JP3988446B2 - 電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動車両としての電気自動車に搭載され、電動機械としての駆動モータのトルク、すなわち、駆動モータトルクを発生させ、該駆動モータトルクを駆動輪に伝達するようにした車両駆動装置において、駆動モータは、力行（駆動）時に、バッテリから直流の電流を受けて駆動され、前記駆動モータトルクを発生させ、回生（発電）時に、電気自動車のイナーシャによってトルクを受け、直流の電流を発生させ、該電流をバッテリに供給するようになっている。
【０００３】
また、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、すなわち、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プラネタリギヤユニットを有し、前記キャリヤがエンジンと、リングギヤが駆動輪と、サンギヤが発電機と連結され、前記リングギヤから出力されたリングギヤトルク及び駆動モータトルク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。
【０００４】
ところで、前記車両駆動装置においては、いずれも、駆動モータを駆動することによって電動車両を走行させるに当たり、駆動モータ回転速度と駆動モータトルクとの積で表される駆動モータの機械的な出力を一定にすることによってバッテリから駆動モータに供給される電気的な出力を一定にし、バッテリを保護するようにしているが、その場合、アクセルペダルの位置（踏込量）を表すアクセルペダル位置を一定にしたとき、車速に対して車両の駆動力が反比例又は逆比例の関係になるように車両に要求されるトルク、すなわち、車両要求トルクが設定され、該車両要求トルクに基づいて更に駆動モータトルクの目標値を表す駆動モータ目標トルクが設定され、駆動モータが駆動されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両駆動装置においては、電動車両の周囲の環境等によって、電動車両の挙動に対して駆動モータ目標トルクが敏感になると、駆動モータ目標トルクが微小変動を繰り返し、駆動モータに振動が発生し、運転者に不快感を与えてしまう。
【０００６】
例えば、図１４に示されるように、車速Ｖに対して電動車両の駆動力が、例えば、各アクセルペダル位置ＡＰを一定にしたときの車速Ｖと車両要求トルクＴＯ^* との関係を表すライン、すなわち、車速・車両要求トルク線上の領域Ａｒ１、Ａｒ３において反比例の関係になるように、領域Ａｒ２、Ａｒ４において逆比例の関係になるように車両要求トルクＴＯ^* が設定され、該車両要求トルクＴＯ^* に基づいて更に駆動モータ目標トルクＴＭ^* が設定され、駆動モータ２５が駆動されるようになっている。
【０００７】
そして、領域Ａｒ１、Ａｒ３においては、何らかの車速変動要因で車速Ｖが変動するのに伴って、車両要求トルクＴＯ^* が反比例の関係になるように変動し、駆動モータ目標トルクＴＭ^* も変動する。また、前記領域Ａｒ２、Ａｒ４においては、何らかの車速変動要因で車速Ｖが変動するのに伴って、車両要求トルクＴＯ^* が逆比例の関係になるように変動し、駆動モータ目標トルクＴＭ^* も変動する。
【０００８】
そして、領域Ａｒ３、Ａｒ４においては、アクセルペダル位置ＡＰが比較的小さいので、車速Ｖの微小変動に基づいて駆動モータ目標トルクＴＭ^* が微小振動し、電動車両の挙動に対して駆動モータ目標トルクＴＭ^* が敏感になり、駆動モータに振動が発生してしまう。
【０００９】
また、車速Ｖが低いと、運転者は駆動モータに発生した振動を感じ、運転者に不快感を与えてしまう。
【００１０】
本発明は、前記従来の車両駆動装置の問題点を解決して、電動機械に振動が発生することがなく、運転者に不快感を与えることがない電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電動車両駆動制御装置においては、電動機械と、車速を検出する車速検出部と、前記車速に基づいて、ヒステリシスが設定された演算用車速を算出する演算用車速算出処理手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出部と、前記演算用車速及びエンジン負荷に基づいて前記電動機械を駆動するために、車両要求トルクを算出し、該車両要求トルクに基づいて駆動モータ目標トルクを算出して演算処理を行う演算処理手段とを有する。
そして、前記ヒステリシスは、車速が高くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する増速用変換線と、車速が低くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する減速用変換線との間に設定される。
【００１３】
本発明の他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記減速用変換線の演算用車速は、前記増速用変換線の演算用車速より高く設定される。
【００１４】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記増速用変換線は、車速と演算用車速とが等しくされる直線で表される。
【００１５】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記減速用変換線は、所定の車速より低い領域において、車速が零（０）のときに、演算用車速が零になるように収束させられる。
【００１７】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記演算用車速算出処理手段は、エンジン負荷を一定にしたときの所定の領域において演算用車速を算出する。
【００１９】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械はエンジンと機械的に連結される。
【００２０】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、エンジンと機械的に連結された第１の電動機械と、駆動輪と機械的に連結された第２の電動機械とを有する。そして、前記演算処理手段は、演算結果に基づいて前記第２の電動機械を駆動する。
【００２１】
本発明の更に他の電動車両駆動制御装置においては、さらに、少なくとも第１〜第３の歯車要素を備え、第１の歯車要素が前記第１の電動機械と、第２の歯車要素が前記第２の電動機械と、第３の歯車要素が前記エンジンと連結されるプラネタリギヤユニットを有する。
【００２２】
本発明の電動車両駆動制御方法においては、車速検出部によって車速を検出し、該車速に基づいて、ヒステリシスが設定された演算用車速を算出し、エンジン負荷を検出し、前記演算用車速及びエンジン負荷に基づいて電動機械を駆動するために、車両要求トルクを算出し、該車両要求トルクに基づいて駆動モータ目標トルクを算出して演算処理を行う。
そして、前記ヒステリシスは、車速が高くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する増速用変換線と、車速が低くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する減速用変換線との間に設定される。
【００２３】
本発明の電動車両駆動制御方法のプログラムにおいては、コンピュータを、車速検出部によって検出された車速に基づいて、ヒステリシスが設定された演算用車速を算出する演算用車速算出処理手段、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出部、並びに前記演算用車速及びエンジン負荷に基づいて電動機械を駆動するために、車両要求トルクを算出し、該車両要求トルクに基づいて駆動モータ目標トルクを算出して演算処理を行う演算処理手段として機能させる。
そして、前記ヒステリシスは、車速が高くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する増速用変換線と、車速が低くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する減速用変換線との間に設定される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
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。
【００２５】
図１は本発明の実施の形態における電動車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
【００２６】
図において、２５は電動機械としての駆動モータ、３９は車速を検出する車速検出部としての駆動モータロータ位置センサ、９１は、前記車速に基づいて、ヒステリシスが設定された演算用車速を算出する演算用車速算出処理手段、９２は前記演算用車速に基づいて前記駆動モータ２５を駆動するための演算処理を行う演算処理手段である。
【００２７】
次に、エンジン、駆動モータ及び発電機を備えた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。なお、電動車両として、エンジン及び発電機を備えず、駆動モータだけを備えた電気自動車、発電機を備えず、エンジン及び駆動モータを備えたパラレル式のハイブリッド型車両等に本発明を適用することもできる。
【００２８】
図２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。
【００２９】
図において、１１は第１の軸線上に配設されたエンジン（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歯車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第１の電動機械としての発電機（Ｇ）である。
【００３０】
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。
【００３１】
そして、前記プラネタリギヤユニット１３は、少なくとも、第１の歯車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の歯車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の歯車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、第２の電動機械としての駆動モータ（Ｍ）２５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。前記駆動モータ２５は、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、更に、駆動輪３７と機械的に連結される。また、前記キャリヤＣＲと車両駆動装置としてのハイブリッド型車両駆動装置のケース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、逆方向の回転がエンジン１１に伝達されないようにする。
【００３２】
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から成る。前記発電機１６は、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。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。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。
【００３３】
また、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
なお、３８はロータ２１の位置、すなわち、発電機ロータ位置θＧを検出するレゾルバ等の発電機ロータ位置センサ、３９はロータ４０の位置、すなわち、駆動モータロータ位置θＭを検出するレゾルバ等の駆動モータロータ位置センサである。そして、検出された発電機ロータ位置θＧは、図示されない車両制御装置及び図示されない発電機制御装置に、駆動モータロータ位置θＭは前記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。また、５２はエンジン１１の回転速度、すなわち、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る。
【００３９】
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。
【００４０】
図３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４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５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。
【００４１】
前記プラネタリギヤユニット１３（図２）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、すなわち、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、すなわち、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、すなわち、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。
【００４２】
また、エンジントルクＴＥ、リングギヤＲに発生させられるトルク、すなわち、リングギヤトルクＴＲ、及び発電機１６のトルク、すなわち、電動機械トルクとしての発電機トルク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。
【００４３】
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４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５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。
【００４４】
次に、前記ハイブリッド型車両駆動装置の制御を行う電動車両駆動制御装置としてのハイブリッド型車両駆動制御装置について説明する。
【００４５】
図６は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の概念図である。
【００４６】
図において、１０はケース、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１３はプラネタリギヤユニット、１６は発電機（Ｇ）、Ｂは該発電機１６のロータ２１を固定するための発電機ブレーキ、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は発電機ロータ位置センサ、３９は駆動モータロータ位置センサ、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。
【００４７】
そして、該インバータ２８の入口側に、インバータ２８に印加される直流の電圧、すなわち、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、すなわち、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、すなわち、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、すなわち、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。
【００４８】
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、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。前記車両制御装置５１は、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。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はいずれもコンピュータとして機能する。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によって第１の制御装置が、前記車両制御装置５１によって、第１の制御装置より上位に位置する第２の制御装置が構成される。
【００４９】
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、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。
【００５０】
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、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。
【００５１】
そして、４４は前記バッテリ４３の状態、すなわち、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センサ、５３は選速操作手段としての図示されないシフトレバーの位置、すなわち、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）を表すアクセルペダル位置ＡＰを検出するエンジン負荷検出部及び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）を表す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（図２）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。前記エンジン温度センサ６３、発電機温度センサ６４及び駆動モータ温度センサ６５によって温度検出部が構成される。なお、前記アクセルペダル位置ＡＰによってエンジン１１に対する負荷、すなわち、エンジン負荷が表される。
【００５２】
そして、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に送られる。
【００５３】
前記車両制御装置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、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出し、該変化率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。
【００５４】
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^* 及び駆動モータ目標トルクＴＭ^* を設定し、前記発電機制御装置４７は発電機回転速度ＮＧの目標値を表す発電機目標回転速度ＮＧ^* 、前記駆動モータ制御装置４９は駆動モータトルクＴＭの補正値を表す駆動モータトルク補正値δＴＭを設定する。
【００５５】
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、前記発電機ロータ位置θＧを読み込み、該発電機ロータ位置θＧの変化率ΔθＧを算出することによって発電機回転速度ＮＧを算出する。
【００５６】
そして、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、前記駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。
【００５７】
なお、前記発電機ロータ位置θＧと発電機回転速度ＮＧとは互いに比例し、駆動モータロータ位置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、発電機ロータ位置センサ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、駆動モータロータ位置センサ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、又は車速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。
【００５８】
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もできる。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駆動モータロータ位置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、すなわち、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。
【００５９】
次に、前記構成のハイブリッド型車両駆動制御装置の動作について説明する。
【００６０】
図７は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型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８は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型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９は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型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１０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１１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１２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１３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である。なお、図１０及び１１において、横軸に演算用車速Ｖｃを、縦軸に車両要求トルクＴＯ^* を、図１２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、図１３において、横軸に車速Ｖを、縦軸に車両要求トルクＴＯ^* を採ってある。
【００６１】
まず、車両制御装置５１（図６）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。
【００６２】
次に、前記車両制御装置５１は、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、駆動モータロータ位置センサ３９から駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置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。
【００６３】
続いて、前記車両制御装置５１の演算用車速算出処理手段９１（図１）は、演算用車速算出処理を行い、前記車速算出処理において算出された車速Ｖを読み込み、該車速Ｖに基づいて、車両要求トルクＴＯ^* を算出するために必要な演算用の車速、すなわち、演算用車速Ｖｃを算出する。
【００６４】
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１０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１１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及び演算用車速Ｖｃに対応させてあらかじめ設定された、車両要求トルクＴＯ^* を算出し、決定する。
【００６５】
続いて、前記車両制御装置５１は、車両要求トルクＴＯ^* があらかじめ駆動モータ２５の定格として設定されている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。
【００６６】
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が駆動中である場合、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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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１２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^* として決定し、該エンジン目標回転速度ＮＥ^* をエンジン制御装置４６に送る。
【００７０】
そして、該エンジン制御装置４６は、エンジン制御装置４６の記録装置に記録された図１３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１３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１３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１３の左方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が広くされる。
【００７１】
そして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているにもかかわらず、エンジン１１が駆動されていない場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン始動制御処理手段は、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、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれていないにもかかわらず、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。そして、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。なお、前記車両要求トルク決定処理手段及び駆動モータ目標トルク算出処理手段によって演算処理手段９２が構成され、該演算処理手段９２によって駆動モータ２５を駆動するための演算処理が行われる。
【００７２】
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。
【００７３】
次に、発電機制御装置４７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、具体的には、駆動モータロータ位置センサ３９から駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭ、及び出力軸２６（図２）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。
【００７４】
ところで、前記構成のハイブリッド型車両をモータ・エンジン駆動モードで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。
【００７５】
そのために、前記発電機制御装置４７は、前記発電機目標回転速度ＮＧ^* の絶対値が所定の第１の回転速度Ｎｔｈ１（例えば、５００〔ｒｐｍ〕）以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧ^* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上である場合、発電機制御装置４７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、前記発電機制御装置４７の図示されない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、前記発電機制御装置４７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。
【００７６】
ところで、前記車両制御装置５１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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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（回転変化率）をαＧとしたとき、サンギヤＳに加わるトルク、すなわち、サンギヤトルクＴＳは、発電機目標トルクＴＧ^* にイナーシャＩｎＧ分のトルク等価成分（イナーシャトルク）ＴＧＩ
ＴＧＩ＝ＩｎＧ・αＧ
を加算することによって得られ、

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負の値を、ハイブリッド型車両の減速中は加速方向に対して正の値を採る。また、角加速度αＧは、発電機回転速度ＮＧを微分することによって算出される。
【００８０】
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、

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。
【００８１】
そこで、前記駆動モータ制御装置４９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。
【００８２】
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、エンジン制御装置４６からエンジントルク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。
【００８３】
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では過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。
【００８４】
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。
【００８５】
また、発電機目標回転速度ＮＧ^* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合、発電機制御装置４７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、発電機制御装置４７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、発電機ブレーキＢを係合させる。
【００８６】
次に、図７〜９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を読み込むとともに、車速Ｖを算出する。
ステップＳ３ 演算用車速算出処理を行う。
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う。
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Ｓ１４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Ｓ１７に、駆動されていない場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４ 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Ｓ１６に、駆動されていない場合はステップＳ２６に進む。
ステップＳ１５ エンジン始動制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ１６ エンジン停止制御処理を行、処理を終了する。
ステップＳ１７ エンジン制御処理を行う。
ステップＳ１８ 発電機目標回転速度ＮＧ^* を決定する。
ステップＳ１９ 発電機目標回転速度ＮＧ^* の絶対値が第１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^* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上である場合はステップＳ２０に、発電機目標回転速度ＮＧ^* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合はステップＳ２１に進む。
ステップＳ２０ 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Ｓ２３に、解放されていない場合はステップＳ２４に進む。
ステップＳ２１ 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Ｓ２２に進む。
ステップＳ２２ 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Ｓ２３ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２４ 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Ｓ２５ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２６ 駆動モータ目標トルクＴＭ^* を決定する。
ステップＳ２７ 駆動モータ制御処理を行い、処理を終了する。
【００８７】
次に、図７のステップＳ３における演算用車速算出処理のサブルーチンについて説明する。
【００８８】
図１４は車両要求トルクの特性を示す図、図１５は本発明の実施の形態における演算用車速算出処理のサブルーチンを示す図、図１６は本発明の実施の形態における車速を演算用車速に変換する方法を示す図である。なお、図１４において、横軸に車速Ｖを、縦軸に車両要求トルクＴＯ^* を、図１６において、横軸に車速Ｖを、縦軸に演算用車速Ｖｃを採ってある。
【００８９】
ところで、前記ハイブリッド型車両駆動装置においては、駆動モータ２５（図６）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に当たり、駆動モータ回転速度ＮＭと駆動モータトルクＴＭとの積で表される駆動モータ２５の機械的な出力を一定にすることによってバッテリ４３から駆動モータ２５に供給される電気的な出力を一定にし、バッテリ４３を保護するようにしているが、その場合、図１４に示されるように、アクセルペダル位置ＡＰを一定にしたとき、車速Ｖに対してハイブリッド型車両の駆動力が、例えば、車速・車両要求トルク線上の領域Ａｒ１、Ａｒ３において反比例の関係になるように、領域Ａｒ２、Ａｒ４において逆比例の関係になるように車両要求トルクＴＯ^* が設定され、該車両要求トルクＴＯ^* に基づいて更に駆動モータ目標トルクＴＭ^* が設定され、駆動モータ２５が駆動されるようになっている。
【００９０】
前記各領域Ａｒ１〜Ａｒ４のうちの領域Ａｒ１においては、ハイブリッド型車両が路面の凹凸を通過した場合等のように、何らかの車速変動要因で車速Ｖが変動するのに伴って、車両要求トルクＴＯ^* が反比例の関係になるように変動し、駆動モータ目標トルクＴＭ^* も変動する。ところが、前記領域Ａｒ１においては、アクセルペダル位置ＡＰが大きいので、通常、車速Ｖは短時間で高くなり、ハイブリッド型車両駆動装置は前記領域Ａｒ１から短時間で抜ける。したがって、前記領域Ａｒ１において車速Ｖが狭い範囲内で大きくなったり、小さくなったりして微小変動を繰り返すようなことはないので、ハイブリッド型車両の挙動に対して駆動モータ目標トルクＴＭ^* が敏感になることはない。
【００９１】
また、前記領域Ａｒ２においても、何らかの車速変動要因で車速Ｖが変動するのに伴って、車両要求トルクＴＯ^* が逆比例の関係になるように変動し、駆動モータ目標トルクＴＭ^* も変動するので、仮に、前記領域Ａｒ２において車速Ｖが狭い範囲内で大きくなったり、小さくなったりして微小変動を繰り返すと、ハイブリッド型車両の挙動に対して駆動モータ目標トルクＴＭ^* が敏感になり、駆動モータ２５に振動が発生してしまう。ところが、前記領域Ａｒ２においては、車速Ｖが高いので、運転者は駆動モータ２５に発生した振動を感じることはなく、運転者に不快感を与えることはない。
【００９２】
これに対して、領域Ａｒ３においては、何らかの車速変動要因で車速Ｖが変動するのに伴って、車両要求トルクＴＯ^* が反比例の関係になるように変動し、駆動モータ目標トルクＴＭ^* も変動する。
【００９３】
例えば、アクセルペダル位置ＡＰが所定の開度である場合に、何らかの車速変動要因で車速Ｖがわずかに高くなると、それに対応して車両要求トルクＴＯ^* が小さくなり、駆動モータ目標トルクＴＭ^* が小さくなり、その結果、ハイブリッド型車両の駆動力が小さくなる。そして、ハイブリッド型車両の駆動力が小さくなるのに伴って車速Ｖが低くなると、それに対応して車両要求トルクＴＯ^* が大きくなり、駆動モータ目標トルクＴＭ^* が大きくなり、その結果、ハイブリッド型車両の駆動力が大きくなって車速Ｖが再び高くなる。このように、車速Ｖの微小変動に基づいて駆動モータ目標トルクＴＭ^* が微小振動するので、ハイブリッド型車両の挙動に対して駆動モータ目標トルクＴＭ^* が敏感になり、駆動モータ２５に振動が発生してしまう。
【００９４】
そして、アクセルペダル位置ＡＰが比較的小さいので、通常、車速Ｖは緩やかに高くなり、ハイブリッド型車両駆動装置が前記領域Ａｒ３から短時間で抜けることはない。しかも、車速Ｖが低いので、運転者は駆動モータ２５に発生した振動を感じ、運転者に不快感を与えてしまう。
【００９５】
また、前記領域Ａｒ４においては、何らかの車速変動要因で車速Ｖが変動するのに伴って、車両要求トルクＴＯ^* が逆比例の関係になるように変動し、駆動モータ目標トルクＴＭ^* も変動する。しかも、車速Ｖの変動に伴って車両要求トルクＴＯ^* が正及び負の値を採る。
【００９６】
例えば、クリープ走行状態のように、アクセルペダル位置ＡＰが０〔％〕である場合に、何らかの車速変動要因で車速Ｖがわずかに高くなると、それに対応して車両要求トルクＴＯ^* が小さくなり、駆動モータ目標トルクＴＭ^* が小さくなり、その結果、ハイブリッド型車両の駆動力が小さくなる。そして、ハイブリッド型車両の駆動力が小さくなるのに伴って車速Ｖが低くなると、それに対応して車両要求トルクＴＯ^* が大きくなり、駆動モータ目標トルクＴＭ^* が大きくなり、その結果、ハイブリッド型車両の駆動力が大きくなって車速Ｖが再び高くなる。このように、車速Ｖの微小変動に基づいて駆動モータ目標トルクＴＭ^* が微小振動するので、ハイブリッド型車両の挙動に対して駆動モータ目標トルクＴＭ^* が敏感になり、駆動モータ２５に振動が発生してしまう。なお、この状態は、アクセルペダル位置ＡＰが０〔％〕である場合だけでなく、０〔％〕に近い場合にも生じる。
【００９７】
そして、前記領域Ａｒ４においては、アクセルペダル位置ＡＰが０〔％〕であるので、車速Ｖは常に低く、ハイブリッド型車両駆動装置は前記領域Ａｒ４から短時間で抜けることはない。しかも、車速Ｖが低いので、運転者は駆動モータ２５に発生した振動を感じ、運転者に不快感を与えてしまう。
【００９８】
前記車速変動要因には、ハイブリッド型車両が路面の凹凸を通過した場合のほかに、エンジン１１を点火したり、点火を停止させたりした場合、エンジン１１の燃料カットが行われた場合、駆動モータトルクＴＭを発生させたときに過渡状態になった場合等が含まれる。
【００９９】
なお、前記領域Ａｒ１、Ａｒ３、Ａｒ４より車速Ｖが低い領域において、車両要求トルクＴＯ^* は、車速Ｖにほとんど依存せず、値が変化しないので、駆動モータ２５に振動が発生することはない。また、前記車速算出処理手段における車速Ｖの分解能が低い場合は、駆動モータ２５に振動が顕著に発生する。
【０１００】
そこで、本実施の形態においては、前記車速・車両要求トルク線上のすべての領域について、車速算出処理において算出された車速Ｖに基づいて、図１５及び１６に示される変換方法によって演算用車速Ｖｃを算出し、該演算用車速Ｖｃを前記車両要求トルク決定処理において使用するようにしている。
【０１０１】
そのために、図１６に示されるように、演算用車速Ｖｃにおいて、車速Ｖが高くなる際に使用される増速用変換線Ｌｎ１、及び車速Ｖが低くなる際に使用される減速用変換線Ｌ２が設定され、前記増速用変換線Ｌｎ１と減速用変換線Ｌ２との間にヒステリシスＶｈが設定される。この場合、減速用変換線Ｌ２の演算用車速Ｖｃは増速用変換線Ｌｎ１の演算用車速Ｖｃより高く設定される。
【０１０２】
前記増速用変換線Ｌｎ１は原点（０）を通り、傾きが１であり、車速Ｖと演算用車速Ｖｃとが等しくされる第１の直線ａで表され、減速用変換線Ｌｎ２は、車速Ｖの絶対値が値Ｖｘ以上の領域（区間）において傾きが１であり、前記増速用変換線Ｌｎ１と平行に、かつ、ヒステリシスＶｈだけ低速側にずらして形成された第２の直線ｂ、及び所定の車速Ｖより低い領域、すなわち、車速Ｖの値がＶｘ未満の領域（区間）において、傾きが１より大きく、原点を通り、各第２の直線ｂの原点側の端部を結んで形成された第３の直線ｃから成る。したがって、車速Ｖが零のときに、演算用車速Ｖｃが零になるように収束される。
【０１０３】
なお、車速Ｖに対する増速用変換線Ｌｎ１上の値Ｖｃｕ、及び車速Ｖに対する減速用変換線Ｌ２上の値Ｖｃｄはあらかじめ算出され、車両制御装置５１の記録装置において変換テーブルに記録される。そして、該変換テーブルに代えてマップを使用こともできる。また、値Ｖｃｕ、Ｖｃｄを所定の演算式で演算することによって算出することもできる。
【０１０４】
そして、前記演算用車速算出処理手段９１（図１）は、前記変換テーブルを参照して、算出された車速Ｖに対応する値Ｖｃｕ、Ｖｃｄ（＞Ｖｃｕ）を算出し、値Ｖｃｕが前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）より高く、
Ｖｃｄ＞Ｖｃｕ＞Ｖｃ（ｎ−１）
である場合、すなわち、車速Ｖが単純に高くなるように変動している場合は、演算用車速Ｖｃを値Ｖｃｕにする。すなわち、演算用車速Ｖｃは矢印ｑ１のように変化する。
【０１０５】
また、値Ｖｃｄが前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）より低く、
Ｖｃ（ｎ−１）＞Ｖｃｄ＞Ｖｃｕ
である場合、すなわち、車速Ｖが単純に低くなるように変動している場合、前記演算用車速算出処理手段９１は、演算用車速Ｖｃを値Ｖｃｄにする。すなわち、演算用車速Ｖｃは矢印ｑ３のように変化する。
【０１０６】
そして、値Ｖｃｕが前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）以下であり、値Ｖｃｄが前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）以上であり、
Ｖｃｄ≧Ｖｃ（ｎ−１）≧Ｖｃｕ
である場合、すなわち、車速Ｖが狭い範囲で微小変動している場合、前記演算用車速算出処理手段９１は、演算用車速Ｖｃを前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）と等しくする。すなわち、演算用車速Ｖｃは矢印ｑ２、ｑ４のように変化しない。したがって、車速Ｖが微小変動しても、車両要求トルクＴＯ^* が微小変動せず、駆動モータ目標トルクＴＭ^* も微小振動しないので、ハイブリッド型車両の挙動に対して駆動モータ目標トルクＴＭ^* が敏感にならない。その結果、駆動モータ２５に振動が発生するのを防止することができる。
【０１０７】
なお、ヒステリシスＶｈは、走行フィーリング等に影響しない程度に小さくされ、しかも、ハイブリッド型車両に要求される仕様の許容値、ハイブリッド型車両の各要素の制御許容値等を考慮して設定される。
【０１０８】
また、前述されたように、前記領域Ａｒ１、Ａｒ３、Ａｒ４より車速Ｖが低い領域において、車両要求トルクＴＯ^* は、車速Ｖにほとんど依存せず、値が変化しないので、駆動モータ２５に振動が発生することはない。したがって、前記第３の直線ｃで示されるようにヒステリシスＶｈが設定される。
【０１０９】
本実施の形態において、前記演算用車速Ｖｃは、車両要求トルク決定処理を行う際だけに使用されるが、エンジン制御装置４６、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の各種の処理を行う際にも使用する場合には、演算用車速Ｖｃが車速表示メータに表示されることになる。その場合、前記ヒステリシスＶｈは、演算用車速Ｖｃと車速Ｖとの差が交通法規に適合する範囲に収まるように設定される。
【０１１０】
本実施の形態において、第２の直線ｂが第１の直線ａよりヒステリシスＶｈだけ低速側にずらして形成されるようになっているが、第２の直線ｂが第１の直線ａよりヒステリシスＶｈだけ高速側にずらして形成することもできる。また、本実施の形態においては、第１、第２の直線ａ、ｂの傾きが１にされるが、１以外の傾きにすることもできる。
【０１１１】
そして、本実施の形態においては、前記車速・車両要求トルク線上のすべての領域について、車速Ｖに基づいて演算用車速Ｖｃを算出し、該演算用車速Ｖｃを前記車両要求トルク決定処理において使用するようにしているが、前記車速・車両要求トルク線上における領域Ａｒ３、Ａｒ４のような、ハイブリッド型車両の挙動に対して駆動モータ目標トルクＴＭ^* が敏感になり、しかも、運転者に不快感を与えてしまう領域だけについて、車速Ｖに基づいて演算用車速Ｖｃを算出し、該演算用車速Ｖｃを前記車両要求トルク決定処理において使用することもできる。
【０１１２】
その場合、前記演算用車速算出処理手段９１は、アクセルペダル位置ＡＰが閾（しきい）値ＡＰｔｈより小さいかどうか、及び車速Ｖが第１の閾値Ｖｔｈ１より低く、かつ、第２の閾値Ｖｔｈ２（＜Ｖｔｈ１）以上であるかどうかを判断し、アクセルペダル位置ＡＰが閾値ＡＰｔｈより小さく、しかも、車速Ｖが第１の閾値Ｖｔｈ１より低く、かつ、第２の閾値Ｖｔｈ２以上である場合に、車速Ｖに基づいて演算用車速Ｖｃを算出し、該演算用車速Ｖｃを前記車両要求トルク決定処理において使用することもできる。
【０１１３】
次にフローチャートについて説明する。
ステップＳ３−１ 前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）が値Ｖｃｕより小さいかどうかを判断する。前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）が値Ｖｃｕより小さい場合はステップＳ３−２に、前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）が値Ｖｃｕ以上である場合はステップＳ３−３に進む。
ステップＳ３−２ 演算用車速Ｖｃに値Ｖｃｕをセットし、リターンする。
ステップＳ３−３ 前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）が値Ｖｃｄより大きいかどうかを判断する。前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）が値Ｖｃｄより大きい場合はステップＳ３−４に、前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）が値Ｖｃｄ以上である場合はステップＳ３−５に進む。
ステップＳ３−４ 演算用車速Ｖｃに値Ｖｃｄをセットし、リターンする。
ステップＳ３−５ 演算用車速Ｖｃに前回の演算用車速Ｖｃ（ｎ−１）をセットし、リターンする。
【０１１４】
次に、図７のステップＳ７における急加速制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１１５】
図１７は本発明の実施の形態における急加速制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１１６】
まず、前記急加速制御処理手段は、車両要求トルクＴＯ^* を読み込むとともに、駆動モータ目標トルクＴＭ^* に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘをセットする。続いて、前記車両制御装置５１（図６）の図示されない発電機目標トルク算出処理手段は、発電機目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ^* と駆動モータ目標トルクＴＭ^* との差トルクΔＴを算出し、駆動モータ目標トルクＴＭ^* である駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘでは不足する分を発電機目標トルクＴＧ^* として算出し、決定し、該発電機目標トルクＴＧ^* を発電機制御装置４７に送る。
【０１１７】
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、駆動モータ目標トルクＴＭ^* に基づいて駆動モータ２５のトルク制御を行う。また、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機トルク制御処理手段は、発電機トルク制御処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ^* に基づいて発電機１６のトルク制御を行う。
【０１１８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ７−１ 車両要求トルクＴＯ^* を読み込む。
ステップＳ７−２ 駆動モータ目標トルクＴＭ^* に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘをセットする。
ステップＳ７−３ 発電機目標トルクＴＧ^* を算出する。
ステップＳ７−４ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ７−５ 発電機トルク制御処理を行い、リターンする。
【０１１９】
次に、図９のステップＳ２７、及び図１７のステップＳ７−４における駆動モータ制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１２０】
図１８は本発明の実施の形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１２１】
まず、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^* を読み込む。続いて、前記駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。そして、前記駆動モータ制御処理手段は、バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
【０１２２】
次に、前記駆動モータ制御処理手段は、前記駆動モータ目標トルクＴＭ^* 、駆動モータ回転速度ＮＭ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記駆動モータ制御装置４９（図６）の記録装置に記録された駆動モータ制御用の図示されない電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ^* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ^* を算出し、決定する。なお、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ^* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ^* によって、駆動モータ２５用の交流電流指令値が構成される。
【０１２３】
また、前記駆動モータ制御処理手段は、電流センサ６８、６９から電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込むとともに、該電流ＩＭＵ、ＩＭＶに基づいて電流ＩＭＷ
ＩＭＷ＝ＩＭＵ−ＩＭＶ
を算出する。なお、電流ＩＭＷを電流ＩＭＵ、ＩＭＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【０１２４】
続いて、前記駆動モータ制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、３相／２相変換を行い、電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを、交流の電流であるｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑに変換することによってｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑを算出する。そして、前記駆動モータ制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＭｄ^* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ^* に基づいて、電圧指令値ＶＭｄ^* 、ＶＭｑ^* を算出する。また、前記駆動モータ制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＭｄ^* 、ＶＭｑ^* を電圧指令値ＶＭＵ^* 、ＶＭＶ^* 、ＶＭＷ^* に変換し、該電圧指令値ＶＭＵ^* 、ＶＭＶ^* 、ＶＭＷ^* に基づいてパルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを算出し、該パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを前記駆動モータ制御装置４９の図示されないドライブ処理手段に対して出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷに基づいて駆動信号ＳＧ２を前記インバータ２９に送る。なお、電圧指令値ＶＭｄ^* 、ＶＭｑ^* によって、駆動モータ２５用の交流電圧指令値が構成される。
【０１２５】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ２７及びステップＳ７−４において同じ処理が行われるので、ステップＳ７−４について説明する。
ステップＳ７−４−１ 駆動モータ目標トルクＴＭ^* を読み込む。
ステップＳ７−４−２ 駆動モータロータ位置θＭを読み込む。
ステップＳ７−４−３ 駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。
ステップＳ７−４−４ バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ７−４−５ ｄ軸電流指令値ＩＭｄ^* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ^* を決定する。
ステップＳ７−４−６ 電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込む。
ステップＳ７−４−７ ３相／２相変換を行う。
ステップＳ７−４−８ 電圧指令値ＶＭｄ^* 、ＶＭｑ^* を算出する。
ステップＳ７−４−９ ２相／３相変換を行う。
ステップＳ７−４−１０ パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを出力し、リターンする。
【０１２６】
次に、図１７のステップＳ７−５における発電機トルク制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１２７】
図１９は本発明の実施の形態における発電機トルク制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１２８】
まず、前記発電機トルク制御処理手段は、発電機目標トルクＴＧ^* を読み込み、発電機ロータ位置θＧを読み込むとともに、該発電機ロータ位置θＧに基づいて発電機回転速度ＮＧを算出し、続いて、バッテリ電圧ＶＢを読み込む。次に、前記発電機トルク制御処理手段は、前記発電機目標トルクＴＧ^* 、発電機回転速度ＮＧ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記発電機制御装置４７（図６）の記録装置に記録された発電機制御用の図示されない電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＧｄ^* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ^* を算出し、決定する。なお、ｄ軸電流指令値ＩＧｄ^* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ^* によって、発電機１６用の交流電流指令値が構成される。
【０１２９】
また、前記発電機トルク制御処理手段は、電流センサ６６、６７から電流ＩＧＵ、ＩＧＶを読み込むとともに、電流ＩＧＵ、ＩＧＶに基づいて電流ＩＧＷ
ＩＧＷ＝ＩＧＵ−ＩＧＶ
を算出する。なお、電流ＩＧＷを電流ＩＧＵ、ＩＧＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【０１３０】
続いて、前記発電機トルク制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、３相／２相変換を行い、電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷをｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑに変換することによって、ｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑを算出する。そして、前記発電機トルク制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＧｄ^* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ^* に基づいて、電圧指令値ＶＧｄ^* 、ＶＧｑ^* を算出する。また、前記発電機トルク制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＧｄ^* 、ＶＧｑ^* を電圧指令値ＶＧＵ^* 、ＶＧＶ^* 、ＶＧＷ^* に変換し、該電圧指令値ＶＧＵ^* 、ＶＧＶ^* 、ＶＧＷ^* に基づいてパルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを算出し、該パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを発電機制御装置４７の図示されないドライブ処理手段に出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷに基づいて駆動信号ＳＧ１を前記インバータ２８に送る。なお、電圧指令値ＶＧｄ^* 、ＶＧｑ^* によって、発電機１６用の交流電圧指令値が構成される。
【０１３１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ７−５−１ 発電機目標トルクＴＧ^* を読み込む。
ステップＳ７−５−２ 発電機ロータ位置θＧを読み込む。
ステップＳ７−５−３ 発電機回転速度ＮＧを算出する。
ステップＳ７−５−４ バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ７−５−５ ｄ軸電流指令値ＩＧｄ^* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ^* を決定する。
ステップＳ７−５−６ 電流ＩＧＵ、ＩＧＶを読み込む。
ステップＳ７−５−７ ３相／２相変換を行う。
ステップＳ７−５−８ 電圧指令値ＶＧｄ^* 、ＶＧｑ^* を算出する。
ステップＳ７−５−９ ２相／３相変換を行う。
ステップＳ７−５−１０ パルス幅変調信号ＳＵ、ＳＶ、ＳＷを出力し、リターンする。
【０１３２】
次に、図８のステップＳ１５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。
【０１３３】
図２０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。
【０１３４】
まず、エンジン始動制御処理手段は、図示されないスロットル開度センサによって検出されたスロットル開度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６）の運転ポイントを読み込む。
【０１３５】
続いて、前記発電機目標回転速度算出処理手段は、前述されたように、発電機目標回転速度算出処理を行い、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置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。
【０１３６】
そして、前記エンジン制御装置４６は、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は、エンジン１１において燃料噴射及び点火を行う。
【０１３７】
続いて、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、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、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７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、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。
【０１３８】
次に、前記エンジン始動制御処理手段は、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。
【０１３９】
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、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７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、駆動モータ制御処理を行う。
【０１４０】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１５−１ 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Ｓ１５−３に、０〔％〕でない場合はステップＳ１５−２に進む。
ステップＳ１５−２ スロットル開度θを０〔％〕にし、ステップＳ１５−１に戻る。
ステップＳ１５−３ 車速Ｖを読み込む。
ステップＳ１５−４ エンジン１１の運転ポイントを読み込む。
ステップＳ１５−５ 発電機目標回転速度ＮＧ^* を決定する。
ステップＳ１５−６ 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Ｓ１５−１１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Ｓ１５−７に進む。
ステップＳ１５−７ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１５−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１５−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ^* を決定する。
ステップＳ１５−１０ 駆動モータ制御処理を行い、ステップ１５−１に戻る。ステップＳ１５−１１ 燃料噴射及び点火を行う。
ステップＳ１５−１２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１５−１３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１５−１４ 駆動モータ目標トルクＴＭ^* を決定する。
ステップＳ１５−１５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１５−１６ スロットル開度θを調整する。
ステップＳ１５−１７ 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Ｓ１５−１８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Ｓ１５−１１に戻る。
ステップＳ１５−１８ 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。
【０１４１】
次に、図９のステップＳ２３、及び図２０のステップＳ１５−７、Ｓ１５−１２における発電機回転速度制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１４２】
図２１は本発明の実施の形態における発電機回転速度制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１４３】
まず、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^* を読み込み、発電機回転速度ＮＧを読み込むとともに、発電機目標回転速度ＮＧ^* と発電機回転速度ＮＧとの差回転速度ΔＮＧに基づいてＰＩ制御を行い、発電機目標トルクＴＧ^* を算出する。この場合、差回転速度ΔＮＧが大きいほど、発電機目標トルクＴＧ^* は大きくされ、正負も考慮される。
【０１４４】
続いて、前記発電機トルク制御処理手段は、図１９の発電機トルク制御処理を行い、発電機１６（図２）のトルク制御を行う。
【０１４５】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ２３、及びステップＳ１５−７、Ｓ１５−１２において同じ処理が行われるので、ステップＳ１５−７について説明する。
ステップＳ１５−７−１ 発電機目標回転速度ＮＧ^* を読み込む。
ステップＳ１５−７−２ 発電機回転速度ＮＧを読み込む。
ステップＳ１５−７−３ 発電機目標トルクＴＧ^* を算出する。
ステップＳ１５−７−４ 発電機トルク制御処理を行い、リターンする。
【０１４６】
次に、図８のステップＳ１６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。
【０１４７】
図２２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。
【０１４８】
まず、前記発電機制御装置４７（図６）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。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。
【０１４９】
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は、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。
【０１５０】
続いて、前記エンジン停止制御処理手段は、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、前記発電機制御装置４７が図２１の発電機回転速度制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７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、駆動モータ制御処理を行う。
【０１５１】
次に、前記発電機制御装置４７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。
【０１５２】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１６−１ 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Ｓ１６−３に、解放されていない場合はステップＳ１６−２に進む。
ステップＳ１６−２ 発電機ブレーキ解放制御処理を行う。
ステップＳ１６−３ 燃料噴射及び点火を停止させる。
ステップＳ１６−４ スロットル開度θを０〔％〕にする。
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 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１６−７ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１６−８ 駆動モータ目標トルクＴＭ^* を決定する。
ステップＳ１６−９ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１６−１０ 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する。エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下である場合はステップＳ１６−１１に進み、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２より大きい場合はステップＳ１６−５に戻る。
ステップＳ１６−１１ 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。
【０１５３】
次に、図９のステップＳ２２における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１５４】
図２３は本発明の実施の形態における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１５５】
まず、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（図６）の係合を要求するための発電機ブレーキ要求をオフからオンにして、発電機目標回転速度ＮＧ^* に０〔ｒｐｍ〕をセットし、発電機制御装置４７が図２１の発電機回転速度制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７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、駆動モータ制御処理を行う。
【０１５６】
次に、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機回転速度ＮＧの絶対値が所定の第２の回転速度Ｎｔｈ２（例えば、１００〔ｒｐｍ〕）より小さいかどうかを判断し、発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さい場合、発電機ブレーキＢを係合させる。続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７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、駆動モータ制御処理を行う。
【０１５７】
そして、発電機ブレーキＢが係合させられた状態で所定時間が経過すると、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、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。
【０１５８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２２−１ 発電機目標回転速度ＮＧ^* に０〔ｒｐｍ〕をセットする。
ステップＳ２２−２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２２−３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２２−４ 駆動モータ目標トルクＴＭ^* を決定する。
ステップＳ２２−５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２２−６ 発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さいかどうかを判断する。発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さい場合はステップＳ２２−７に進み、発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２以上である場合はステップＳ２２−２に戻る。
ステップＳ２２−７ 発電機ブレーキＢを係合させる。
ステップＳ２２−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２２−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ^* を決定する。
ステップＳ２２−１０ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２２−１１ 所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間が経過した場合はステップＳ２２−１２に進み、経過していない場合はステップＳ２２−７に戻る。
ステップＳ２２−１２ 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。
【０１５９】
次に、図９のステップＳ２４における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１６０】
図２４は本発明の実施の形態における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１６１】
前記発電機ブレーキ係合制御処理において、発電機ブレーキＢ（図６）を係合している間、所定のエンジントルクＴＥが反力として発電機１６のロータ２１に加わるので、発電機ブレーキＢを単に解放すると、エンジントルクＴＥがロータ２１に伝達されるのに伴って、発電機トルクＴＧ及びエンジントルクＴＥが大きく変化し、ショックが発生してしまう。
【０１６２】
そこで、前記エンジン制御装置４６において、前記ロータ２１に伝達されるエンジントルクＴＥが推定又は算出され、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段は、推定又は算出されたエンジントルクＴＥに相当するトルク、すなわち、エンジントルク相当分を読み込み、該エンジントルク相当分を発電機目標トルクＴＧ^* としてセットする。続いて、前記発電機トルク制御処理手段が図１９の発電機トルク制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７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、駆動モータ制御処理を行う。
【０１６３】
そして、発電機トルク制御処理が開始された後、所定時間が経過すると、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段が、発電機ブレーキＢを解放し、発電機目標回転速度ＮＧ^* に０〔ｒｐｍ〕をセットした後、発電機回転速度制御処理手段は図２１の発電機回転速度制御処理を行う。続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７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、駆動モータ制御処理を行う。なお、前記エンジントルク相当分は、エンジントルクＴＥに対する発電機トルクＴＧのトルク比を学習することによって推定又は算出される。
【０１６４】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２４−１ エンジントルク相当分を発電機目標トルクＴＧ^* にセットする。
ステップＳ２４−２ 発電機トルク制御処理を行う。
ステップＳ２４−３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２４−４ 駆動モータ目標トルクＴＭ^* を決定する。
ステップＳ２４−５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２４−６ 所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間が経過した場合はステップＳ２４−７に進み、経過していない場合はステップＳ２４−２に戻る。
ステップＳ２４−７ 発電機ブレーキＢを解放する。
ステップＳ２４−８ 発電機目標回転速度ＮＧ^* に０〔ｒｐｍ〕をセットする。
ステップＳ２４−９ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２４−１０ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２４−１１ 駆動モータ目標トルクＴＭ^* を決定する。
ステップＳ２４−１２ 駆動モータ制御処理を行い、リターンする。
【０１６５】
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。
【０１６６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動車両駆動制御装置においては、電動機械と、車速を検出する車速検出部と、前記車速に基づいて、ヒステリシスが設定された演算用車速を算出する演算用車速算出処理手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出部と、前記演算用車速及びエンジン負荷に基づいて前記電動機械を駆動するために、車両要求トルクを算出し、該車両要求トルクに基づいて駆動モータ目標トルクを算出して演算処理を行う演算処理手段とを有する。
そして、前記ヒステリシスは、車速が高くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する増速用変換線と、車速が低くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する減速用変換線との間に設定される。
【０１６７】
この場合、ヒステリシスが設定された演算用車速が算出され、エンジン負荷が検出され、前記演算用車速及びエンジン負荷に基づいて電動機械を駆動するために、車両要求トルクが算出され、該車両要求トルクに基づいて駆動モータ目標トルクが算出されて演算処理が行われるので、車速が微小変動を繰り返しても、電動車両の挙動に対して電動機械を駆動するための目標値が敏感にならない。その結果、電動機械に振動が発生するのを防止することができ、運転者に不快感を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電動車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
【図２】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３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の概念図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるハイブリッド型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。
【図８】本発明の実施の形態におけるハイブリッド型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。
【図９】本発明の実施の形態におけるハイブリッド型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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】車両要求トルクの特性を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態における演算用車速算出処理のサブルーチンを示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態における車速を演算用車速に変換する方法を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態における急加速制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態における発電機トルク制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２０】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。
【図２１】本発明の実施の形態における発電機回転速度制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２２】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。
【図２３】本発明の実施の形態における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態における発電機ブレーキ解放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
１３ プラネタリギヤユニット
１６ 発電機
２５ 駆動モータ
３７ 駆動輪
３９ 駆動モータロータ位置センサ
５１ 車両制御装置
５５ アクセルスイッチ
９１ 演算用車速算出処理手段
９２ 演算処理手段
ＣＲ キャリア
Ｒ リングギヤ
Ｓ サンギヤ

Claims (10)

1. 電動機械と、車速を検出する車速検出部と、前記車速に基づいて、ヒステリシスが設定された演算用車速を算出する演算用車速算出処理手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出部と、前記演算用車速及びエンジン負荷に基づいて前記電動機械を駆動するために、車両要求トルクを算出し、該車両要求トルクに基づいて駆動モータ目標トルクを算出して演算処理を行う演算処理手段とを有するとともに、前記ヒステリシスは、車速が高くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する増速用変換線と、車速が低くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する減速用変換線との間に設定されることを特徴とする電動車両駆動制御装置。
2. 前記減速用変換線の演算用車速は、前記増速用変換線の演算用車速より高く設定される請求項１に記載の電動車両駆動制御装置。
3. 前記増速用変換線は、車速と演算用車速とが等しくされる直線で表される請求項１に記載の電動車両駆動制御装置。
4. 前記減速用変換線は、所定の車速より低い領域において、車速が零のときに、演算用車速が零になるように収束させられる請求項１に記載の電動車両駆動制御装置。
5. 前記演算用車速算出処理手段は、エンジン負荷を一定にしたときの所定の領域において演算用車速を算出する請求項１に記載の電動車両駆動制御装置。
6. 前記電動機械はエンジンと機械的に連結される請求項１に記載の電動車両駆動制御装置。
7. エンジンと機械的に連結された第１の電動機械と、駆動輪と機械的に連結された第２の電動機械とを有するとともに、前記演算処理手段は、演算結果に基づいて前記第２の電動機械を駆動する請求項１に記載の電動車両駆動制御装置。
8. 少なくとも第１〜第３の歯車要素を備え、第１の歯車要素が前記第１の電動機械と、第２の歯車要素が前記第２の電動機械と、第３の歯車要素が前記エンジンと連結されるプラネタリギヤユニットを有する請求項７に記載の電動車両駆動制御装置。
9. 車速検出部によって車速を検出し、該車速に基づいて、ヒステリシスが設定された演算用車速を算出し、エンジン負荷を検出し、前記演算用車速及びエンジン負荷に基づいて電動機械を駆動するために、車両要求トルクを算出し、該車両要求トルクに基づいて駆動モータ目標トルクを算出して演算処理を行うとともに、前記ヒステリシスは、車速が高くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する増速用変換線と、車速が低くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する減速用変換線との間に設定されることを特徴とする電動車両駆動制御方法。
10. コンピュータを、車速検出部によって検出された車速に基づいて、ヒステリシスが設定された演算用車速を算出する演算用車速算出処理手段、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出部、並びに前記演算用車速及びエンジン負荷に基づいて電動機械を駆動するために、車両要求トルクを算出し、該車両要求トルクに基づいて駆動モータ目標トルクを算出して演算処理を行う演算処理手段として機能させるとともに、前記ヒステリシスは、車速が高くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する増速用変換線と、車速が低くなる際に使用され、検出された車速の変化に対応して変化する減速用変換線との間に設定されることを特徴とする電動車両駆動制御方法のプログラム。

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