自動車のモータ制御装置
【課題】車両の動力源として搭載したモータのロック時トルク制限制御が何回も繰り返されることを防止して、車両の前進と後退が何回も繰り返されることを回避する。
【解決手段】モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときにアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいか否かによってモータがロックする可能性があるか否かを事前に予測し、モータがロックする可能性があると予測された場合には、モータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差が小さくなるほどモータ指令トルクＴm の演算周期当たり（単位時間当たり）の変化量ΔＴm （上昇勾配）を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御する。これにより、モータがロックしたと判定される頻度を少なくして、ロック時トルク制限制御が行われる頻度を少なくする。
【解決手段】モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときにアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいか否かによってモータがロックする可能性があるか否かを事前に予測し、モータがロックする可能性があると予測された場合には、モータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差が小さくなるほどモータ指令トルクＴm の演算周期当たり（単位時間当たり）の変化量ΔＴm （上昇勾配）を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御する。これにより、モータがロックしたと判定される頻度を少なくして、ロック時トルク制限制御が行われる頻度を少なくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の少なくとも１つの動力源としてモータを搭載した自動車のモータ制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力源としてモータを搭載した電気自動車や、モータとエンジンを併用するハイブリッド車においては、直流電源から供給される直流電圧をインバータで三相の交流電圧に変換して交流モータを駆動するようにしているが、急な登坂路での発進時等に運転者のアクセル踏み込み量（アクセル開度）によってはモータのトルクが走行抵抗に対して不足して、車速がほとんど上昇せずにモータの回転速度がほぼ０となるロック状態になることがある。このようにモータの回転がロックすると、インバータに設けられた各アームのスイッチング素子のうちの特定のスイッチング素子に電流が連続して流れて、スイッチング素子が過熱状態になって焼損してしまう可能性がある。
【０００３】
この対策として、特許文献１（特開平１１−２１５６８７号公報）に記載されているように、モータの回転速度が所定値よりも低く且つモータのトルク指令値が所定値よりも大きいときに（つまりモータのトルク指令値がある程度大きいにも拘らずモータの回転速度がほぼ０のときに）、モータがロックしたと判断して、運転者が体感し得ない程度に車両を後退させるようにモータのトルク指令値を低下させることでモータのロックを解除するようにしたものがある。
【特許文献１】特開平１１−２１５６８７号公報（第２頁、図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の技術では、モータの回転速度が所定値よりも低く且つモータのトルク指令値が所定値よりも大きいときに、モータがロックしたと判断して、車両を後退させるようにモータのトルク指令値を低下させるトルク制限制御を行ってモータのロックを解除するようにしているが、その後、モータのロック解除に伴ってトルク制限制御が停止されると、再び、車両を前進させるようにモータのトルク指令値が増加して、モータの回転速度が所定値よりも低く且つモータのトルク指令値が所定値よりも大きい状態になって、ロック時のトルク制限制御が繰り返されることになる。このようにして、ロック時のトルク制限制御が何回も繰り返されると、モータのトルクの増減が何回も繰り返されて、運転者の意に反して車両の僅かな前進と後退が何回も繰り返される可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、モータのロック時のトルク制限制御が何回も繰り返されることを防止して、車両の前進と後退が何回も繰り返されることを未然に回避することができる自動車のモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両の少なくとも１つの動力源として搭載したモータの回転がロックして該モータのトルクが所定のロック判定トルクよりも大きくなったときにモータのトルクを制限する機能を備えた自動車のモータ制御装置において、モータの回転がロックする可能性があるか否かをロック予測手段により事前に予測し、モータの回転がロックする可能性があると予測されたときにロック予測時トルク抑制制御手段によりモータのトルクをロック判定トルク以下に維持するように制御する構成としたものである。
【０００７】
この構成では、モータの回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、モータの回転がロックする可能性があると予測されたときに、モータのトルクをロック判定トルク以下に維持するように制御できるため、モータがロックし易い状況下でも、モータのトルクがロック判定トルクよりも大きくなることを抑制して、ロック時のトルク制限制御が行われる頻度を少なくすることができる。これにより、ロック時のトルク制限制御が何回も繰り返されることを未然に防止することができ、運転者の意に反して車両の前進と後退が何回も繰り返されることを未然に回避することができる。
【０００８】
この場合、請求項２のように、運転者の走行意図を走行意図検出手段により検出し、その運転者の走行意図に基づいてモータの回転がロックする可能性があるか否かを予測するようにしても良い。運転者の走行意図（例えばアクセル開度等）に応じてモータの目標トルクが変化し、モータの目標トルクが走行抵抗に対して不足していると、モータがロックし易くなるため、運転者の走行意図を用いれば、モータがロックする可能性があるか否かを精度良く予測することができる。
【０００９】
また、請求項３のように、路面勾配を路面勾配判定手段により検出又は推定し、その路面勾配に基づいてモータの回転がロックする可能性があるか否かを予測するようにしても良い。路面勾配（上り坂の傾斜角度）が大きいと、走行抵抗が大きくなってモータがロックし易くなるため、路面勾配を用いれば、モータがロックする可能性があるか否かを精度良く予測することができる。
【００１０】
更に、請求項４のように、モータの回転速度をモータ回転速度判定手段により検出又は予測し、モータの回転速度も考慮してモータの回転がロックする可能性があるか否かを予測するようにしても良い。モータの回転速度が０付近の領域内のときに、モータがロックし易くなるため、運転者の走行意図や路面勾配に加えて、モータの回転速度も考慮することで、モータがロックする可能性があるか否かを更に精度良く予測することができる。
【００１１】
また、請求項５のように、ロック判定トルクとモータのトルクとの偏差に応じてモータのトルクの変化量を設定することで、モータのトルクをロック判定トルク以下に維持するように制御しても良い。このようにすれば、モータのトルクを増加させる際に、ロック判定トルクとモータのトルクとの偏差が小さくなるほど（つまりモータのトルクがロック判定トルクに近付くほど）、モータのトルクの変化量（上昇勾配）を小さくして、できるだけモータのトルクをロック判定トルク以下に維持するように制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態をハイブリッド車に適用して具体化した幾つかの実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてハイブリッド車全体のシステム構成を説明する。
本実施例１のハイブリッド車は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分割機構３０と、この動力分割機構３０に連結された発電機兼用の第１モータＭＧ１（交流モータ）と、動力分割機構３０に連結されたリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に連結された発電機兼用の第２モータＭＧ２（交流モータ）等からなるハイブリッド駆動システムが搭載され、このハイブリッド駆動システム全体をハイブリッドＥＣＵ７０で総合的に制御する構成となっている。ここで、「ＥＣＵ」は、マイクロコンピュータを主体として構成された「電子制御ユニット」を意味する（以下、同様）。
【００１４】
エンジン２２は、ガソリン、軽油等を燃料とする内燃機関（又は燃料として、ガソリン、アルコール、及び、ガソリンにアルコールを混合した混合燃料のいずれも使用可能な内燃機関）であり、このエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の運転状態を検出するクランク角センサ、水温センサ等の各種センサの出力信号を読み込んで、エンジン２２の燃料噴射制御、点火制御、スロットル制御等を実行する。このエンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信ラインで接続され、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号を受信してエンジン２２の運転を制御すると共に、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関する信号をハイブリッドＥＣＵ７０に送信する。
【００１５】
動力分割機構３０は、サンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心状に配置されたリングギヤ３２と、このリングギヤ３２とサンギヤ３１の両方に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転・公転自在に支持するキャリア３４とを備え、これらサンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素とする遊星歯車機構として構成されている。
【００１６】
キャリア３４には、エンジン２２のクランクシャフト２６が連結され、サンギヤ３１には第１モータＭＧ１が連結され、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５が連結されており、第１モータＭＧ１が発電機として機能する場合は、キャリア３４から入力されるエンジン２２の動力がサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配され、第１モータＭＧ１が電動機（車両の駆動源）として機能する場合は、キャリア３４から入力されるエンジン２２の動力とサンギヤ３１から入力される第１モータＭＧ１の動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２を介して最終的に車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに伝達される。
【００１７】
一方、第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２は、いずれも発電機兼用の電動機である同期発電電動機により構成され、それぞれインバータ４１，４２を介してバッテリ５０との間で電力を授受する。各インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線及び負極母線として構成されており、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方で発電した電力を他方に供給できるようになっている。従って、バッテリ５０は、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電した電力と消費電力との大小関係により充放電されることになる。
【００１８】
２つのモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０には、各モータＭＧ１，ＭＧ２を制御するのに必要な信号、例えば各モータＭＧ１，ＭＧ２のロータ回転位置を検出するエンコーダ等の回転位置検出センサ４３，４４の出力信号や電流センサ（図示せず）により検出される各モータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等が入力され、モータＥＣＵ４０から各インバータ４１，４２にスイッチング制御信号が出力される。このモータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信ラインで接続され、ハイブリッドＥＣＵ７０から送信されてくる制御信号を受信して各モータＭＧ１，ＭＧ２を制御すると共に、必要に応じて各モータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関する信号をハイブリッドＥＣＵ７０に送信する。
【００１９】
バッテリ５０の充放電は、バッテリＥＣＵ５２によって管理される。このバッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０の充放電を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５５で検出したバッテリ５０の端子間電圧（バッテリ電圧）Ｖb と、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５６で検出したバッテリ５０の充放電電流Ｉb と、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１で検出したバッテリ温度Ｔb 等が入力され、必要に応じてバッテリ５０の状態に関する信号をハイブリッドＥＣＵ７０に送信する。更に、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０の充放電を管理するために電流センサ５６により検出された充放電電流Ｉb の積算値等に基づいてバッテリ５０の充電状態（残容量ＳＯＣ）を演算する機能を備えている。
【００２０】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を主体とするマイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵ７２の他に、各種のプログラムやイニシャル値等のデータを記憶するＲＯＭ７４と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ７６等により構成されている。このハイブリッドＥＣＵト７０には、イグニッション（ＩＧ）スイッチ８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフト信号、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ８４からのアクセル開度信号、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジション信号、車速センサ８８からの車速信号等が入力される。ハイブリッドＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２に通信ラインで接続され、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２との間で各種制御信号やデータ信号が送受信される。
【００２１】
以上のように構成された本実施例１のハイブリッド車のハイブリッドＥＣＵ７０は、アクセル開度センサ８４からのアクセル開度信号と車速センサ８８からの車速信号等に基づいて、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２の運転を制御する。
【００２２】
エンジン２２と各モータＭＧ１，ＭＧ２の運転制御モードとしては、トルク変換運転モード、充放電運転モード、モータ運転モード等がある。
トルク変換運転モードでは、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２の運転を制御すると共に、エンジン２２から出力される動力の全てが動力分割機構３０と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２によってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるように２つのモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００２３】
充放電運転モードでは、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２の運転を制御すると共に、バッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部又はその一部が動力分割機構３０と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２によるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように２つのモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００２４】
モータ運転モードでは、エンジン２２の運転を停止して第２モータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するように２つのモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００２５】
これらの運転モードに拘らず第２モータＭＧ２で駆動力を発生させる場合、ハイブリッドＥＣＵ７０（又はモータＥＣＵ４０）は、第２モータＭＧ２の回転速度Ｎm （以下「モータ回転速度Ｎm 」と表記する）が、所定のロック判定回転領域内で且つ第２モータＭＧ２の指令トルクＴm （以下「モータ指令トルクＴm 」と表記する）が所定のロック判定トルクＴmlckよりも大きいとき、つまりモータ指令トルクＴm がある程度大きいにも拘らずモータ回転速度Ｎm がほぼ０のときに、第２モータＭＧ２の回転がロックしたと判断して、車両を僅かに後退させるようにモータ指令トルクＴm を所定の制限トルクＴmesc以下に低下させるロック時トルク制限制御を行って第２モータＭＧ２のロックを解除する。
【００２６】
この際、図２に示す比較例のように、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）で第２モータＭＧ２の回転がロックし易い状況のときにアクセル開度Ａccに応じて増加する第２モータＭＧ２の目標トルクＴmtagに対応してモータ指令トルクＴm を速やかに増加させると、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内で且つモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きい状態になるため、ロック時トルク制限制御を行って第２モータＭＧ２のロックを解除する。その後、第２モータＭＧ２のロック解除に伴ってロック時トルク制限制御が停止されると、再びモータ指令トルクＴm が速やかに増加して、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内で且つモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きい状態になって、ロック時トルク制限制御を繰り返すことになる。このようにして、ロック時トルク制限制御が何回も繰り返されると、モータ指令トルクＴm の増減が何回も繰り返されて、運転者の意に反して車両の僅かな前進と後退が何回も繰り返される可能性がある。
【００２７】
この対策として、本実施例１では、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、その結果、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測されたときに、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００２８】
具体的には、図３に示すように、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）のときに、アクセル開度Ａcc（アクセル踏み込み量）が所定のロック予測判定開度よりも小さいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測する。
【００２９】
モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）のときに、第２モータＭＧ２がロックし易くなる。また、運転者の走行意図であるアクセル開度Ａccに応じて第２モータＭＧ２の目標トルクＴmtagが変化し、該目標トルクＴmtagが走行抵抗に対して不足していると、第２モータＭＧ２がロックし易くなる。従って、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに、アクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを精度良く予測することができる。
【００３０】
そして、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、ロック予測時トルク抑制制御を実行する。本実施例１のロック予測時トルク抑制制御は、アクセル開度Ａccに応じて増加する第２モータＭＧ２の目標トルクＴmtagに対応してモータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差に応じてモータ指令トルクＴm の単位時間当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）を設定することで、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差が小さくなるほど（つまりモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckに近付くほど）、モータ指令トルクＴm の単位時間当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御する。これにより、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内で且つモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きくなることを抑制して、ロック時トルク制限制御が行われる頻度を少なくする。
【００３１】
その後、アクセル踏み込み量が大きくなってアクセル開度Ａccがロック予測判定開度以上になった時点ｔ1 で、ロック予測時トルク抑制制御を停止して、アクセル開度Ａccに応じて増加する第２モータＭＧ２の目標トルクＴmtagに対応してモータ指令トルクＴm を速やかに増加させて、モータ回転速度Ｎm を速やかに上昇させる。
【００３２】
以上説明した本実施例１のモータトルク制御は、ハイブリッドＥＣＵ７０（又はモータＥＣＵ４０）によって図４のモータトルク制御ルーチンに従って実行される。以下、このルーチンの処理内容を説明する。
【００３３】
図４に示すモータトルク制御ルーチは、所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、モータ指令トルクＴm を目標トルクＴmtagに設定した後、ステップ１０２に進み、モータ回転速度Ｎm の絶対値が所定のロック判定回転速度Ｎmlckよりも小さいか否かによって、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）であるか否かを判定する。ここで、モータ回転速度Ｎm は、回転位置検出センサ４４の出力信号に基づいて検出した現在のモータ回転速度Ｎm でも良いし、所定期間後のモータ回転速度Ｎm を予測しても良い。の機能が特許請求の範囲でいうモータ回転速度判定手段としての役割を果たす。
【００３４】
このステップ１０２で、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定された場合には、ステップ１０３に進み、アクセル開度センサ８４（走行意図検出手段）で検出したアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さい（アクセル踏み込み量が所定値よりも小さい）か否かを判定する。
【００３５】
上記ステップ１０２でモータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定され、且つ、上記ステップ１０３でアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいと判定された場合には、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測する。これらのステップ１０２、１０３の処理が特許請求の範囲でいうロック予測手段としての役割を果たす。
【００３６】
第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、ロック予測時トルク抑制制御を次のようにして実行する。まず、ステップ１０４で、図５のモータ指令トルクの変化量ΔＴm のマップを参照して、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）に応じた変化量ΔＴm を算出する。
【００３７】
図５のマップは、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）が０よりも大きい領域では、偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）が小さくなるほど（つまりモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckに近付くほど）、モータ指令トルクＴm の演算周期当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）が小さくなるように設定されている。これに対し、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）が０以下の領域では、モータ指令トルクＴm の演算周期当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）が一定値に設定されている。
【００３８】
この後、ステップ１０５に進み、目標トルクＴmtagが前回のモータ指令トルクＴm.old に変化量ΔＴm を加算した値（Ｔm.old ＋ΔＴm ）よりも大きいか否かを判定し、目標トルクＴmtagが前回のモータ指令トルクＴm.old に変化量ΔＴm を加算した値（Ｔm.old ＋ΔＴm ）よりも大きいと判定されれば、ステップ１０６に進み、今回のモータ指令トルクＴm を前回の指令トルクＴm.old に変化量ΔＴm を加算した値（Ｔm.old ＋ΔＴm ）に置き換える。
Ｔm ＝Ｔm.old ＋ΔＴm
【００３９】
これらのステップ１０４〜１０６の処理により、アクセル開度に応じて増加する第２モータＭＧ２の目標トルクＴmtagに対応してモータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）が小さくなるほど（つまりモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckに近付くほど）、モータ指令トルクＴm の演算周期当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御が実行され、特許請求の範囲でいうロック予測時トルク抑制制御手段としての役割が果たされる。
【００４０】
一方、上記ステップ１０３で、アクセル開度Ａccがロック予測判定開度以上であると判定された場合には、ロック予測時トルク抑制制御（ステップ１０４〜１０６の処理）を実行しない。
【００４１】
この後、ステップ１０７に進み、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいか否かを判定し、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlck以下であると判定された場合には、ステップ１０８に進み、ロック時トルク制限フラグをＯＦＦ（オフ）にリセットする（又は維持する）。
【００４２】
一方、上記ステップ１０７で、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいと判定された場合には、ステップ１０９に進み、ロック時トルク制限フラグをＯＮ（オン）にセットする（又は維持する）。
【００４３】
この後、ステップ１１０に進み、ロック時トルク制限フラグがＯＮであるか否かを判定し、ロック時トルク制限フラグがＯＮであると判定されれば、ステップ１１１に進み、ロック解除用の制限トルクＴmescを算出する。このロック解除用の制限トルクＴmescは、ロック判定トルクＴmlckよりも小さく、車両が僅かに後退するトルクである。
【００４４】
この後、ステップ１１２に進み、モータ指令トルクＴm が制限トルクＴmescよりも大きいか否かを判定し、モータ指令トルクＴm が制限トルクＴmescよりも大きいと判定されれば、ステップ１１３に進み、モータ指令トルクＴm を制限トルクＴmescでガード処理してＴm ＝Ｔmescとする。
【００４５】
これらのステップ１１１〜１１３の処理により、車両を僅かに後退させるようにモータ指令トルクＴm を制限トルクＴmesc以下に低下させるロック時トルク制限制御を行って第２モータＭＧ２のロックを解除する。
【００４６】
その後、上記ステップ１０２でモータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内ではないと判定された時点、又は、上記ステップ１０７でモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlck以下であると判定された時点で、ステップ１０８に進み、ロック時トルク制限フラグをＯＦＦ（オフ）にリセットして、ロック時トルク制限制御を停止する。
【００４７】
以上説明した本実施例１では、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときにアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、モータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差が小さくなるほど（つまりモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckに近付くほど）、モータ指令トルクＴm の演算周期当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御を実行するようにしたので、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内で且つモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きくなることを防止して、ロック時トルク制限制御が行われる頻度を少なくすることができる。これにより、ロック時トルク制限制御が何回も繰り返されることを未然に防止することができ、運転者の意に反して車両の前進と後退が何回も繰り返されることを未然に回避することができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、図６及び図７を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００４９】
本実施例２では、ハイブリッドＥＣＵ７０（又はモータＥＣＵ４０）によって後述する図７のモータトルク制御ルーチンを実行することで、図６に示すように、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに路面勾配（上り坂の傾斜角度）が所定のロック予測判定勾配よりも大きいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測する。
【００５０】
モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに、第２モータＭＧ２がロックし易くなる。また、路面勾配（上り坂の傾斜角度）が大きいと、走行抵抗が大きくなって第２モータＭＧ２がロックし易くなる。従って、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを精度良く予測することができる。
【００５１】
そして、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、前記実施例１と同じように、モータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差が小さくなるほど、モータ指令トルクＴm の演算周期当たり（単位時間当たり）の変化量ΔＴm を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００５２】
以下、図７のモータトルク制御ルーチンの処理内容を説明する。尚、図７のルーチンは、前記実施例１で説明した図４のルーチンのステップ１０３の処理をステップ１０３ａの処理に変更したものであり、これ以外の各ステップの処理は図４と同じである。
【００５３】
図７に示すモータトルク制御ルーチンでは、まず、モータ指令トルクＴm を目標トルクＴmtagに設定した後、モータ回転速度Ｎm の絶対値が所定のロック判定回転速度Ｎmlckよりも小さいか否かによって、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）であるか否かを判定する（ステップ１０１、１０２）。
【００５４】
モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定された場合には、ステップ１０３ａに進み、路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいか否かを判定する。ここで、路面勾配の検出方法は、例えば、車両に搭載された傾斜角センサや加速度センサ等の路面勾配（車両の傾斜角）に応じて出力が変化するセンサの出力信号に基づいて路面勾配を検出しても良い。或は、車両の運転状態（例えば要求動力と車速との関係）に基づいて路面勾配を推定したり、カーナビゲーションシステムの道路情報から路面勾配を取得するようにしても良い。この機能が特許請求の範囲でいう路面勾配判定手段としての役割を果たす。
【００５５】
上記ステップ１０２でモータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定され、且つ、上記ステップ１０３ａで路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいと判定された場合には、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測する。これらのステップ１０２、１０３ａの処理が特許請求の範囲でいうロック予測手段としての役割を果たす。
【００５６】
第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）に応じた変化量ΔＴm を算出し、目標トルクＴmtagが前回のモータ指令トルクＴm.old に変化量ΔＴm を加算した値（Ｔm.old ＋ΔＴm ）よりも大きければ、今回のモータ指令トルクＴm を前回の指令トルクＴm.old に変化量ΔＴm を加算した値（Ｔm.old ＋ΔＴm ）に置き換える（ステップ１０４〜１０６）。
【００５７】
これにより、モータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）が小さくなるほど（つまりモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckに近付くほど）、モータ指令トルクＴm の演算周期当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００５８】
この後、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいと判定されたときに、ロック解除用の制限トルクＴmescを算出し、モータ指令トルクＴm がロック解除用の制限トルクＴmescよりも大きければ、モータ指令トルクＴm を制限トルクＴmescでガード処理する（ステップ１０７〜１１３）。これにより、車両を僅かに後退させるようにモータ指令トルクＴm を制限トルクＴmesc以下に低下させるロック時トルク制限制御を行って第２モータＭＧ２のロックを解除する。
【００５９】
以上説明した本実施例２では、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、前記実施例１と同じように、モータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差が小さくなるほどモータ指令トルクＴm の演算周期当たり（単位時間当たり）の変化量ΔＴm を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御を実行するようにしたので、前記実施例１とほぼ同じ効果を得ることができる。
【実施例３】
【００６０】
次に、図８及び図９を用いて本発明の実施例３を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００６１】
本実施例３では、ハイブリッドＥＣＵ７０（又はモータＥＣＵ４０）によって後述する図９のモータトルク制御ルーチンを実行することで、図８に示すように、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときにアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００６２】
以下、図９のモータトルク制御ルーチンの処理内容を説明する。尚、図９のルーチンは、前記実施例１で説明した図４のルーチンのステップ１０４、１０５の処理をステップ１０４ａ、１０５ａの処理に変更したものであり、これ以外の各ステップの処理は図４と同じである。
【００６３】
図９に示すモータトルク制御ルーチンでは、まず、モータ指令トルクＴm を目標トルクＴmtagに設定した後、モータ回転速度Ｎm の絶対値が所定のロック判定回転速度Ｎmlckよりも小さいか否かによって、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）であるか否かを判定する（ステップ１０１、１０２）。
【００６４】
モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定された場合には、ステップ１０３に進み、アクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さい（アクセル踏み込み量が所定値よりも小さい）か否かを判定する。
【００６５】
上記ステップ１０２でモータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定され、且つ、上記ステップ１０３でアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいと判定された場合には、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測する。
【００６６】
第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、ステップ１０４ａに進み、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいか否かを判定し、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいと判定されれば、ステップ１０５ａに進み、モータ指令トルクＴm を制限トルクロック判定トルクＴmlckでガード処理してＴm ＝Ｔmlckとする。
【００６７】
これらのステップ１０４ａ、１０５ａの処理により、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御が実行され、特許請求の範囲でいうロック予測時トルク抑制制御手段としての役割が果たされる。
【００６８】
以上説明した本実施例３では、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときにアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合は、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御を実行するようにしたので、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内で且つモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きくなることを防止して、ロック時トルク制限制御が行われないようにすることができる。これにより、ロック時トルク制限制御が何回も繰り返されることを確実に防止することができ、運転者の意に反して車両の前進と後退が何回も繰り返されることを未然に回避することができる。
【実施例４】
【００６９】
次に、図１０及び図１１を用いて本発明の実施例４を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００７０】
本実施例４では、ハイブリッドＥＣＵ７０（又はモータＥＣＵ４０）によって後述する図１１のモータトルク制御ルーチンを実行することで、図１０に示すように、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、前記実施例３と同じように、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００７１】
以下、図１１のモータトルク制御ルーチンの処理内容を説明する。尚、図１１のルーチンは、前記実施例１で説明した図４のルーチンのステップ１０３〜１０５の処理をステップ１０３ａ〜１０５ａの処理に変更したものであり、これ以外の各ステップの処理は図４と同じである。
【００７２】
図１１に示すモータトルク制御ルーチンでは、まず、モータ指令トルクＴm を目標トルクＴmtagに設定した後、モータ回転速度Ｎm の絶対値が所定のロック判定回転速度Ｎmlckよりも小さいか否かによって、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）であるか否かを判定する（ステップ１０１、１０２）。
【００７３】
モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定された場合には、ステップ１０３ａに進み、路面勾配（上り坂の傾斜角度）がロック予測判定勾配よりも大きいか否かを判定する。
【００７４】
上記ステップ１０２でモータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定され、且つ、上記ステップ１０３ａで路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいと判定された場合には、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測する。
【００７５】
第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、ステップ１０４ａに進み、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいか否かを判定し、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいと判定されれば、ステップ１０５ａに進み、モータ指令トルクＴm を制限トルクロック判定トルクＴmlckでガード処理してＴm ＝Ｔmlckとする。これにより、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００７６】
以上説明した本実施例４では、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、前記実施例３と同じように、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御を実行するようにしたので、前記実施例３とほぼ同じ効果を得ることができる。
【００７７】
尚、上記実施例１，３では、モータ回転速度とアクセル開度とに基づいて第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを予測し、上記実施例２，４では、モータ回転速度と路面勾配とに基づいて第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを予測するようにしたが、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを予測する方法は、これに限定されず、例えば、モータ回転速度とアクセル開度と路面勾配とに基づいて第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを予測するようにしても良い。
【００７８】
また、上記実施例１，３では、運転者の走行意図として、アクセル開度を用いるようにしたが、これに限定されず、シフト位置やブレーキ踏み込み量、或は、アクセル開度とシフト位置とブレーキ踏み込み量のうちの２つ以上を用いるようにしても良い。
【００７９】
その他、本発明は、車両の駆動源として内燃機関と交流モータを併用するハイブリッド車に限定されず、交流モータのみを駆動源とする電気自動車にも適用して実施できる等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１におけるハイブリッド車のシステム構成を概略的に示す図である。
【図２】比較例のモータトルク制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図３】実施例１のモータトルク制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図４】実施例１のモータトルク制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】トルク変化量ΔＴm のマップの一例を概念的に示す図である。
【図６】実施例２のモータトルク制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図７】実施例２のモータトルク制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例３のモータトルク制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図９】実施例３のモータトルク制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例４のモータトルク制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図１１】実施例４のモータトルク制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
２２…エンジン、２４…エンジンＥＣＵ、３０…動力分割機構、４０…モータＥＣＵ、４１，４２…インバータ、４３，４４…回転位置検出センサ、５０…バッテリ、５２…バッテリＥＣＵ、７０…ハイブリッドＥＣＵ（ロック予測手段，ロック予測時トルク抑制制御手段，モータ回転速度判定手段，路面勾配判定手段）、８４…アクセル開度センサ（走行意図検出手段）、ＭＧ１…第１モータ（交流モータ）、ＭＧ２…第２モータ（交流モータ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の少なくとも１つの動力源としてモータを搭載した自動車のモータ制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力源としてモータを搭載した電気自動車や、モータとエンジンを併用するハイブリッド車においては、直流電源から供給される直流電圧をインバータで三相の交流電圧に変換して交流モータを駆動するようにしているが、急な登坂路での発進時等に運転者のアクセル踏み込み量（アクセル開度）によってはモータのトルクが走行抵抗に対して不足して、車速がほとんど上昇せずにモータの回転速度がほぼ０となるロック状態になることがある。このようにモータの回転がロックすると、インバータに設けられた各アームのスイッチング素子のうちの特定のスイッチング素子に電流が連続して流れて、スイッチング素子が過熱状態になって焼損してしまう可能性がある。
【０００３】
この対策として、特許文献１（特開平１１−２１５６８７号公報）に記載されているように、モータの回転速度が所定値よりも低く且つモータのトルク指令値が所定値よりも大きいときに（つまりモータのトルク指令値がある程度大きいにも拘らずモータの回転速度がほぼ０のときに）、モータがロックしたと判断して、運転者が体感し得ない程度に車両を後退させるようにモータのトルク指令値を低下させることでモータのロックを解除するようにしたものがある。
【特許文献１】特開平１１−２１５６８７号公報（第２頁、図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の技術では、モータの回転速度が所定値よりも低く且つモータのトルク指令値が所定値よりも大きいときに、モータがロックしたと判断して、車両を後退させるようにモータのトルク指令値を低下させるトルク制限制御を行ってモータのロックを解除するようにしているが、その後、モータのロック解除に伴ってトルク制限制御が停止されると、再び、車両を前進させるようにモータのトルク指令値が増加して、モータの回転速度が所定値よりも低く且つモータのトルク指令値が所定値よりも大きい状態になって、ロック時のトルク制限制御が繰り返されることになる。このようにして、ロック時のトルク制限制御が何回も繰り返されると、モータのトルクの増減が何回も繰り返されて、運転者の意に反して車両の僅かな前進と後退が何回も繰り返される可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、モータのロック時のトルク制限制御が何回も繰り返されることを防止して、車両の前進と後退が何回も繰り返されることを未然に回避することができる自動車のモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両の少なくとも１つの動力源として搭載したモータの回転がロックして該モータのトルクが所定のロック判定トルクよりも大きくなったときにモータのトルクを制限する機能を備えた自動車のモータ制御装置において、モータの回転がロックする可能性があるか否かをロック予測手段により事前に予測し、モータの回転がロックする可能性があると予測されたときにロック予測時トルク抑制制御手段によりモータのトルクをロック判定トルク以下に維持するように制御する構成としたものである。
【０００７】
この構成では、モータの回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、モータの回転がロックする可能性があると予測されたときに、モータのトルクをロック判定トルク以下に維持するように制御できるため、モータがロックし易い状況下でも、モータのトルクがロック判定トルクよりも大きくなることを抑制して、ロック時のトルク制限制御が行われる頻度を少なくすることができる。これにより、ロック時のトルク制限制御が何回も繰り返されることを未然に防止することができ、運転者の意に反して車両の前進と後退が何回も繰り返されることを未然に回避することができる。
【０００８】
この場合、請求項２のように、運転者の走行意図を走行意図検出手段により検出し、その運転者の走行意図に基づいてモータの回転がロックする可能性があるか否かを予測するようにしても良い。運転者の走行意図（例えばアクセル開度等）に応じてモータの目標トルクが変化し、モータの目標トルクが走行抵抗に対して不足していると、モータがロックし易くなるため、運転者の走行意図を用いれば、モータがロックする可能性があるか否かを精度良く予測することができる。
【０００９】
また、請求項３のように、路面勾配を路面勾配判定手段により検出又は推定し、その路面勾配に基づいてモータの回転がロックする可能性があるか否かを予測するようにしても良い。路面勾配（上り坂の傾斜角度）が大きいと、走行抵抗が大きくなってモータがロックし易くなるため、路面勾配を用いれば、モータがロックする可能性があるか否かを精度良く予測することができる。
【００１０】
更に、請求項４のように、モータの回転速度をモータ回転速度判定手段により検出又は予測し、モータの回転速度も考慮してモータの回転がロックする可能性があるか否かを予測するようにしても良い。モータの回転速度が０付近の領域内のときに、モータがロックし易くなるため、運転者の走行意図や路面勾配に加えて、モータの回転速度も考慮することで、モータがロックする可能性があるか否かを更に精度良く予測することができる。
【００１１】
また、請求項５のように、ロック判定トルクとモータのトルクとの偏差に応じてモータのトルクの変化量を設定することで、モータのトルクをロック判定トルク以下に維持するように制御しても良い。このようにすれば、モータのトルクを増加させる際に、ロック判定トルクとモータのトルクとの偏差が小さくなるほど（つまりモータのトルクがロック判定トルクに近付くほど）、モータのトルクの変化量（上昇勾配）を小さくして、できるだけモータのトルクをロック判定トルク以下に維持するように制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態をハイブリッド車に適用して具体化した幾つかの実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてハイブリッド車全体のシステム構成を説明する。
本実施例１のハイブリッド車は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分割機構３０と、この動力分割機構３０に連結された発電機兼用の第１モータＭＧ１（交流モータ）と、動力分割機構３０に連結されたリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に連結された発電機兼用の第２モータＭＧ２（交流モータ）等からなるハイブリッド駆動システムが搭載され、このハイブリッド駆動システム全体をハイブリッドＥＣＵ７０で総合的に制御する構成となっている。ここで、「ＥＣＵ」は、マイクロコンピュータを主体として構成された「電子制御ユニット」を意味する（以下、同様）。
【００１４】
エンジン２２は、ガソリン、軽油等を燃料とする内燃機関（又は燃料として、ガソリン、アルコール、及び、ガソリンにアルコールを混合した混合燃料のいずれも使用可能な内燃機関）であり、このエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の運転状態を検出するクランク角センサ、水温センサ等の各種センサの出力信号を読み込んで、エンジン２２の燃料噴射制御、点火制御、スロットル制御等を実行する。このエンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信ラインで接続され、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号を受信してエンジン２２の運転を制御すると共に、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関する信号をハイブリッドＥＣＵ７０に送信する。
【００１５】
動力分割機構３０は、サンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心状に配置されたリングギヤ３２と、このリングギヤ３２とサンギヤ３１の両方に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転・公転自在に支持するキャリア３４とを備え、これらサンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素とする遊星歯車機構として構成されている。
【００１６】
キャリア３４には、エンジン２２のクランクシャフト２６が連結され、サンギヤ３１には第１モータＭＧ１が連結され、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５が連結されており、第１モータＭＧ１が発電機として機能する場合は、キャリア３４から入力されるエンジン２２の動力がサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配され、第１モータＭＧ１が電動機（車両の駆動源）として機能する場合は、キャリア３４から入力されるエンジン２２の動力とサンギヤ３１から入力される第１モータＭＧ１の動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２を介して最終的に車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに伝達される。
【００１７】
一方、第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２は、いずれも発電機兼用の電動機である同期発電電動機により構成され、それぞれインバータ４１，４２を介してバッテリ５０との間で電力を授受する。各インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線及び負極母線として構成されており、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方で発電した電力を他方に供給できるようになっている。従って、バッテリ５０は、２つのモータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電した電力と消費電力との大小関係により充放電されることになる。
【００１８】
２つのモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０には、各モータＭＧ１，ＭＧ２を制御するのに必要な信号、例えば各モータＭＧ１，ＭＧ２のロータ回転位置を検出するエンコーダ等の回転位置検出センサ４３，４４の出力信号や電流センサ（図示せず）により検出される各モータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等が入力され、モータＥＣＵ４０から各インバータ４１，４２にスイッチング制御信号が出力される。このモータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信ラインで接続され、ハイブリッドＥＣＵ７０から送信されてくる制御信号を受信して各モータＭＧ１，ＭＧ２を制御すると共に、必要に応じて各モータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関する信号をハイブリッドＥＣＵ７０に送信する。
【００１９】
バッテリ５０の充放電は、バッテリＥＣＵ５２によって管理される。このバッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０の充放電を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５５で検出したバッテリ５０の端子間電圧（バッテリ電圧）Ｖb と、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５６で検出したバッテリ５０の充放電電流Ｉb と、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１で検出したバッテリ温度Ｔb 等が入力され、必要に応じてバッテリ５０の状態に関する信号をハイブリッドＥＣＵ７０に送信する。更に、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０の充放電を管理するために電流センサ５６により検出された充放電電流Ｉb の積算値等に基づいてバッテリ５０の充電状態（残容量ＳＯＣ）を演算する機能を備えている。
【００２０】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を主体とするマイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵ７２の他に、各種のプログラムやイニシャル値等のデータを記憶するＲＯＭ７４と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ７６等により構成されている。このハイブリッドＥＣＵト７０には、イグニッション（ＩＧ）スイッチ８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフト信号、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ８４からのアクセル開度信号、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジション信号、車速センサ８８からの車速信号等が入力される。ハイブリッドＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２に通信ラインで接続され、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２との間で各種制御信号やデータ信号が送受信される。
【００２１】
以上のように構成された本実施例１のハイブリッド車のハイブリッドＥＣＵ７０は、アクセル開度センサ８４からのアクセル開度信号と車速センサ８８からの車速信号等に基づいて、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２の運転を制御する。
【００２２】
エンジン２２と各モータＭＧ１，ＭＧ２の運転制御モードとしては、トルク変換運転モード、充放電運転モード、モータ運転モード等がある。
トルク変換運転モードでは、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２の運転を制御すると共に、エンジン２２から出力される動力の全てが動力分割機構３０と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２によってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるように２つのモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００２３】
充放電運転モードでは、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２の運転を制御すると共に、バッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部又はその一部が動力分割機構３０と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２によるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように２つのモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００２４】
モータ運転モードでは、エンジン２２の運転を停止して第２モータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するように２つのモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。
【００２５】
これらの運転モードに拘らず第２モータＭＧ２で駆動力を発生させる場合、ハイブリッドＥＣＵ７０（又はモータＥＣＵ４０）は、第２モータＭＧ２の回転速度Ｎm （以下「モータ回転速度Ｎm 」と表記する）が、所定のロック判定回転領域内で且つ第２モータＭＧ２の指令トルクＴm （以下「モータ指令トルクＴm 」と表記する）が所定のロック判定トルクＴmlckよりも大きいとき、つまりモータ指令トルクＴm がある程度大きいにも拘らずモータ回転速度Ｎm がほぼ０のときに、第２モータＭＧ２の回転がロックしたと判断して、車両を僅かに後退させるようにモータ指令トルクＴm を所定の制限トルクＴmesc以下に低下させるロック時トルク制限制御を行って第２モータＭＧ２のロックを解除する。
【００２６】
この際、図２に示す比較例のように、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）で第２モータＭＧ２の回転がロックし易い状況のときにアクセル開度Ａccに応じて増加する第２モータＭＧ２の目標トルクＴmtagに対応してモータ指令トルクＴm を速やかに増加させると、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内で且つモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きい状態になるため、ロック時トルク制限制御を行って第２モータＭＧ２のロックを解除する。その後、第２モータＭＧ２のロック解除に伴ってロック時トルク制限制御が停止されると、再びモータ指令トルクＴm が速やかに増加して、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内で且つモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きい状態になって、ロック時トルク制限制御を繰り返すことになる。このようにして、ロック時トルク制限制御が何回も繰り返されると、モータ指令トルクＴm の増減が何回も繰り返されて、運転者の意に反して車両の僅かな前進と後退が何回も繰り返される可能性がある。
【００２７】
この対策として、本実施例１では、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、その結果、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測されたときに、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００２８】
具体的には、図３に示すように、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）のときに、アクセル開度Ａcc（アクセル踏み込み量）が所定のロック予測判定開度よりも小さいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測する。
【００２９】
モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）のときに、第２モータＭＧ２がロックし易くなる。また、運転者の走行意図であるアクセル開度Ａccに応じて第２モータＭＧ２の目標トルクＴmtagが変化し、該目標トルクＴmtagが走行抵抗に対して不足していると、第２モータＭＧ２がロックし易くなる。従って、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに、アクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを精度良く予測することができる。
【００３０】
そして、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、ロック予測時トルク抑制制御を実行する。本実施例１のロック予測時トルク抑制制御は、アクセル開度Ａccに応じて増加する第２モータＭＧ２の目標トルクＴmtagに対応してモータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差に応じてモータ指令トルクＴm の単位時間当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）を設定することで、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差が小さくなるほど（つまりモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckに近付くほど）、モータ指令トルクＴm の単位時間当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御する。これにより、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内で且つモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きくなることを抑制して、ロック時トルク制限制御が行われる頻度を少なくする。
【００３１】
その後、アクセル踏み込み量が大きくなってアクセル開度Ａccがロック予測判定開度以上になった時点ｔ1 で、ロック予測時トルク抑制制御を停止して、アクセル開度Ａccに応じて増加する第２モータＭＧ２の目標トルクＴmtagに対応してモータ指令トルクＴm を速やかに増加させて、モータ回転速度Ｎm を速やかに上昇させる。
【００３２】
以上説明した本実施例１のモータトルク制御は、ハイブリッドＥＣＵ７０（又はモータＥＣＵ４０）によって図４のモータトルク制御ルーチンに従って実行される。以下、このルーチンの処理内容を説明する。
【００３３】
図４に示すモータトルク制御ルーチは、所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、モータ指令トルクＴm を目標トルクＴmtagに設定した後、ステップ１０２に進み、モータ回転速度Ｎm の絶対値が所定のロック判定回転速度Ｎmlckよりも小さいか否かによって、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）であるか否かを判定する。ここで、モータ回転速度Ｎm は、回転位置検出センサ４４の出力信号に基づいて検出した現在のモータ回転速度Ｎm でも良いし、所定期間後のモータ回転速度Ｎm を予測しても良い。の機能が特許請求の範囲でいうモータ回転速度判定手段としての役割を果たす。
【００３４】
このステップ１０２で、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定された場合には、ステップ１０３に進み、アクセル開度センサ８４（走行意図検出手段）で検出したアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さい（アクセル踏み込み量が所定値よりも小さい）か否かを判定する。
【００３５】
上記ステップ１０２でモータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定され、且つ、上記ステップ１０３でアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいと判定された場合には、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測する。これらのステップ１０２、１０３の処理が特許請求の範囲でいうロック予測手段としての役割を果たす。
【００３６】
第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、ロック予測時トルク抑制制御を次のようにして実行する。まず、ステップ１０４で、図５のモータ指令トルクの変化量ΔＴm のマップを参照して、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）に応じた変化量ΔＴm を算出する。
【００３７】
図５のマップは、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）が０よりも大きい領域では、偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）が小さくなるほど（つまりモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckに近付くほど）、モータ指令トルクＴm の演算周期当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）が小さくなるように設定されている。これに対し、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）が０以下の領域では、モータ指令トルクＴm の演算周期当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）が一定値に設定されている。
【００３８】
この後、ステップ１０５に進み、目標トルクＴmtagが前回のモータ指令トルクＴm.old に変化量ΔＴm を加算した値（Ｔm.old ＋ΔＴm ）よりも大きいか否かを判定し、目標トルクＴmtagが前回のモータ指令トルクＴm.old に変化量ΔＴm を加算した値（Ｔm.old ＋ΔＴm ）よりも大きいと判定されれば、ステップ１０６に進み、今回のモータ指令トルクＴm を前回の指令トルクＴm.old に変化量ΔＴm を加算した値（Ｔm.old ＋ΔＴm ）に置き換える。
Ｔm ＝Ｔm.old ＋ΔＴm
【００３９】
これらのステップ１０４〜１０６の処理により、アクセル開度に応じて増加する第２モータＭＧ２の目標トルクＴmtagに対応してモータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）が小さくなるほど（つまりモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckに近付くほど）、モータ指令トルクＴm の演算周期当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御が実行され、特許請求の範囲でいうロック予測時トルク抑制制御手段としての役割が果たされる。
【００４０】
一方、上記ステップ１０３で、アクセル開度Ａccがロック予測判定開度以上であると判定された場合には、ロック予測時トルク抑制制御（ステップ１０４〜１０６の処理）を実行しない。
【００４１】
この後、ステップ１０７に進み、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいか否かを判定し、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlck以下であると判定された場合には、ステップ１０８に進み、ロック時トルク制限フラグをＯＦＦ（オフ）にリセットする（又は維持する）。
【００４２】
一方、上記ステップ１０７で、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいと判定された場合には、ステップ１０９に進み、ロック時トルク制限フラグをＯＮ（オン）にセットする（又は維持する）。
【００４３】
この後、ステップ１１０に進み、ロック時トルク制限フラグがＯＮであるか否かを判定し、ロック時トルク制限フラグがＯＮであると判定されれば、ステップ１１１に進み、ロック解除用の制限トルクＴmescを算出する。このロック解除用の制限トルクＴmescは、ロック判定トルクＴmlckよりも小さく、車両が僅かに後退するトルクである。
【００４４】
この後、ステップ１１２に進み、モータ指令トルクＴm が制限トルクＴmescよりも大きいか否かを判定し、モータ指令トルクＴm が制限トルクＴmescよりも大きいと判定されれば、ステップ１１３に進み、モータ指令トルクＴm を制限トルクＴmescでガード処理してＴm ＝Ｔmescとする。
【００４５】
これらのステップ１１１〜１１３の処理により、車両を僅かに後退させるようにモータ指令トルクＴm を制限トルクＴmesc以下に低下させるロック時トルク制限制御を行って第２モータＭＧ２のロックを解除する。
【００４６】
その後、上記ステップ１０２でモータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内ではないと判定された時点、又は、上記ステップ１０７でモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlck以下であると判定された時点で、ステップ１０８に進み、ロック時トルク制限フラグをＯＦＦ（オフ）にリセットして、ロック時トルク制限制御を停止する。
【００４７】
以上説明した本実施例１では、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときにアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、モータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差が小さくなるほど（つまりモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckに近付くほど）、モータ指令トルクＴm の演算周期当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御を実行するようにしたので、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内で且つモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きくなることを防止して、ロック時トルク制限制御が行われる頻度を少なくすることができる。これにより、ロック時トルク制限制御が何回も繰り返されることを未然に防止することができ、運転者の意に反して車両の前進と後退が何回も繰り返されることを未然に回避することができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、図６及び図７を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００４９】
本実施例２では、ハイブリッドＥＣＵ７０（又はモータＥＣＵ４０）によって後述する図７のモータトルク制御ルーチンを実行することで、図６に示すように、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに路面勾配（上り坂の傾斜角度）が所定のロック予測判定勾配よりも大きいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測する。
【００５０】
モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに、第２モータＭＧ２がロックし易くなる。また、路面勾配（上り坂の傾斜角度）が大きいと、走行抵抗が大きくなって第２モータＭＧ２がロックし易くなる。従って、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを精度良く予測することができる。
【００５１】
そして、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、前記実施例１と同じように、モータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差が小さくなるほど、モータ指令トルクＴm の演算周期当たり（単位時間当たり）の変化量ΔＴm を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００５２】
以下、図７のモータトルク制御ルーチンの処理内容を説明する。尚、図７のルーチンは、前記実施例１で説明した図４のルーチンのステップ１０３の処理をステップ１０３ａの処理に変更したものであり、これ以外の各ステップの処理は図４と同じである。
【００５３】
図７に示すモータトルク制御ルーチンでは、まず、モータ指令トルクＴm を目標トルクＴmtagに設定した後、モータ回転速度Ｎm の絶対値が所定のロック判定回転速度Ｎmlckよりも小さいか否かによって、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）であるか否かを判定する（ステップ１０１、１０２）。
【００５４】
モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定された場合には、ステップ１０３ａに進み、路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいか否かを判定する。ここで、路面勾配の検出方法は、例えば、車両に搭載された傾斜角センサや加速度センサ等の路面勾配（車両の傾斜角）に応じて出力が変化するセンサの出力信号に基づいて路面勾配を検出しても良い。或は、車両の運転状態（例えば要求動力と車速との関係）に基づいて路面勾配を推定したり、カーナビゲーションシステムの道路情報から路面勾配を取得するようにしても良い。この機能が特許請求の範囲でいう路面勾配判定手段としての役割を果たす。
【００５５】
上記ステップ１０２でモータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定され、且つ、上記ステップ１０３ａで路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいと判定された場合には、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測する。これらのステップ１０２、１０３ａの処理が特許請求の範囲でいうロック予測手段としての役割を果たす。
【００５６】
第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）に応じた変化量ΔＴm を算出し、目標トルクＴmtagが前回のモータ指令トルクＴm.old に変化量ΔＴm を加算した値（Ｔm.old ＋ΔＴm ）よりも大きければ、今回のモータ指令トルクＴm を前回の指令トルクＴm.old に変化量ΔＴm を加算した値（Ｔm.old ＋ΔＴm ）に置き換える（ステップ１０４〜１０６）。
【００５７】
これにより、モータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckと前回のモータ指令トルクＴm.old との偏差（Ｔmlck−Ｔm.old ）が小さくなるほど（つまりモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckに近付くほど）、モータ指令トルクＴm の演算周期当たりの変化量ΔＴm （上昇勾配）を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００５８】
この後、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいと判定されたときに、ロック解除用の制限トルクＴmescを算出し、モータ指令トルクＴm がロック解除用の制限トルクＴmescよりも大きければ、モータ指令トルクＴm を制限トルクＴmescでガード処理する（ステップ１０７〜１１３）。これにより、車両を僅かに後退させるようにモータ指令トルクＴm を制限トルクＴmesc以下に低下させるロック時トルク制限制御を行って第２モータＭＧ２のロックを解除する。
【００５９】
以上説明した本実施例２では、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、前記実施例１と同じように、モータ指令トルクＴm を増加させる際に、ロック判定トルクＴmlckとモータ指令トルクＴm との偏差が小さくなるほどモータ指令トルクＴm の演算周期当たり（単位時間当たり）の変化量ΔＴm を小さくして、できるだけモータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御を実行するようにしたので、前記実施例１とほぼ同じ効果を得ることができる。
【実施例３】
【００６０】
次に、図８及び図９を用いて本発明の実施例３を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００６１】
本実施例３では、ハイブリッドＥＣＵ７０（又はモータＥＣＵ４０）によって後述する図９のモータトルク制御ルーチンを実行することで、図８に示すように、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときにアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００６２】
以下、図９のモータトルク制御ルーチンの処理内容を説明する。尚、図９のルーチンは、前記実施例１で説明した図４のルーチンのステップ１０４、１０５の処理をステップ１０４ａ、１０５ａの処理に変更したものであり、これ以外の各ステップの処理は図４と同じである。
【００６３】
図９に示すモータトルク制御ルーチンでは、まず、モータ指令トルクＴm を目標トルクＴmtagに設定した後、モータ回転速度Ｎm の絶対値が所定のロック判定回転速度Ｎmlckよりも小さいか否かによって、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）であるか否かを判定する（ステップ１０１、１０２）。
【００６４】
モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定された場合には、ステップ１０３に進み、アクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さい（アクセル踏み込み量が所定値よりも小さい）か否かを判定する。
【００６５】
上記ステップ１０２でモータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定され、且つ、上記ステップ１０３でアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいと判定された場合には、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測する。
【００６６】
第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、ステップ１０４ａに進み、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいか否かを判定し、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいと判定されれば、ステップ１０５ａに進み、モータ指令トルクＴm を制限トルクロック判定トルクＴmlckでガード処理してＴm ＝Ｔmlckとする。
【００６７】
これらのステップ１０４ａ、１０５ａの処理により、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御が実行され、特許請求の範囲でいうロック予測時トルク抑制制御手段としての役割が果たされる。
【００６８】
以上説明した本実施例３では、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときにアクセル開度Ａccがロック予測判定開度よりも小さいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合は、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御を実行するようにしたので、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内で且つモータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きくなることを防止して、ロック時トルク制限制御が行われないようにすることができる。これにより、ロック時トルク制限制御が何回も繰り返されることを確実に防止することができ、運転者の意に反して車両の前進と後退が何回も繰り返されることを未然に回避することができる。
【実施例４】
【００６９】
次に、図１０及び図１１を用いて本発明の実施例４を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。
【００７０】
本実施例４では、ハイブリッドＥＣＵ７０（又はモータＥＣＵ４０）によって後述する図１１のモータトルク制御ルーチンを実行することで、図１０に示すように、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、前記実施例３と同じように、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００７１】
以下、図１１のモータトルク制御ルーチンの処理内容を説明する。尚、図１１のルーチンは、前記実施例１で説明した図４のルーチンのステップ１０３〜１０５の処理をステップ１０３ａ〜１０５ａの処理に変更したものであり、これ以外の各ステップの処理は図４と同じである。
【００７２】
図１１に示すモータトルク制御ルーチンでは、まず、モータ指令トルクＴm を目標トルクＴmtagに設定した後、モータ回転速度Ｎm の絶対値が所定のロック判定回転速度Ｎmlckよりも小さいか否かによって、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内（０付近の領域内）であるか否かを判定する（ステップ１０１、１０２）。
【００７３】
モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定された場合には、ステップ１０３ａに進み、路面勾配（上り坂の傾斜角度）がロック予測判定勾配よりも大きいか否かを判定する。
【００７４】
上記ステップ１０２でモータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内であると判定され、且つ、上記ステップ１０３ａで路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいと判定された場合には、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測する。
【００７５】
第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、ステップ１０４ａに進み、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいか否かを判定し、モータ指令トルクＴm がロック判定トルクＴmlckよりも大きいと判定されれば、ステップ１０５ａに進み、モータ指令トルクＴm を制限トルクロック判定トルクＴmlckでガード処理してＴm ＝Ｔmlckとする。これにより、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御を実行する。
【００７６】
以上説明した本実施例４では、モータ回転速度Ｎm がロック判定回転領域内のときに路面勾配がロック予測判定勾配よりも大きいか否かによって、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測し、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があると予測された場合には、前記実施例３と同じように、モータ指令トルクＴm をロック判定トルクＴmlck以下に制限するロック予測時トルク抑制制御を実行するようにしたので、前記実施例３とほぼ同じ効果を得ることができる。
【００７７】
尚、上記実施例１，３では、モータ回転速度とアクセル開度とに基づいて第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを予測し、上記実施例２，４では、モータ回転速度と路面勾配とに基づいて第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを予測するようにしたが、第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを予測する方法は、これに限定されず、例えば、モータ回転速度とアクセル開度と路面勾配とに基づいて第２モータＭＧ２の回転がロックする可能性があるか否かを予測するようにしても良い。
【００７８】
また、上記実施例１，３では、運転者の走行意図として、アクセル開度を用いるようにしたが、これに限定されず、シフト位置やブレーキ踏み込み量、或は、アクセル開度とシフト位置とブレーキ踏み込み量のうちの２つ以上を用いるようにしても良い。
【００７９】
その他、本発明は、車両の駆動源として内燃機関と交流モータを併用するハイブリッド車に限定されず、交流モータのみを駆動源とする電気自動車にも適用して実施できる等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１におけるハイブリッド車のシステム構成を概略的に示す図である。
【図２】比較例のモータトルク制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図３】実施例１のモータトルク制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図４】実施例１のモータトルク制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】トルク変化量ΔＴm のマップの一例を概念的に示す図である。
【図６】実施例２のモータトルク制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図７】実施例２のモータトルク制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例３のモータトルク制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図９】実施例３のモータトルク制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例４のモータトルク制御の実行例を説明するタイムチャートである。
【図１１】実施例４のモータトルク制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
２２…エンジン、２４…エンジンＥＣＵ、３０…動力分割機構、４０…モータＥＣＵ、４１，４２…インバータ、４３，４４…回転位置検出センサ、５０…バッテリ、５２…バッテリＥＣＵ、７０…ハイブリッドＥＣＵ（ロック予測手段，ロック予測時トルク抑制制御手段，モータ回転速度判定手段，路面勾配判定手段）、８４…アクセル開度センサ（走行意図検出手段）、ＭＧ１…第１モータ（交流モータ）、ＭＧ２…第２モータ（交流モータ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の少なくとも１つの動力源として搭載したモータの回転がロックして該モータのトルクが所定のロック判定トルクよりも大きくなったときに前記モータのトルクを制限する機能を備えた自動車のモータ制御装置において、
前記モータの回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測するロック予測手段と、
前記ロック予測手段により前記モータの回転がロックする可能性があると予測されたときに前記モータのトルクを前記ロック判定トルク以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御手段と
を備えていることを特徴とする自動車のモータ制御装置。
【請求項２】
運転者の走行意図を検出する走行意図検出手段を備え、
前記ロック予測手段は、前記走行意図検出手段で検出した運転者の走行意図に基づいて前記モータの回転がロックする可能性があるか否かを予測することを特徴とする請求項１に記載の自動車のモータ制御装置。
【請求項３】
路面勾配を検出又は推定する路面勾配判定手段を備え、
前記ロック予測手段は、前記路面勾配判定手段で検出又は推定した路面勾配に基づいて前記モータの回転がロックする可能性があるか否かを予測することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車のモータ制御装置。
【請求項４】
前記モータの回転速度を検出又は予測するモータ回転速度判定手段を備え、
前記ロック予測手段は、前記モータ回転速度判定手段で検出又は予測したモータの回転速度も考慮して前記モータの回転がロックする可能性があるか否かを予測することを特徴とする請求項２又は３に記載の自動車のモータ制御装置。
【請求項５】
前記ロック予測時トルク抑制制御手段は、前記ロック判定トルクと前記モータのトルクとの偏差に応じて前記モータのトルクの変化量を設定することで、前記モータのトルクを前記ロック判定トルク以下に維持するように制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動車のモータ制御装置。
【請求項１】
車両の少なくとも１つの動力源として搭載したモータの回転がロックして該モータのトルクが所定のロック判定トルクよりも大きくなったときに前記モータのトルクを制限する機能を備えた自動車のモータ制御装置において、
前記モータの回転がロックする可能性があるか否かを事前に予測するロック予測手段と、
前記ロック予測手段により前記モータの回転がロックする可能性があると予測されたときに前記モータのトルクを前記ロック判定トルク以下に維持するように制御するロック予測時トルク抑制制御手段と
を備えていることを特徴とする自動車のモータ制御装置。
【請求項２】
運転者の走行意図を検出する走行意図検出手段を備え、
前記ロック予測手段は、前記走行意図検出手段で検出した運転者の走行意図に基づいて前記モータの回転がロックする可能性があるか否かを予測することを特徴とする請求項１に記載の自動車のモータ制御装置。
【請求項３】
路面勾配を検出又は推定する路面勾配判定手段を備え、
前記ロック予測手段は、前記路面勾配判定手段で検出又は推定した路面勾配に基づいて前記モータの回転がロックする可能性があるか否かを予測することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車のモータ制御装置。
【請求項４】
前記モータの回転速度を検出又は予測するモータ回転速度判定手段を備え、
前記ロック予測手段は、前記モータ回転速度判定手段で検出又は予測したモータの回転速度も考慮して前記モータの回転がロックする可能性があるか否かを予測することを特徴とする請求項２又は３に記載の自動車のモータ制御装置。
【請求項５】
前記ロック予測時トルク抑制制御手段は、前記ロック判定トルクと前記モータのトルクとの偏差に応じて前記モータのトルクの変化量を設定することで、前記モータのトルクを前記ロック判定トルク以下に維持するように制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動車のモータ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２８９６８（Ｐ２０１０−２８９６８Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８６５６４（Ｐ２００８−１８６５６４）
【出願日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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