５により車両１００を駆動させる。
本実施形態において、ハイブリッドＥＣＵ３２は、ヒルホールド制御を実行する条件が成立すると、車両１００を静止させるために必要なトルクを算出し、そのトルクを駆動軸７に出力するようにエンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５を制御する。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、上述した目標駆動トルクと、坂道で車両１００を静止させるのに必要なトルクと、に基づいてヒルホールド制御を実行するか否かを判定する。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、傾斜角センサ４５により検出された傾斜角に基づいて車両１００を坂道で静止させるために必要なトルクを算出する。ハイブリッドＥＣＵ３２は、例えば、以下の式（１）により車両１００を坂道で静止させるために必要なトルクを算出する。
（車両重量[kgf]）×（重力加速度[N/kgf]）×sin(傾斜角[deg]/180[deg]×π)[rad]...（１）
ハイブリッドＥＣＵ３２は、目標駆動トルクが式（１）により算出したトルクよりも小さく、且つ、傾斜角が所定角度よりも大きい場合、ヒルホールド制御を実行すると判定する。ここで、所定角度は、予め実験等によって求められ、ハイブリッドＥＣＵ３２のＲＯＭ内に記憶されている。
なお、ハイブリッドＥＣＵ３２は、ブレーキ失陥検出センサ４７によりブレーキの失陥が検出されている場合、または、ヒルホールド機能動作スイッチ４８がオン状態であることを検出している場合、ヒルホールド制御を実行すると判定するようにしてもよい。
また、ハイブリッドＥＣＵ３２は、自動運転プログラムによりヒルホールド制御実行と判定された場合に、ヒルホールド制御を実行すると判定するようにしてもよい。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、ヒルホールド制御を実行すると判定した場合、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５を回転させつつ、車両１００を静止させるようにエンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５の指令トルクを制御する。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、駆動部状態検出センサ４９が検出したエンジン回転数が所定回転数以下の場合、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５によりエンジン回転数を所定回転数まで上昇させる。ここで、所定回転数は、予め実験等によって求められ、ハイブリッドＥＣＵ３２のＲＯＭ内に記憶されている。所定回転数は、例えば、アイドリング時のエンジン回転数を用いる。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、エンジン２の回転数を所定回転数に引き上げるためにエンジンフリクショントルクを上回るトルクをエンジン２に与え、且つ、図３に示す共線図のバランスを取り、且つ、駆動軸７にトルク変動が現れないように第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の指令トルクを決定する。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、以下の式（２）、（３）を満たすＭＧ１指令トルクと、ＭＧ２指令トルクを求め、ＭＧ１指令トルクを第１モータジェネレータ４の指令トルクとし、ＭＧ２指令トルクを第２モータジェネレータ５の指令トルクとする。
(ＭＧ１指令トルク)×(k1+1)−(エンジントルク)＞(ＭＧ２指令トルク)×k2...（２）
(ＭＧ１指令トルク)＋(エンジントルク)＋(ＭＧ２指令トルク)=0...（３）
ここで、上式の「エンジントルク」はエンジンフリクショントルクであり、例えば、図４に示す、エンジン回転数からエンジンフリクショントルクが決まるテーブルデータから求める。
また、k1、k2は、以下の値を使う。
k1：(第１遊星歯車機構８のリングギヤ２５の歯数)/(第１遊星歯車機構８のサンギヤ２２の歯数)
k2：(第２遊星歯車機構９のサンギヤ２６の歯数)/(第２遊星歯車機構９のリングギヤ２９の歯数)
ハイブリッドＥＣＵ３２は、求めたＭＧ１指令トルク、ＭＧ２指令トルクを設定したトルク指令信号をモータＥＣＵ３４に送信して第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５を駆動させる。ハイブリッドＥＣＵ３２は、予め設定された時間間隔でエンジン回転数を参照し、エンジン回転数が所定回転数を超えるまでＭＧ１指令トルク、ＭＧ２指令トルクを再計算しながら処理を続ける。
エンジン回転数が所定回転数を超えると、ハイブリッドＥＣＵ３２は、上述した式（１）により坂道で車両１００を静止させるために必要なトルクをヒルホールド用駆動トルクとして算出する。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、ヒルホールド用駆動トルクから、エンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５それぞれへの指令トルクを算出する。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、エンジンＥＣＵ３３からエンジン２の燃料噴射が行なわれているか否かの情報を取得し、エンジン２の燃料噴射が行なわれている場合、図５（ａ）に示すような、バッテリ状態検出センサ４６の検出結果により求められたバッテリ２１の残容量から目標発電量（例えば、パワーＰ１、パワーＰ２、パワーＰ３）が決定するテーブルから目標発電量を算出する。そして、ハイブリッドＥＣＵ３２は、図５（ｂ）に示すような、発電量（目標発電量）からエンジン動作点が決定するテーブルからエンジン動作点を算出する。ハイブリッドＥＣＵ３２は、エンジン動作点に対応するエンジン指令トルクをエンジン２への指令トルクとする。
また、ハイブリッドＥＣＵ３２は、エンジン２の燃料噴射が行なわれていない場合、エンジン２への指令トルクをゼロとする。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、以下の式（４）、（５）を満たすＭＧ１指令トルクと、ＭＧ２指令トルクを求め、ＭＧ１指令トルクを第１モータジェネレータ４の指令トルクとし、ＭＧ２指令トルクを第２モータジェネレータ５の指令トルクとする。なお、式（４）、（５）の「エンジントルク」は、エンジン２の燃料噴射が行なわれている場合は、上述のバッテリ２１の残容量から算出したエンジン指令トルクを使用し、エンジン２の燃料噴射が行なわれていない場合は、図４のテーブルによりエンジン回転数から算出したエンジンフリクショントルクを使用する。
(ＭＧ１指令トルク)＝((ヒルホールド用駆動トルク)−(エンジントルク))×k2/(1+k1+k2)...（４）
(ＭＧ２指令トルク)=((ヒルホールド用駆動トルク)−(エンジントルク))×(1+k1)/(1+k1+k2)...（５）
ハイブリッドＥＣＵ３２は、以上のようにして算出したエンジン２への指令トルクを設定したトルク指令信号をエンジンＥＣＵ３３に送信してエンジン２の出力トルクを制御させる。また、ハイブリッドＥＣＵ３２は、以上のようにして算出した第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５それぞれへの指令トルクを設定したトルク指令信号をモータＥＣＵ３４に送信して第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５の出力トルクを制御させる。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、ヒルホールド用駆動トルクに基づいてエンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５のトルクを制御している間、車両１００がずり下がっているか否かを判定し、ずり下がっていると判定した場合は、補正トルクを算出し、上述の式（１）で算出した坂道で車両１００を静止させるために必要なトルクに補正トルクを加えたトルクをヒルホールド用駆動トルクとして算出する。
そして、ハイブリッドＥＣＵ３２は、補正トルクを加えたヒルホールド用駆動トルクに基づいて、上述の方法でエンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５それぞれへの指令トルクを算出し、算出した指令トルクでエンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５を制御する。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、車速センサ４４により検出された車速と、シフトポジションセンサ４２により検出されたシフト位置と、傾斜角センサ４５により検出された傾斜角と、に基づいて車両１００がずり下がっているか否かを判定する。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、車速が負の車速であり、且つ、シフト位置が前進であり、且つ、傾斜角が車両１００の前進方向に登っている場合、車両１００が後進方法にずり下がっていると判定する。
また、ハイブリッドＥＣＵ３２は、車速が正の車速であり、且つ、シフト位置が後進であり、且つ、傾斜角が車両１００の後進方向に登っている場合、車両１００が前進方法にずり下がっていると判定する。
ハイブリッドＥＣＵ３２は、車両１００が後進方向または前進方向にずり下がっていると判定した場合、図６に示すようなずり下がり車速から補正トルクが決まるテーブルにより補正トルクを算出する。ここで、ずり下がり車速は、車速センサ４４により検出された車速の絶対値を使用する。
以上のように構成された本実施形態に係る駆動制御装置によるヒルホールド制御処理について、図７を参照して説明する。なお、以下に説明するヒルホールド制御処理は、予め設定された時間間隔で実行される。
まず、ハイブリッドＥＣＵ３２は、ヒルホールド制御を実行する条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１１）。ハイブリッドＥＣＵ３２は、上述した目標駆動トルクが坂道で車両１００を静止させるのに必要なトルクよりも小さく、且つ、傾斜角センサ４５により検出された傾斜角が所定角度より大きい場合、または、ブレーキ失陥検出センサ４７によりブレーキの失陥が検出されている場合、または、ヒルホールド機能動作スイッチ４８がオン状態であることを検出している場合、または、自動運転プログラムによりヒルホールド制御実行と判定された場合、にヒルホールド制御を実行する条件が成立したと判定する。
ヒルホールド制御を実行しないと判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ３２は、上述した目標駆動トルクを駆動軸７に出力させるようにエンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５を制御する通常駆動制御を行なう（ステップＳ１７）。
一方、ヒルホールド制御を実行すると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ３２は、駆動部状態検出センサ４９が検出したエンジン回転数が所定回転数より高いか否かによりエンジン２が動作中か否かを判定する（ステップＳ１２）。エンジン回転数が所定回転数より高いと判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ３２は、ステップＳ１４に進む。
一方、エンジン回転数が所定回転数より高くないと判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ３２は、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５によりエンジン回転数を所定回転数まで上昇させるエンジン始動処理を行なう（ステップＳ１３）。
エンジン回転数が所定回転数より高くなると、ハイブリッドＥＣＵ３２は、上述の式（１）によりヒルホールド用駆動トルクを算出する（ステップＳ１４）。
そして、ハイブリッドＥＣＵ３２は、ヒルホールド用駆動トルクに基づいてエンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５それぞれへの指令トルクを算出し、算出した指令トルクを設定したトルク指令をエンジンＥＣＵ３３及びモータＥＣＵ３４に送信する（ステップＳ１５）。
次いで、ハイブリッドＥＣＵ３２は、車速センサ４４により検出された車速と、シフトポジションセンサ４２により検出されたシフト位置と、傾斜角センサ４５により検出された傾斜角と、に基づいて車両１００がずり下がっているか否かを判定する（ステップＳ１６）。車両１００がずり下がっていないと判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ３２は、処理を終了する。
一方、車両１００がずり下がっていると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ３２は、ステップＳ１４に戻り、補正トルクを算出し、上述の式（１）で算出した坂道で車両１００を静止させるために必要なトルクに補正トルクを加えたトルクをヒルホールド用駆動トルクとして算出する。
このように、上述の実施形態では、第１モータジェネレータ４のロータ軸１３及び第２モータジェネレータ５のロータ軸１６を回転させながら駆動軸７を停止状態に維持させるように構成された第１遊星歯車機構８及び第２遊星歯車機構９を有する動力伝達機構１０と、ヒルホールド制御を実行する条件が成立した場合、駆動軸７が停止状態を維持するように、エンジン２の出力トルクに応じて第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の出力トルクを制御するハイブリッドＥＣＵ３２と、を備える。
これにより、駆動軸７を停止状態に維持しつつ第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５を回転させることができるため、特定の相に電流が集中して第１インバータ１９及び第２インバータ２０の特定のスイッチング素子が加熱してしまうといった問題を回避することができる。
なお、本実施形態においては、２つのモータジェネレータを備える場合について示したが、モータジェネレータを１つとした場合でも、同様に構成して同様の効果が得られることは言うまでもない。
また、本実施形態においては、動力伝達機構１０として２つの遊星歯車機構を備える場合について示したが、図８に示すような１つの遊星歯車機構を備える場合であっても、第１モータジェネレータ４によりエンジン２を始動させることによって駆動軸７は停止している状態を保ちながら第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５を回転させることができる。このとき、ハイブリッドＥＣＵ３２は、図９に示す共線図のバランスを取るようにエンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５それぞれへの指令トルクを算出する。
図８において、動力伝達機構としての第３遊星歯車機構１１は、サンギヤ５１と、サンギヤ５１に噛み合う複数のプラネタリギヤ５２と、複数のプラネタリギヤ５２に噛み合うリングギヤ５４とを有し、プラネタリギヤ５２を自転可能に支持するプラネタリキャリア５３が設けられている。
第３遊星歯車機構１１のサンギヤ５１は、第１モータジェネレータ４のロータ軸１３及びエンジン２の出力軸３に一体回転可能に連結されている。第３遊星歯車機構１１のプラネタリキャリア５３は、第２モータジェネレータ５のロータ軸１６に一体回転可能に連結されている。
第３遊星歯車機構１１のリングギヤ５４は、ロータ軸１３及び出力軸３周りに公転可能に形成されている。また、第３遊星歯車機構１１のリングギヤ５４は、デファレンシャルギヤ及びその他のギヤを含む出力伝達機構３１を介して駆動軸７を回転させるように形成されている。
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
２ エンジン（内燃機関）
３ 出力軸
４ 第１モータジェネレータ（第１電動機）
５ 第２モータジェネレータ（第２電動機）
７ 駆動軸
８ 第１遊星歯車機構
９ 第２遊星歯車機構
１０ 動力伝達機構
１３ ロータ軸
１６ ロータ軸
１９ 第１インバータ
２０ 第２インバータ
３２ ハイブリッドＥＣＵ（制御部）
３３ エンジンＥＣＵ
３４ モータＥＣＵ
１００ 車両

Claims (2)

  1. 内燃機関と、電動機とによって生成された動力を、動力伝達機構を介して駆動軸に伝達する車両の駆動制御装置であって、
    坂道において前記車両を停止状態に維持させるヒルホールド制御を実行する制御部を備え、
    前記動力伝達機構は、前記電動機の回転軸を回転させながら前記駆動軸が停止状態を維持するように前記回転軸と前記駆動軸とが歯車機構を介して連結され、
    前記制御部は、前記ヒルホールド制御を実行する条件が成立した場合、前記駆動軸が停止状態を維持するように、前記内燃機関の出力トルクに応じて前記電動機の出力トルクを制御する駆動制御装置。
  2. 内燃機関と、第１電動機と、第２電動機とによって生成された動力を、動力伝達機構を介して駆動軸に伝達する車両の駆動制御装置であって、
    坂道において前記車両を停止状態に維持させるヒルホールド制御を実行する制御部を備え、
    前記動力伝達機構は、前記第１電動機の回転軸及び前記第２電動機の回転軸を回転させながら前記駆動軸が停止状態を維持するように前記第１電動機の回転軸及び前記第２電動機の回転軸のそれぞれが前記駆動軸と歯車機構を介して連結され、
    前記制御部は、前記ヒルホールド制御を実行する条件が成立した場合、前記駆動軸が停止状態を維持するように、前記内燃機関の出力トルクに応じて前記第１電動機及び第２電動機の出力トルクを制御する駆動制御装置。
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