車両の駆動制御装置
【課題】車両の急制動により駆動輪の回転数が急減する場合に、内燃機関のストールを確実に防止することが可能な車両の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】車両１の駆動輪４に連結可能な出力軸を有する内燃機関１０と、駆動輪４に連結可能な回転電機２０と、回転電機２０に設けられ、回転電機２０の回転数を検出する検出手段２３と、回転電機２０が内燃機関１０の出力軸に連結されている状態において、所定期間内における検出手段２３により検出された回転電機２０の回転数の変化量に基づいて車両１の急制動を判定する急制動判定手段３１と、内燃機関１０のストールを防止可能な下限回転数よりも内燃機関１０の回転数を高回転に維持するために、急制動判定手段３１の判定結果に基づいて回転電機２０を駆動して回転電機２０から内燃機関１０へと駆動力を付与するように回転電機２０の回転数を制御する回転数制御手段３３と、を備える。
【解決手段】車両１の駆動輪４に連結可能な出力軸を有する内燃機関１０と、駆動輪４に連結可能な回転電機２０と、回転電機２０に設けられ、回転電機２０の回転数を検出する検出手段２３と、回転電機２０が内燃機関１０の出力軸に連結されている状態において、所定期間内における検出手段２３により検出された回転電機２０の回転数の変化量に基づいて車両１の急制動を判定する急制動判定手段３１と、内燃機関１０のストールを防止可能な下限回転数よりも内燃機関１０の回転数を高回転に維持するために、急制動判定手段３１の判定結果に基づいて回転電機２０を駆動して回転電機２０から内燃機関１０へと駆動力を付与するように回転電機２０の回転数を制御する回転数制御手段３３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に急制動があった場合に、内燃機関のストールを防止する車両の駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と駆動モータを動力源とするハイブリッド型の車両は、内燃機関および駆動モータから出力される駆動力を駆動輪に伝達させる駆動制御装置を備えている。この車両の駆動制御装置は、例えば、プラネタリギヤユニットを有し、内燃機関、駆動モータ、駆動輪、および発電機などを適宜連結または解放することで車両の駆動を制御している。また、車両の駆動制御装置は、車両の減速時において、駆動輪の回転力を駆動モータに伝達し、駆動モータにより発電させる車両の回生を制御している。
【０００３】
ここで、車両の走行時において、運転者によるブレーキ操作など車両に急制動が加えられると車両は急減速し、この急減速に伴い駆動輪の回転数も低減する。この時、車両の駆動制御装置により内燃機関および駆動モータが駆動輪とそれぞれ連結されていると、内燃機関に過負荷が加わり、内燃機関のストールが生じるおそれがある。特に、内燃機関の回転数が低い、すなわち車両の低速走行時において、車両に急制動が加えられると内燃機関のストールが生じる可能性は高くなる。そこで、例えば、特開２００４−３１６６９３号公報（特許文献１）には、車両の低速走行時において急制動があった場合に、内燃機関のストールを防止する駆動制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】２００４−３１６６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、車両が多湿路面などの低ミュー路を走行している場合に、車両に急制動が加えられると駆動輪がロックまたはロックに近い状態になることがある。この時、駆動輪の回転数は、車両の急減速に伴う低減よりもさらに急激に低減することになる。このような場合に、特許文献１の駆動制御装置では制御が間に合わずに、内燃機関のストールが生じてしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、車両の急制動により駆動輪の回転数が急減する場合に、内燃機関のストールを確実に防止することが可能な車両の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、
車両の駆動輪に連結可能な出力軸を有する内燃機関と、
前記駆動輪に連結可能な回転電機と、
前記回転電機に設けられ、前記回転電機の回転数を検出する検出手段と、
前記回転電機が前記内燃機関の前記出力軸に連結されている状態において、所定期間内における前記検出手段により検出された前記回転電機の回転数の変化量に基づいて前記車両の急制動を判定する急制動判定手段と、
前記内燃機関のストールを防止可能な下限回転数よりも前記内燃機関の回転数を高回転に維持するために、前記急制動判定手段の判定結果に基づいて前記回転電機を駆動して前記回転電機から前記内燃機関へと駆動力を付与するように前記回転電機の回転数を制御する回転数制御手段と、
を備えることである。
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、
前記急制動判定手段は、前記検出手段により検出された前記回転電機の回転数の変化量、および前記車両のアンチロックブレーキ制御の制御信号に基づいて前記車両の急制動を判定することである。
【０００９】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または２において、
前記回転数制御手段は、前記内燃機関に駆動力を付与するように前記回転電機の回転数を制御している状態において、前記内燃機関の回転数が前記下限回転数からアイドリング時の回転数近傍の所定回転数までの間の回転数となるように、前記回転電機の回転数に基づいて前記回転電機をフィードバック制御することである。
【００１０】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項１〜３の何れか一項において、
前記内燃機関に駆動力を付与するように前記回転数制御手段が前記回転電機の回転数を制御している状態において、前記車両の車速、前記内燃機関の回転数、および前記車両のアンチロックブレーキ制御の制御信号のうち少なくとも一つに基づいて、前記回転数制御手段による前記回転電機の回転数の制御を解除するかを判定する解除判定手段をさらに備えることである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によると、急制動判定手段により車両の急制動の有無を判定し、急制動の場合には回転電機から内燃機関へと駆動力を付与する構成となっている。これにより、例えば、車両が低ミュー路を低速走行している場合に、車両に急制動を加えられ、駆動輪の回転数が急減しても内燃機関のストールを防止することができる。
【００１２】
急制動判定手段は、回転電機が内燃機関の出力軸に連結されている状態において、車両の急制動を判定する。ここで、例えば、内燃機関と回転電機を動力源とするハイブリッド型の車両は、車両情報や走行状態などに応じて内燃機関と回転電機による出力を切り換える。つまり、内燃機関および回転電機を駆動源とする場合、何れか一方を駆動源とする場合、内燃機関を駆動源とし回転電機を発電機とする場合がある。そして、車両の急制動により駆動輪の回転数が急減し内燃機関に過負荷が加えられる状態は、少なくとも回転電機が内燃機関と連結されている状態にある。よって、回転電機は、車両の駆動輪に対して直接的に連結、または内燃機関の出力軸を介して間接的に連結されている状態にある。
【００１３】
これにより、駆動制御装置は、回転電機の回転数を検出する検出手段によって回転電機の回転数を検出することにより、駆動輪の回転数を検出することができる。つまり、所定期間内に検出した回転電機の回転数から求められる回転電機の回転数の変化量に基づいて、駆動輪の回転数の変化量を検出することができる。従って、回転電機の回転数の変化量に基づいて車両の急制動を判定することができる。この「所定期間」は、検出手段が回転電機の回転数を複数回に亘りサンプリング可能な期間である。このような構成とすることで、車両の低速走行時における急制動に対して即時に対応することができるので、内燃機関のストールをより確実に防止することができる。
【００１４】
また、回転電機の回転数を検出する検出手段は、一般に、例えばエンコーダやレゾルバなどのセンサを用いられる。このようなセンサは、駆動輪の回転数を直接検出するセンサと比較して分解能が高いため、高精度に回転電機の回転位置および回転数を検出することができる。これにより、駆動輪の回転数を検出した場合と比較して、より高精度に駆動輪の回転数の変化量を検出することができる。よって、急制動判定手段は、回転電機の回転数の変化量（すなわち、駆動輪の回転数の変化量）に基づいて、より高精度に車両の急制動を判定することができる。
【００１５】
また、回転数制御手段は、急制動判定手段の判定結果に基づいて回転電機を駆動して内燃機関に駆動力を付与するように回転電機の回転数を制御する。これは、回転数制御手段によって内燃機関のストールを防止可能な下限回転数よりも内燃機関の回転数を高回転に維持するためである。ここで、内燃機関の「下限回転数」とは、内燃機関がストールすることなく駆動可能な回転数の下限値である。
【００１６】
つまり、回転数制御手段は、車両の急制動があった場合、内燃機関の回転数がこの下限回転数を下回らないようにするために、内燃機関の出力軸に連結された回転電機の回転数を制御している。このように、回転数制御手段は、急制動判定手段により高精度に判定された車両の急制動に基づくため、回転電機の回転数を適正に制御できる。よって、車両に急制動が加えられ駆動輪がロックまたはロックに近い状態となり、駆動輪の回転数が急減した場合において内燃機関のストールを確実に防止することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によると、急制動判定手段は、検出手段による回転電機の回転数の変化量に加えて、車両のアンチロックブレーキ（ＡＢＳ）制御の制御信号に基づいて車両の急制動を判定する構成となっている。ＡＢＳ制御は、車両の制動時に駆動輪のロックを防止するものであり、車両から出力される制御信号に基づいて実行される。よって、急制動判定手段は、回転電機の回転数の変化量、およびＡＢＳ制御の制御信号に基づいて車両の急制動を判定することで、車両に急制動が加えられたことをより正確に判定することができる。従って、より確実に内燃機関のストールを防止することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によると、回転数制御手段は、回転電機の回転数に基づいて回転電機をフィードバック制御する構成となっている。回転数制御手段により回転電機の回転数が制御されている状態において、車両は、例えば運転者によるブレーキ操作などの急制動を加えられている。そのため、内燃機関の回転数を上昇させ過ぎると制動距離に影響するおそれがある。そこで、回転電機をフィードバック制御することにより、内燃機関のアイドリング時の回転数近傍の所定回転数を超えないようにすることで、車両の制動距離に影響することなく内燃機関のストールを防止することができる。
【００１９】
請求項５に係る発明によると、車両の駆動制御装置は、回転数制御手段の制御を解除するかを判定する解除判定手段をさらに備える構成となっている。これにより、車両の駆動制御装置は、回転電機の回転数制御を適正に解除することができるので、内燃機関や駆動輪へ負荷が加わることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】駆動制御装置を搭載したハイブリッド型の車両のブロック図である。
【図２】駆動制御を示すフローチャートである。
【図３】急制動判定を示すフローチャートである。
【図４】駆動制御の解除判定を示すフローチャートである。
【図５】急制動があった場合の駆動モータの回転数と時間の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の車両の駆動制御装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。また、本発明の駆動制御装置を搭載する車両は、内燃機関と駆動モータを動力源とするハイブリッド型の車両として説明する。
【００２２】
＜駆動制御装置の構成＞
実施形態のハイブリッド型車両１の駆動制御装置２について、図１を参照して説明する。ハイブリッド型車両１は、エンジン１０（本発明の「内燃機関」に相当する）と、駆動モータ２０（本発明の「回転電機」に相当する）を動力源としている。そして、ハイブリッド型車両１は、各動力源の駆動力を制御する駆動制御装置２と、各種の車両情報を検出する複数のセンサ３と、駆動力により回転する駆動輪４とを備える。
【００２３】
駆動制御装置２は、エンジン１０と、駆動モータ２０と、ＥＣＵ３０とを備える。エンジン１０は、燃料を燃焼させることにより駆動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。このエンジン１０による駆動力は、エンジン１０の出力軸を介してプラネタリギヤユニット１１に出力される。また、エンジン１０は、後述するＥＣＵ３０のエンジン制御部３２によりスロットルバルブの開度や燃料噴射量、点火時期などを制御される。
【００２４】
プラネタリギヤユニット１１は、機械的に駆動力を合成分配する機構であり、エンジン１０および駆動モータ２０を差動回転自在に連結する。そして、プラネタリギヤユニット１１は、エンジン１０および駆動モータ２０より駆動力を入力され、変速機１２を介して駆動輪４へと駆動力を出力する。変速機１２は、ＥＣＵ３０のトランスミッション制御部３４により運転者のシフトレバーの操作に基づいて制御され、駆動輪４とプラネタリギヤユニット１１の出力軸の回転の変速を行う。
【００２５】
駆動モータ２０は、インバータ２１を介して蓄電装置であるバッテリ２２に接続されている。インバータ２１は、ＥＣＵ３０のモータ制御部３３（本発明の「回転数制御手段」に相当する）から制御信号を入力され、駆動モータ２０の状態を適宜切り換えている。駆動モータ２０の状態は、主に、バッテリ２２から給電されて所定の回転数で回転駆動する駆動状態と、駆動輪４から伝達された回転力により発電しバッテリ２２を充電する回生状態と、駆動モータ２０の回転軸が自由に回転可能な無負荷状態とがある。また、駆動モータ２０には、駆動モータ２０の回転数を検出するモータ回転数センサ２３（本発明の「検出手段」に相当する）が設けられている。モータ回転数センサ２３は、本実施形態において、エンコーダやレゾルバなどの高い分解能を有するセンサを備え、駆動モータ２０の回転数を２ｍｓ毎に検出し、ＥＣＵ３０に検出結果を信号出力している。
【００２６】
ＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成される電子制御装置であり、各種センサにより車両における車速やシフトポジションなどの車両情報を入力される。また、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド制御部３１（本発明の「急制動判定手段」に相当する）と、エンジン制御部３２と、モータ制御部３３と、トランスミッション制御部３４と、ＡＢＳ制御部３５とを有している。
【００２７】
ハイブリッド制御部３１は、各種センサ３から入力される車両情報や車両の走行状態に基づいて、エンジン１０と駆動モータ２０による出力を切り換えている。この出力の切り換えに応じて、エンジン１０および駆動モータ２０が駆動源となる場合、何れか一方が駆動源となる場合、エンジン１０が駆動源となり駆動モータ２０が発電機となる場合がある。ハイブリッド制御部３１は、後述する各制御部３２〜３５を統合的に制御することにより、ハイブリッド型車両１における出力の切り換えなどのハイブリッド制御を行っている。また、ハイブリッド制御部３１は、車両の走行中において、車両の急制動の有無を判定し、エンジン１０のストールを防止するために、モータ制御部３３へ回転数制御の開始または停止の制御信号を出力する。詳細は後述する。
【００２８】
エンジン制御部３２は、図示しないエンジン回転数センサにより検出されたエンジン回転数を信号入力される。そして、エンジン制御部３２は、検出されたエンジン回転数と、運転者のアクセル操作などに基づく目標エンジン回転数とに応じて、例えば、図示しないスロットルバルブアクチュエータへ制御信号を出力する。これにより、エンジン１０のスロットルバルブの開度を調整することで、エンジン１０の回転数が制御される。
【００２９】
モータ制御部３３は、モータ回転数センサ２３により検出された駆動モータ２０の回転数を信号入力される。そして、モータ制御部３３は、検出された駆動モータ２０の回転数と、車両の走行状態やバッテリ２２の容量などに基づく目標モータ回転数とに応じて、例えば、インバータ２１へ制御信号を出力する。これにより、駆動モータ２０に印加される電圧が調整され、駆動モータ２０の回転数が制御される。また、モータ制御部３３は、ハイブリッド型車両１の急制動により駆動輪４の回転数が急減する場合に、ハイブリッド制御部３１から出力される回転数制御の制御信号を入力し、この制御信号に基づいてエンジン１０のストールを防止するように駆動モータ２０の回転数を制御する。
【００３０】
この回転数制御は、後述するハイブリッド制御部３１による急制動判定の判定結果に基づいて、モータ制御部３３が駆動モータ２０を駆動してエンジン１０に駆動力を付与するように駆動モータ２０の回転数を制御するものである。これにより、エンジン１０は、車両に急制動が加えられた場合において、エンジン１０のストールを防止可能な下限回転数よりも高回転に維持される。ここで、「下限回転数」とは、エンジン１０がストールすることなく駆動可能な回転数の下限値であり、本実施形態では、実験的に６００ｒｐｍ程度の回転数が下限値として求められている。つまり、急制動時において、エンジン１０の回転数がこの下限回転数を下回らないようにするために、エンジン１０の出力軸に連結された駆動モータ２０の回転数が制御される。
【００３１】
さらに、モータ制御部３３は、モータ回転数センサ２３によって検出される駆動モータ２０の回転数に基づいて駆動モータ２０をフィードバック制御する。回転数制御の実行中に駆動モータ２０の回転数が制御されている状態において、ハイブリッド車両１は、例えば運転者によるブレーキ操作などよって急制動を加えられている。そのため、制動距離に影響しないようにエンジン１０の回転数の上昇を抑制させる必要がある。そこで、駆動モータ２０をフィードバック制御することにより、エンジン１０のアイドリング時の回転数近傍の所定回転数を超えないように回転数制御を実行している。回転数制御の実行または解除に係る詳細は後述する。
【００３２】
トランスミッション制御部３４は、車速、アクセル操作によるスロットルバルブの開度、シフトポジションなどに応じて、変速機１２の変速段を切り換え制御するように、変速機１２に制御信号を出力している。ＡＢＳ制御部３５は、ハイブリッド型車両１の制動時において、駆動輪４のロックを防止するアンチロックブレーキ（ＡＢＳ）制御を実行する。このＡＢＳ制御部３５は、各種センサ３により検出された車速と、複数の駆動輪４のそれぞれの回転数とを入力される。そして、ＡＢＳ制御部３５は、運転者のブレーキ操作などにより車両に制動が加えられた場合などに、駆動輪４のロックを防止するようにブレーキの制動力を調整するように制御信号を出力してＡＢＳ制御を実行する。
【００３３】
＜回転数制御について＞
次に、ＥＣＵ３０のモータ制御部３３による駆動モータ２０の回転数制御について、図２〜図５を参照して説明する。上述したように、回転数制御は、エンジン１０のストールを防止するために駆動モータ２０の回転数を制御するものである。図２は、駆動制御を示すフローチャートである。図３は、急制動判定を示すフローチャートである。図４は、駆動制御の解除判定を示すフローチャートである。図５は、急制動があった場合の駆動モータの回転数と時間の関係を示すグラフである。
【００３４】
まず、ＥＣＵ３０のハイブリッド制御部３１は、各種センサ３から車両情報を取得する（ステップ１。以下、Ｓ１と略記する。他のステップも同様。）。Ｓ１において取得された車両情報は、シフトポジションや車速、エンジンの回転数などを含んでいる。次に、ＥＣＵ３０は、Ｓ１で取得したシフトポジションから、運転者がシフトレバーを駆動レンジとしているかを判定する（Ｓ２）。ここで、駆動レンジとは、車両が自動変速装置（ＡＴ）を有する場合には、例えば、Ｄ（Ｄｒｉｖｅ），４〜２，Ｌ（Ｌｏｗ），Ｒ（Ｒｅｖｅｒｓｅ）など、アクセル操作により車両が前進または後退するレンジをいう。よって、Ｐ（Ｐａｒｋｉｎｇ），Ｎ（Ｎｅｕｔｒａｌ）など、動力源であるエンジン１０および駆動モータ２０が駆動輪と連結されないレンジは含まれない。
【００３５】
そして、シフトポジションが駆動レンジの場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０はＳ１で取得した車速が予め設定された閾値よりも小さいかを判定する（Ｓ３）。一方、このシフトポジションが駆動レンジでない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、回転数制御を不要と判断し、Ｓ１２に移行する。Ｓ３において、予め設定された閾値とは、その閾値未満の車速で走行している場合に、低速走行とみなせる値である。この閾値は、車両に急制動が加えられ駆動輪４のロックが生じた場合に、エンジン１０がストールするおそれがある速度の最大値に設定される。本実施形態において、閾値は、時速１０〜２０Ｋｍ程度に設定される。そして、車速がこの閾値未満の場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、Ｓ４に移行する。一方、車速が閾値以上の場合（Ｓ３：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、回転数制御を不要と判断し、Ｓ１２に移行する。
【００３６】
Ｓ４では、ハイブリッド制御部３１はＳ１で取得したエンジン回転数と所定値を比較する。Ｓ４において、エンジン回転数と比較される所定値は、その所定値未満の回転数で回転するエンジン１０に過負荷が加えられた場合に、エンジン１０がストールするおそれがある回転数の最大値に設定される。ハイブリッド型車両１が、駆動輪４とエンジン１０を連結した状態で走行している場合には、駆動輪４のロックによりエンジン１０には過負荷が加えられる。これに対して、他のクラッチ制御などにより、駆動輪４とエンジン１０を連結していない状態または、半クラッチの状態で走行している場合には、駆動輪４がロックしてもエンジン１０には過負荷が加えられない。
【００３７】
よって、ハイブリッド制御部３１は、Ｓ３で車両が低速走行であるかを判定した上で、Ｓ４においてエンジン１０の回転数が所定値未満の場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、エンジン１０がストールするおそれがあるため、急制動判定（Ｓ５）を行う。一方、エンジン１０の回転数が所定値以上の場合（Ｓ４：Ｎｏ）、駆動輪４とエンジン１０が連結されていないなどの状態であるため、ＥＣＵ３０は、回転数制御を不要と判断し、Ｓ１２に移行する。
【００３８】
Ｓ５では、図３に示すように、ハイブリッド制御部３１は、車両に急制動が加えられたかを判定する急制動判定を行う。また、本実施形態において、急制動は、所定期間内における駆動モータ２０の回転数の変化量ΔＲに基づいて判定される。ハイブリッド制御部３１は、モータ回転数センサ２３から信号入力される駆動モータ２０の回転数をＥＣＵ３０内に記憶している。そして、ハイブリッド制御部３１は、図５に示すように、現在の回転数Ｒｒと、現在から所定期間ΔＴだけ前に検出された回転数Ｒｐとの差分から変化量ΔＲを算出する（Ｓ５１）。
【００３９】
Ｓ５１において算出された変化量ΔＲは、駆動モータ２０の回転数の変化量に相当する。また、所定期間ΔＴは、図２に示される回転数制御に係る処理がハイブリッド制御部３１より定期的に呼出される間隔に基づいて設定される期間である。本実施形態において、所定期間ΔＴは、モータ回転数センサ２３により検出された駆動モータ２０の回転数を５０回程度に亘りサンプリング可能な１００ｍｓに設定されている。
【００４０】
次に、ＥＣＵ３０は、この変化量ΔＲと予め設定された閾値とを比較する（Ｓ５２）。Ｓ５２において、予め設定された閾値とは、その閾値より駆動モータ２０の回転数の変化量ΔＲが大きい場合に、駆動輪４の回転数が急激に低減したとみなせる値である。ここで、エンジン１０と連結されている駆動モータ２０は、駆動輪４に対して直接的に連結、またはエンジン１０の出力軸を介して間接的に連結されている状態にある。つまり、モータ回転数センサ２３によって駆動モータ２０の回転数が検出されることにより、高精度に駆動輪４の回転数が検出されるとともに、その変化量ΔＲ（駆動モータ２０の回転数の変化量）に基づいて車両の急制動が、ハイブリッド制御部３１によって判定される。
【００４１】
そして、駆動モータ２０の回転数の変化量ΔＲが閾値よりも大きい場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、車両に急制動が加えられ、ハイブリッド制御部３１は、駆動輪４の回転数が急減したものと判断し、急制動信号を出力する（Ｓ５３）。一方、駆動モータ２０の回転数の変化量ΔＲが閾値以下の場合（Ｓ５２：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、回転数制御を不要と判断し、急制動信号は出力されない。そして、Ｓ５における急制動判定を終了し、Ｓ６へ移行する。
【００４２】
続いて、図２に示すように、Ｓ５の急制動判定において、ＥＣＵ３０は、急制動信号が出力されたかを判定する（Ｓ６）。急制動信号が出力されなかった場合（Ｓ６：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、回転数制御を不要と判断し、Ｓ１２に移行する。一方、急制動信号が出力された場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、制御フラグがＯＮかＯＦＦかを判定する（Ｓ７）。ここで、「制御フラグ」とは、ハイブリッド制御部３１がモータ制御部３３による回転制御が実行中であるかを監視するフラグである。この制御フラグをＯＮにする時にハイブリッド制御部３１から回転数制御の開始の制御信号が出力され、モータ制御部３３は回転数制御を実行する。また、制御フラグをＯＦＦにする時にハイブリッド制御部３１から回転数制御の解除の制御信号が出力され、モータ制御部３３は、回転数制御を解除する。よって、制御フラグがＯＮの間は常に回転数制御が実行されている状態である。
【００４３】
つまり、Ｓ７において、ＥＣＵ３０は、制御フラグのＯＮ／ＯＦＦを判定することにより、回転数制御が実行中であるかを判定している。制御フラグがＯＦＦの場合（Ｓ７：Ｎｏ）、回転数制御が実行されていない状態であり、制御フラグをＯＮにすることで回転数制御が開始される（Ｓ８）。そして、制御タイマーを起動させ（Ｓ９）、処理を終了する。この制御タイマーは、回転数制御の実行時間を計測するためのものである。
【００４４】
一方で、制御フラグがＯＮの場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、回転数制御が既に実行されている状態であり、ＥＣＵ３０は、回転数制御の解除判定を行う（Ｓ１０）。Ｓ１０では、図４に示すように、ＥＣＵ３０は、モータ制御部３３により実行されている回転数制御を継続または解除するかを判定する。まず、ＥＣＵ３０は、回転数制御の実行時間であるタイマー値と閾値を比較する（Ｓ１０１）。Ｓ１０１における閾値は、回転数制御が想定される期間であり、この期間内に収まる実行時間であるかを判定することで、一連の制御における安全性の向上を図っている。よって、タイマー値が閾値以上の場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、回転数制御は解除するものと判断され、ＥＣＵ３０は、解除信号を出力し（Ｓ１０４）、処理を終了する。
【００４５】
タイマー値が閾値未満の場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、車両情報を取得する（Ｓ１０２）。ここで取得される車両情報は、車速とエンジン回転数、およびＡＢＳ制御部３５による制御信号を含んでいる。そして、ＥＣＵ３０は、これらの車両情報に基づいて回転数制御の継続または解除を判定する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３では、まず、ＥＣＵ３０は、車両が停車状態になっているかを判定する。例えば、車両に制動が加えられ、そのまま車速がゼロとなった場合には停車状態であるため、駆動輪４の回転数もゼロとなり、回転数制御は解除するものと判断される。
【００４６】
次に、ＥＣＵ３０は、エンジン回転数が所定回転数より大きいかを判定する。Ｓ１０３における所定回転数は、エンジン１０のアイドリング時における回転数近傍に予め設定されているものである。本実施形態において、所定回転数は、アイドリング時の回転数に１００ｒｐｍ程度加算した回転数に設定されている。例えば、エンジン回転数がこの所定回転数より大きい場合には車両は制動から加速状態などに移行したものと考えられ、回転数制御は解除するものと判断される。
【００４７】
Ｓ１０３において、ＥＣＵ３０は、最後に、ＡＢＳ制御が解除されたかを判定する。ＡＢＳ制御の制御装置が搭載された車両において、車両に急制動が加えられると、ＡＢＳ制御が車速と複数の駆動輪４のそれぞれの回転数などに基づき実行されることがある。つまり、このＡＢＳ制御が解除された場合には、駆動輪４のロック状態を回避し、エンジン１０のストールが生じる可能性が低いものと考えられ、回転数制御は解除するものと判断される。よって、ＡＢＳ制御の制御装置を備える車両の場合は、ＡＢＳ制御の制御信号を利用するものとしてもよい。このように、回転数制御は解除するものと判断された場合に、移行したＳ１０４において、ＥＣＵ３０は、解除信号を出力し処理を終了する。上述したように、Ｓ１０は、車両情報に基づいてモータ制御部３３による回転制御駆を解除するかを判定するものであり、「解除判定手段」に相当する。
【００４８】
続いて、図２に示すように、Ｓ１０の解除判定において、ＥＣＵ３０は、解除信号が出力されたかを判定する（Ｓ１１）。解除信号が出力されなかった場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、回転数制御は継続して実行されるため、処理を終了する。一方、解除信号が出力された場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、制御フラグをＯＦＦにする（Ｓ１２）。これにより、モータ制御部３３による回転数制御が解除される。そして、回転数制御の解除に伴い、制御タイマーを停止させ（Ｓ１３）、リセットして処理を終了する。
【００４９】
＜効果＞
上述したように、急制動判定手段としてのハイブリッド制御部３１は、駆動モータ２０がエンジン１０の出力軸に連結されている状態において、車両の急制動を判定する。この時、駆動モータ２０は、車両の駆動輪４に対して直接的に連結、またはエンジン１０の出力軸を介して間接的に連結されている状態にある。そこで、駆動制御装置２は、検出手段であるモータ回転数センサ２３によって駆動モータ２０の回転数を検出することにより、駆動輪４の回転数を検出することができる。つまり、所定期間内に検出した駆動モータ２０の回転数から求められる駆動モータ２０の回転数の変化量に基づいて、駆動輪４の回転数の変化量を検出することができる。従って、駆動モータ２０の回転数の変化量に基づいて車両の急制動を判定することができる。
【００５０】
また、モータ回転数センサ２３として、エンコーダやレゾルバなどのセンサを用いている。このようなモータ回転数センサ２３は、駆動輪の回転数を直接検出するセンサと比較して分解能が高いため、高精度に駆動モータ２０の回転位置および回転数を検出することができる。これにより、駆動輪の回転数を検出した場合にと比較して、より高精度に駆動輪４の回転数の変化量を検出することができる。よって、ハイブリッド制御部３１は、駆動モータ２０の回転数の変化量（すなわち、駆動輪４の回転数の変化量）に基づいて、より高精度に車両の急制動を判定することができる。さらに、本実施形態において、ハイブリッド制御部３１は、所定期間ΔＴにおける駆動モータ２０の回転数の変化量ΔＲに基づいて車両の急制動を判定する。これにより、車両の低速走行時における急制動を即時に、且つより高精度に検出できる。
【００５１】
また、回転数制御手段であるモータ制御部３３は、ハイブリッド制御部３１の判定結果に基づいて駆動モータ２０を駆動してエンジン１０に駆動力を付与するように駆動モータ２０の回転数を制御する。これにより、モータ制御部３３は、車両の急制動があった場合、エンジン１０の回転数が下限回転数を下回らないようにするために、エンジン１０の出力軸に連結された駆動モータ２０の回転数制御を実行する。このように、モータ制御部３３は、ハイブリッド制御部３１により高精度に判定された車両の急制動に基づくため、駆動モータ２０の回転数を適正に制御できる。よって、車両に急制動が加えられ駆動輪４がロックまたはロックに近い状態となり、駆動輪４の回転数が急減した場合においてエンジン１０のストールを確実に防止することができる。
【００５２】
さらに、モータ制御部３３は、駆動モータ２０の回転数の変化量に基づいて駆動モータ２０をフィードバック制御する構成となっている。これにより、モータ制御部３３により駆動モータ２０の回転数が制御されている状態において、エンジン１０の回転数は、下限回転数よりも大きく、且つ、エンジン１０のアイドリング時の回転数近傍の所定回転数の間に収まるように制御される。よって、車両の制動距離に影響することなくエンジン１０のストールを防止することができる。また、ハイブリッド制御部３１は、車両情報に基づきモータ制御部３３による回転数制御を解除するかを判定する解除判定手段としても機能する。これにより、駆動制御装置２は、ハイブリッド制御部３１により駆動モータ２０の回転数制御を適正に解除することができるので、エンジン１０や駆動輪４へ負荷が加わることを防止できる。
【００５３】
＜実施形態の変形態様＞
本実施形態において、ハイブリッド制御部３１は、駆動モータ２０の回転数の変化量として、モータ回転数の変化量ΔＲに基づいて急制動を判定するものとした。これに対して、駆動モータ２０の回転数の変化量、およびＡＢＳ制御の制御信号に基づいて急制動を判定してもよい。ＡＢＳ制御は、車両の制動時に駆動輪４のロックを防止するものであり、車両から出力される制御信号に基づいて実行される。よって、ハイブリッド制御部３１は、このＡＢＳ制御の制御信号に基づいて車両の急制動を判定することで、車両に急制動が加えられたことをより正確に判定することができる。従って、より確実にエンジン１０のストールを防止することができる。
【００５４】
その他、本実施形態において、駆動モータ２０は、ハイブリッド型車両１の駆動源であるものとして説明した。これに対して、駆動制御装置２の回転電機は、駆動輪４に連結可能なものであり、エンジン１０の出力軸を介してエンジン１０の回転を補助可能であればよい。例えば、駆動モータおよびジェネレータを備える２モータ式のハイブリッド型の車両の場合、エンジン１０に連結され発電機として機能するジェネレータに給電し、急制動時においてエンジン１０に駆動力を付与するものとしてもよい。このような構成としても同様の効果を得られる。
【符号の説明】
【００５５】
１：ハイブリッド型車両、 ２：駆動制御装置、 ３：センサ、 ４：駆動輪
１０：エンジン（内燃機関）、 １１：プラネタリギヤユニット、 １２：変速機
２０：駆動モータ（回転電機）、 ２１：インバータ、 ２２：バッテリ
２３：モータ回転数センサ（検出手段）
３０：ＥＣＵ、 ３１：ハイブリッド制御部（急制動判定手段）
３２：エンジン制御部、 ３３：モータ制御部（回転数制御手段）
３４：トランスミッション制御部、 ３５：ＡＢＳ制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に急制動があった場合に、内燃機関のストールを防止する車両の駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と駆動モータを動力源とするハイブリッド型の車両は、内燃機関および駆動モータから出力される駆動力を駆動輪に伝達させる駆動制御装置を備えている。この車両の駆動制御装置は、例えば、プラネタリギヤユニットを有し、内燃機関、駆動モータ、駆動輪、および発電機などを適宜連結または解放することで車両の駆動を制御している。また、車両の駆動制御装置は、車両の減速時において、駆動輪の回転力を駆動モータに伝達し、駆動モータにより発電させる車両の回生を制御している。
【０００３】
ここで、車両の走行時において、運転者によるブレーキ操作など車両に急制動が加えられると車両は急減速し、この急減速に伴い駆動輪の回転数も低減する。この時、車両の駆動制御装置により内燃機関および駆動モータが駆動輪とそれぞれ連結されていると、内燃機関に過負荷が加わり、内燃機関のストールが生じるおそれがある。特に、内燃機関の回転数が低い、すなわち車両の低速走行時において、車両に急制動が加えられると内燃機関のストールが生じる可能性は高くなる。そこで、例えば、特開２００４−３１６６９３号公報（特許文献１）には、車両の低速走行時において急制動があった場合に、内燃機関のストールを防止する駆動制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】２００４−３１６６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、車両が多湿路面などの低ミュー路を走行している場合に、車両に急制動が加えられると駆動輪がロックまたはロックに近い状態になることがある。この時、駆動輪の回転数は、車両の急減速に伴う低減よりもさらに急激に低減することになる。このような場合に、特許文献１の駆動制御装置では制御が間に合わずに、内燃機関のストールが生じてしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、車両の急制動により駆動輪の回転数が急減する場合に、内燃機関のストールを確実に防止することが可能な車両の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、
車両の駆動輪に連結可能な出力軸を有する内燃機関と、
前記駆動輪に連結可能な回転電機と、
前記回転電機に設けられ、前記回転電機の回転数を検出する検出手段と、
前記回転電機が前記内燃機関の前記出力軸に連結されている状態において、所定期間内における前記検出手段により検出された前記回転電機の回転数の変化量に基づいて前記車両の急制動を判定する急制動判定手段と、
前記内燃機関のストールを防止可能な下限回転数よりも前記内燃機関の回転数を高回転に維持するために、前記急制動判定手段の判定結果に基づいて前記回転電機を駆動して前記回転電機から前記内燃機関へと駆動力を付与するように前記回転電機の回転数を制御する回転数制御手段と、
を備えることである。
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、
前記急制動判定手段は、前記検出手段により検出された前記回転電機の回転数の変化量、および前記車両のアンチロックブレーキ制御の制御信号に基づいて前記車両の急制動を判定することである。
【０００９】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または２において、
前記回転数制御手段は、前記内燃機関に駆動力を付与するように前記回転電機の回転数を制御している状態において、前記内燃機関の回転数が前記下限回転数からアイドリング時の回転数近傍の所定回転数までの間の回転数となるように、前記回転電機の回転数に基づいて前記回転電機をフィードバック制御することである。
【００１０】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項１〜３の何れか一項において、
前記内燃機関に駆動力を付与するように前記回転数制御手段が前記回転電機の回転数を制御している状態において、前記車両の車速、前記内燃機関の回転数、および前記車両のアンチロックブレーキ制御の制御信号のうち少なくとも一つに基づいて、前記回転数制御手段による前記回転電機の回転数の制御を解除するかを判定する解除判定手段をさらに備えることである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によると、急制動判定手段により車両の急制動の有無を判定し、急制動の場合には回転電機から内燃機関へと駆動力を付与する構成となっている。これにより、例えば、車両が低ミュー路を低速走行している場合に、車両に急制動を加えられ、駆動輪の回転数が急減しても内燃機関のストールを防止することができる。
【００１２】
急制動判定手段は、回転電機が内燃機関の出力軸に連結されている状態において、車両の急制動を判定する。ここで、例えば、内燃機関と回転電機を動力源とするハイブリッド型の車両は、車両情報や走行状態などに応じて内燃機関と回転電機による出力を切り換える。つまり、内燃機関および回転電機を駆動源とする場合、何れか一方を駆動源とする場合、内燃機関を駆動源とし回転電機を発電機とする場合がある。そして、車両の急制動により駆動輪の回転数が急減し内燃機関に過負荷が加えられる状態は、少なくとも回転電機が内燃機関と連結されている状態にある。よって、回転電機は、車両の駆動輪に対して直接的に連結、または内燃機関の出力軸を介して間接的に連結されている状態にある。
【００１３】
これにより、駆動制御装置は、回転電機の回転数を検出する検出手段によって回転電機の回転数を検出することにより、駆動輪の回転数を検出することができる。つまり、所定期間内に検出した回転電機の回転数から求められる回転電機の回転数の変化量に基づいて、駆動輪の回転数の変化量を検出することができる。従って、回転電機の回転数の変化量に基づいて車両の急制動を判定することができる。この「所定期間」は、検出手段が回転電機の回転数を複数回に亘りサンプリング可能な期間である。このような構成とすることで、車両の低速走行時における急制動に対して即時に対応することができるので、内燃機関のストールをより確実に防止することができる。
【００１４】
また、回転電機の回転数を検出する検出手段は、一般に、例えばエンコーダやレゾルバなどのセンサを用いられる。このようなセンサは、駆動輪の回転数を直接検出するセンサと比較して分解能が高いため、高精度に回転電機の回転位置および回転数を検出することができる。これにより、駆動輪の回転数を検出した場合と比較して、より高精度に駆動輪の回転数の変化量を検出することができる。よって、急制動判定手段は、回転電機の回転数の変化量（すなわち、駆動輪の回転数の変化量）に基づいて、より高精度に車両の急制動を判定することができる。
【００１５】
また、回転数制御手段は、急制動判定手段の判定結果に基づいて回転電機を駆動して内燃機関に駆動力を付与するように回転電機の回転数を制御する。これは、回転数制御手段によって内燃機関のストールを防止可能な下限回転数よりも内燃機関の回転数を高回転に維持するためである。ここで、内燃機関の「下限回転数」とは、内燃機関がストールすることなく駆動可能な回転数の下限値である。
【００１６】
つまり、回転数制御手段は、車両の急制動があった場合、内燃機関の回転数がこの下限回転数を下回らないようにするために、内燃機関の出力軸に連結された回転電機の回転数を制御している。このように、回転数制御手段は、急制動判定手段により高精度に判定された車両の急制動に基づくため、回転電機の回転数を適正に制御できる。よって、車両に急制動が加えられ駆動輪がロックまたはロックに近い状態となり、駆動輪の回転数が急減した場合において内燃機関のストールを確実に防止することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によると、急制動判定手段は、検出手段による回転電機の回転数の変化量に加えて、車両のアンチロックブレーキ（ＡＢＳ）制御の制御信号に基づいて車両の急制動を判定する構成となっている。ＡＢＳ制御は、車両の制動時に駆動輪のロックを防止するものであり、車両から出力される制御信号に基づいて実行される。よって、急制動判定手段は、回転電機の回転数の変化量、およびＡＢＳ制御の制御信号に基づいて車両の急制動を判定することで、車両に急制動が加えられたことをより正確に判定することができる。従って、より確実に内燃機関のストールを防止することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によると、回転数制御手段は、回転電機の回転数に基づいて回転電機をフィードバック制御する構成となっている。回転数制御手段により回転電機の回転数が制御されている状態において、車両は、例えば運転者によるブレーキ操作などの急制動を加えられている。そのため、内燃機関の回転数を上昇させ過ぎると制動距離に影響するおそれがある。そこで、回転電機をフィードバック制御することにより、内燃機関のアイドリング時の回転数近傍の所定回転数を超えないようにすることで、車両の制動距離に影響することなく内燃機関のストールを防止することができる。
【００１９】
請求項５に係る発明によると、車両の駆動制御装置は、回転数制御手段の制御を解除するかを判定する解除判定手段をさらに備える構成となっている。これにより、車両の駆動制御装置は、回転電機の回転数制御を適正に解除することができるので、内燃機関や駆動輪へ負荷が加わることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】駆動制御装置を搭載したハイブリッド型の車両のブロック図である。
【図２】駆動制御を示すフローチャートである。
【図３】急制動判定を示すフローチャートである。
【図４】駆動制御の解除判定を示すフローチャートである。
【図５】急制動があった場合の駆動モータの回転数と時間の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の車両の駆動制御装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。また、本発明の駆動制御装置を搭載する車両は、内燃機関と駆動モータを動力源とするハイブリッド型の車両として説明する。
【００２２】
＜駆動制御装置の構成＞
実施形態のハイブリッド型車両１の駆動制御装置２について、図１を参照して説明する。ハイブリッド型車両１は、エンジン１０（本発明の「内燃機関」に相当する）と、駆動モータ２０（本発明の「回転電機」に相当する）を動力源としている。そして、ハイブリッド型車両１は、各動力源の駆動力を制御する駆動制御装置２と、各種の車両情報を検出する複数のセンサ３と、駆動力により回転する駆動輪４とを備える。
【００２３】
駆動制御装置２は、エンジン１０と、駆動モータ２０と、ＥＣＵ３０とを備える。エンジン１０は、燃料を燃焼させることにより駆動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。このエンジン１０による駆動力は、エンジン１０の出力軸を介してプラネタリギヤユニット１１に出力される。また、エンジン１０は、後述するＥＣＵ３０のエンジン制御部３２によりスロットルバルブの開度や燃料噴射量、点火時期などを制御される。
【００２４】
プラネタリギヤユニット１１は、機械的に駆動力を合成分配する機構であり、エンジン１０および駆動モータ２０を差動回転自在に連結する。そして、プラネタリギヤユニット１１は、エンジン１０および駆動モータ２０より駆動力を入力され、変速機１２を介して駆動輪４へと駆動力を出力する。変速機１２は、ＥＣＵ３０のトランスミッション制御部３４により運転者のシフトレバーの操作に基づいて制御され、駆動輪４とプラネタリギヤユニット１１の出力軸の回転の変速を行う。
【００２５】
駆動モータ２０は、インバータ２１を介して蓄電装置であるバッテリ２２に接続されている。インバータ２１は、ＥＣＵ３０のモータ制御部３３（本発明の「回転数制御手段」に相当する）から制御信号を入力され、駆動モータ２０の状態を適宜切り換えている。駆動モータ２０の状態は、主に、バッテリ２２から給電されて所定の回転数で回転駆動する駆動状態と、駆動輪４から伝達された回転力により発電しバッテリ２２を充電する回生状態と、駆動モータ２０の回転軸が自由に回転可能な無負荷状態とがある。また、駆動モータ２０には、駆動モータ２０の回転数を検出するモータ回転数センサ２３（本発明の「検出手段」に相当する）が設けられている。モータ回転数センサ２３は、本実施形態において、エンコーダやレゾルバなどの高い分解能を有するセンサを備え、駆動モータ２０の回転数を２ｍｓ毎に検出し、ＥＣＵ３０に検出結果を信号出力している。
【００２６】
ＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成される電子制御装置であり、各種センサにより車両における車速やシフトポジションなどの車両情報を入力される。また、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド制御部３１（本発明の「急制動判定手段」に相当する）と、エンジン制御部３２と、モータ制御部３３と、トランスミッション制御部３４と、ＡＢＳ制御部３５とを有している。
【００２７】
ハイブリッド制御部３１は、各種センサ３から入力される車両情報や車両の走行状態に基づいて、エンジン１０と駆動モータ２０による出力を切り換えている。この出力の切り換えに応じて、エンジン１０および駆動モータ２０が駆動源となる場合、何れか一方が駆動源となる場合、エンジン１０が駆動源となり駆動モータ２０が発電機となる場合がある。ハイブリッド制御部３１は、後述する各制御部３２〜３５を統合的に制御することにより、ハイブリッド型車両１における出力の切り換えなどのハイブリッド制御を行っている。また、ハイブリッド制御部３１は、車両の走行中において、車両の急制動の有無を判定し、エンジン１０のストールを防止するために、モータ制御部３３へ回転数制御の開始または停止の制御信号を出力する。詳細は後述する。
【００２８】
エンジン制御部３２は、図示しないエンジン回転数センサにより検出されたエンジン回転数を信号入力される。そして、エンジン制御部３２は、検出されたエンジン回転数と、運転者のアクセル操作などに基づく目標エンジン回転数とに応じて、例えば、図示しないスロットルバルブアクチュエータへ制御信号を出力する。これにより、エンジン１０のスロットルバルブの開度を調整することで、エンジン１０の回転数が制御される。
【００２９】
モータ制御部３３は、モータ回転数センサ２３により検出された駆動モータ２０の回転数を信号入力される。そして、モータ制御部３３は、検出された駆動モータ２０の回転数と、車両の走行状態やバッテリ２２の容量などに基づく目標モータ回転数とに応じて、例えば、インバータ２１へ制御信号を出力する。これにより、駆動モータ２０に印加される電圧が調整され、駆動モータ２０の回転数が制御される。また、モータ制御部３３は、ハイブリッド型車両１の急制動により駆動輪４の回転数が急減する場合に、ハイブリッド制御部３１から出力される回転数制御の制御信号を入力し、この制御信号に基づいてエンジン１０のストールを防止するように駆動モータ２０の回転数を制御する。
【００３０】
この回転数制御は、後述するハイブリッド制御部３１による急制動判定の判定結果に基づいて、モータ制御部３３が駆動モータ２０を駆動してエンジン１０に駆動力を付与するように駆動モータ２０の回転数を制御するものである。これにより、エンジン１０は、車両に急制動が加えられた場合において、エンジン１０のストールを防止可能な下限回転数よりも高回転に維持される。ここで、「下限回転数」とは、エンジン１０がストールすることなく駆動可能な回転数の下限値であり、本実施形態では、実験的に６００ｒｐｍ程度の回転数が下限値として求められている。つまり、急制動時において、エンジン１０の回転数がこの下限回転数を下回らないようにするために、エンジン１０の出力軸に連結された駆動モータ２０の回転数が制御される。
【００３１】
さらに、モータ制御部３３は、モータ回転数センサ２３によって検出される駆動モータ２０の回転数に基づいて駆動モータ２０をフィードバック制御する。回転数制御の実行中に駆動モータ２０の回転数が制御されている状態において、ハイブリッド車両１は、例えば運転者によるブレーキ操作などよって急制動を加えられている。そのため、制動距離に影響しないようにエンジン１０の回転数の上昇を抑制させる必要がある。そこで、駆動モータ２０をフィードバック制御することにより、エンジン１０のアイドリング時の回転数近傍の所定回転数を超えないように回転数制御を実行している。回転数制御の実行または解除に係る詳細は後述する。
【００３２】
トランスミッション制御部３４は、車速、アクセル操作によるスロットルバルブの開度、シフトポジションなどに応じて、変速機１２の変速段を切り換え制御するように、変速機１２に制御信号を出力している。ＡＢＳ制御部３５は、ハイブリッド型車両１の制動時において、駆動輪４のロックを防止するアンチロックブレーキ（ＡＢＳ）制御を実行する。このＡＢＳ制御部３５は、各種センサ３により検出された車速と、複数の駆動輪４のそれぞれの回転数とを入力される。そして、ＡＢＳ制御部３５は、運転者のブレーキ操作などにより車両に制動が加えられた場合などに、駆動輪４のロックを防止するようにブレーキの制動力を調整するように制御信号を出力してＡＢＳ制御を実行する。
【００３３】
＜回転数制御について＞
次に、ＥＣＵ３０のモータ制御部３３による駆動モータ２０の回転数制御について、図２〜図５を参照して説明する。上述したように、回転数制御は、エンジン１０のストールを防止するために駆動モータ２０の回転数を制御するものである。図２は、駆動制御を示すフローチャートである。図３は、急制動判定を示すフローチャートである。図４は、駆動制御の解除判定を示すフローチャートである。図５は、急制動があった場合の駆動モータの回転数と時間の関係を示すグラフである。
【００３４】
まず、ＥＣＵ３０のハイブリッド制御部３１は、各種センサ３から車両情報を取得する（ステップ１。以下、Ｓ１と略記する。他のステップも同様。）。Ｓ１において取得された車両情報は、シフトポジションや車速、エンジンの回転数などを含んでいる。次に、ＥＣＵ３０は、Ｓ１で取得したシフトポジションから、運転者がシフトレバーを駆動レンジとしているかを判定する（Ｓ２）。ここで、駆動レンジとは、車両が自動変速装置（ＡＴ）を有する場合には、例えば、Ｄ（Ｄｒｉｖｅ），４〜２，Ｌ（Ｌｏｗ），Ｒ（Ｒｅｖｅｒｓｅ）など、アクセル操作により車両が前進または後退するレンジをいう。よって、Ｐ（Ｐａｒｋｉｎｇ），Ｎ（Ｎｅｕｔｒａｌ）など、動力源であるエンジン１０および駆動モータ２０が駆動輪と連結されないレンジは含まれない。
【００３５】
そして、シフトポジションが駆動レンジの場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０はＳ１で取得した車速が予め設定された閾値よりも小さいかを判定する（Ｓ３）。一方、このシフトポジションが駆動レンジでない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、回転数制御を不要と判断し、Ｓ１２に移行する。Ｓ３において、予め設定された閾値とは、その閾値未満の車速で走行している場合に、低速走行とみなせる値である。この閾値は、車両に急制動が加えられ駆動輪４のロックが生じた場合に、エンジン１０がストールするおそれがある速度の最大値に設定される。本実施形態において、閾値は、時速１０〜２０Ｋｍ程度に設定される。そして、車速がこの閾値未満の場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、Ｓ４に移行する。一方、車速が閾値以上の場合（Ｓ３：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、回転数制御を不要と判断し、Ｓ１２に移行する。
【００３６】
Ｓ４では、ハイブリッド制御部３１はＳ１で取得したエンジン回転数と所定値を比較する。Ｓ４において、エンジン回転数と比較される所定値は、その所定値未満の回転数で回転するエンジン１０に過負荷が加えられた場合に、エンジン１０がストールするおそれがある回転数の最大値に設定される。ハイブリッド型車両１が、駆動輪４とエンジン１０を連結した状態で走行している場合には、駆動輪４のロックによりエンジン１０には過負荷が加えられる。これに対して、他のクラッチ制御などにより、駆動輪４とエンジン１０を連結していない状態または、半クラッチの状態で走行している場合には、駆動輪４がロックしてもエンジン１０には過負荷が加えられない。
【００３７】
よって、ハイブリッド制御部３１は、Ｓ３で車両が低速走行であるかを判定した上で、Ｓ４においてエンジン１０の回転数が所定値未満の場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、エンジン１０がストールするおそれがあるため、急制動判定（Ｓ５）を行う。一方、エンジン１０の回転数が所定値以上の場合（Ｓ４：Ｎｏ）、駆動輪４とエンジン１０が連結されていないなどの状態であるため、ＥＣＵ３０は、回転数制御を不要と判断し、Ｓ１２に移行する。
【００３８】
Ｓ５では、図３に示すように、ハイブリッド制御部３１は、車両に急制動が加えられたかを判定する急制動判定を行う。また、本実施形態において、急制動は、所定期間内における駆動モータ２０の回転数の変化量ΔＲに基づいて判定される。ハイブリッド制御部３１は、モータ回転数センサ２３から信号入力される駆動モータ２０の回転数をＥＣＵ３０内に記憶している。そして、ハイブリッド制御部３１は、図５に示すように、現在の回転数Ｒｒと、現在から所定期間ΔＴだけ前に検出された回転数Ｒｐとの差分から変化量ΔＲを算出する（Ｓ５１）。
【００３９】
Ｓ５１において算出された変化量ΔＲは、駆動モータ２０の回転数の変化量に相当する。また、所定期間ΔＴは、図２に示される回転数制御に係る処理がハイブリッド制御部３１より定期的に呼出される間隔に基づいて設定される期間である。本実施形態において、所定期間ΔＴは、モータ回転数センサ２３により検出された駆動モータ２０の回転数を５０回程度に亘りサンプリング可能な１００ｍｓに設定されている。
【００４０】
次に、ＥＣＵ３０は、この変化量ΔＲと予め設定された閾値とを比較する（Ｓ５２）。Ｓ５２において、予め設定された閾値とは、その閾値より駆動モータ２０の回転数の変化量ΔＲが大きい場合に、駆動輪４の回転数が急激に低減したとみなせる値である。ここで、エンジン１０と連結されている駆動モータ２０は、駆動輪４に対して直接的に連結、またはエンジン１０の出力軸を介して間接的に連結されている状態にある。つまり、モータ回転数センサ２３によって駆動モータ２０の回転数が検出されることにより、高精度に駆動輪４の回転数が検出されるとともに、その変化量ΔＲ（駆動モータ２０の回転数の変化量）に基づいて車両の急制動が、ハイブリッド制御部３１によって判定される。
【００４１】
そして、駆動モータ２０の回転数の変化量ΔＲが閾値よりも大きい場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、車両に急制動が加えられ、ハイブリッド制御部３１は、駆動輪４の回転数が急減したものと判断し、急制動信号を出力する（Ｓ５３）。一方、駆動モータ２０の回転数の変化量ΔＲが閾値以下の場合（Ｓ５２：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、回転数制御を不要と判断し、急制動信号は出力されない。そして、Ｓ５における急制動判定を終了し、Ｓ６へ移行する。
【００４２】
続いて、図２に示すように、Ｓ５の急制動判定において、ＥＣＵ３０は、急制動信号が出力されたかを判定する（Ｓ６）。急制動信号が出力されなかった場合（Ｓ６：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、回転数制御を不要と判断し、Ｓ１２に移行する。一方、急制動信号が出力された場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、制御フラグがＯＮかＯＦＦかを判定する（Ｓ７）。ここで、「制御フラグ」とは、ハイブリッド制御部３１がモータ制御部３３による回転制御が実行中であるかを監視するフラグである。この制御フラグをＯＮにする時にハイブリッド制御部３１から回転数制御の開始の制御信号が出力され、モータ制御部３３は回転数制御を実行する。また、制御フラグをＯＦＦにする時にハイブリッド制御部３１から回転数制御の解除の制御信号が出力され、モータ制御部３３は、回転数制御を解除する。よって、制御フラグがＯＮの間は常に回転数制御が実行されている状態である。
【００４３】
つまり、Ｓ７において、ＥＣＵ３０は、制御フラグのＯＮ／ＯＦＦを判定することにより、回転数制御が実行中であるかを判定している。制御フラグがＯＦＦの場合（Ｓ７：Ｎｏ）、回転数制御が実行されていない状態であり、制御フラグをＯＮにすることで回転数制御が開始される（Ｓ８）。そして、制御タイマーを起動させ（Ｓ９）、処理を終了する。この制御タイマーは、回転数制御の実行時間を計測するためのものである。
【００４４】
一方で、制御フラグがＯＮの場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、回転数制御が既に実行されている状態であり、ＥＣＵ３０は、回転数制御の解除判定を行う（Ｓ１０）。Ｓ１０では、図４に示すように、ＥＣＵ３０は、モータ制御部３３により実行されている回転数制御を継続または解除するかを判定する。まず、ＥＣＵ３０は、回転数制御の実行時間であるタイマー値と閾値を比較する（Ｓ１０１）。Ｓ１０１における閾値は、回転数制御が想定される期間であり、この期間内に収まる実行時間であるかを判定することで、一連の制御における安全性の向上を図っている。よって、タイマー値が閾値以上の場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、回転数制御は解除するものと判断され、ＥＣＵ３０は、解除信号を出力し（Ｓ１０４）、処理を終了する。
【００４５】
タイマー値が閾値未満の場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３０は、車両情報を取得する（Ｓ１０２）。ここで取得される車両情報は、車速とエンジン回転数、およびＡＢＳ制御部３５による制御信号を含んでいる。そして、ＥＣＵ３０は、これらの車両情報に基づいて回転数制御の継続または解除を判定する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３では、まず、ＥＣＵ３０は、車両が停車状態になっているかを判定する。例えば、車両に制動が加えられ、そのまま車速がゼロとなった場合には停車状態であるため、駆動輪４の回転数もゼロとなり、回転数制御は解除するものと判断される。
【００４６】
次に、ＥＣＵ３０は、エンジン回転数が所定回転数より大きいかを判定する。Ｓ１０３における所定回転数は、エンジン１０のアイドリング時における回転数近傍に予め設定されているものである。本実施形態において、所定回転数は、アイドリング時の回転数に１００ｒｐｍ程度加算した回転数に設定されている。例えば、エンジン回転数がこの所定回転数より大きい場合には車両は制動から加速状態などに移行したものと考えられ、回転数制御は解除するものと判断される。
【００４７】
Ｓ１０３において、ＥＣＵ３０は、最後に、ＡＢＳ制御が解除されたかを判定する。ＡＢＳ制御の制御装置が搭載された車両において、車両に急制動が加えられると、ＡＢＳ制御が車速と複数の駆動輪４のそれぞれの回転数などに基づき実行されることがある。つまり、このＡＢＳ制御が解除された場合には、駆動輪４のロック状態を回避し、エンジン１０のストールが生じる可能性が低いものと考えられ、回転数制御は解除するものと判断される。よって、ＡＢＳ制御の制御装置を備える車両の場合は、ＡＢＳ制御の制御信号を利用するものとしてもよい。このように、回転数制御は解除するものと判断された場合に、移行したＳ１０４において、ＥＣＵ３０は、解除信号を出力し処理を終了する。上述したように、Ｓ１０は、車両情報に基づいてモータ制御部３３による回転制御駆を解除するかを判定するものであり、「解除判定手段」に相当する。
【００４８】
続いて、図２に示すように、Ｓ１０の解除判定において、ＥＣＵ３０は、解除信号が出力されたかを判定する（Ｓ１１）。解除信号が出力されなかった場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、ＥＣＵ３０は、回転数制御は継続して実行されるため、処理を終了する。一方、解除信号が出力された場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、制御フラグをＯＦＦにする（Ｓ１２）。これにより、モータ制御部３３による回転数制御が解除される。そして、回転数制御の解除に伴い、制御タイマーを停止させ（Ｓ１３）、リセットして処理を終了する。
【００４９】
＜効果＞
上述したように、急制動判定手段としてのハイブリッド制御部３１は、駆動モータ２０がエンジン１０の出力軸に連結されている状態において、車両の急制動を判定する。この時、駆動モータ２０は、車両の駆動輪４に対して直接的に連結、またはエンジン１０の出力軸を介して間接的に連結されている状態にある。そこで、駆動制御装置２は、検出手段であるモータ回転数センサ２３によって駆動モータ２０の回転数を検出することにより、駆動輪４の回転数を検出することができる。つまり、所定期間内に検出した駆動モータ２０の回転数から求められる駆動モータ２０の回転数の変化量に基づいて、駆動輪４の回転数の変化量を検出することができる。従って、駆動モータ２０の回転数の変化量に基づいて車両の急制動を判定することができる。
【００５０】
また、モータ回転数センサ２３として、エンコーダやレゾルバなどのセンサを用いている。このようなモータ回転数センサ２３は、駆動輪の回転数を直接検出するセンサと比較して分解能が高いため、高精度に駆動モータ２０の回転位置および回転数を検出することができる。これにより、駆動輪の回転数を検出した場合にと比較して、より高精度に駆動輪４の回転数の変化量を検出することができる。よって、ハイブリッド制御部３１は、駆動モータ２０の回転数の変化量（すなわち、駆動輪４の回転数の変化量）に基づいて、より高精度に車両の急制動を判定することができる。さらに、本実施形態において、ハイブリッド制御部３１は、所定期間ΔＴにおける駆動モータ２０の回転数の変化量ΔＲに基づいて車両の急制動を判定する。これにより、車両の低速走行時における急制動を即時に、且つより高精度に検出できる。
【００５１】
また、回転数制御手段であるモータ制御部３３は、ハイブリッド制御部３１の判定結果に基づいて駆動モータ２０を駆動してエンジン１０に駆動力を付与するように駆動モータ２０の回転数を制御する。これにより、モータ制御部３３は、車両の急制動があった場合、エンジン１０の回転数が下限回転数を下回らないようにするために、エンジン１０の出力軸に連結された駆動モータ２０の回転数制御を実行する。このように、モータ制御部３３は、ハイブリッド制御部３１により高精度に判定された車両の急制動に基づくため、駆動モータ２０の回転数を適正に制御できる。よって、車両に急制動が加えられ駆動輪４がロックまたはロックに近い状態となり、駆動輪４の回転数が急減した場合においてエンジン１０のストールを確実に防止することができる。
【００５２】
さらに、モータ制御部３３は、駆動モータ２０の回転数の変化量に基づいて駆動モータ２０をフィードバック制御する構成となっている。これにより、モータ制御部３３により駆動モータ２０の回転数が制御されている状態において、エンジン１０の回転数は、下限回転数よりも大きく、且つ、エンジン１０のアイドリング時の回転数近傍の所定回転数の間に収まるように制御される。よって、車両の制動距離に影響することなくエンジン１０のストールを防止することができる。また、ハイブリッド制御部３１は、車両情報に基づきモータ制御部３３による回転数制御を解除するかを判定する解除判定手段としても機能する。これにより、駆動制御装置２は、ハイブリッド制御部３１により駆動モータ２０の回転数制御を適正に解除することができるので、エンジン１０や駆動輪４へ負荷が加わることを防止できる。
【００５３】
＜実施形態の変形態様＞
本実施形態において、ハイブリッド制御部３１は、駆動モータ２０の回転数の変化量として、モータ回転数の変化量ΔＲに基づいて急制動を判定するものとした。これに対して、駆動モータ２０の回転数の変化量、およびＡＢＳ制御の制御信号に基づいて急制動を判定してもよい。ＡＢＳ制御は、車両の制動時に駆動輪４のロックを防止するものであり、車両から出力される制御信号に基づいて実行される。よって、ハイブリッド制御部３１は、このＡＢＳ制御の制御信号に基づいて車両の急制動を判定することで、車両に急制動が加えられたことをより正確に判定することができる。従って、より確実にエンジン１０のストールを防止することができる。
【００５４】
その他、本実施形態において、駆動モータ２０は、ハイブリッド型車両１の駆動源であるものとして説明した。これに対して、駆動制御装置２の回転電機は、駆動輪４に連結可能なものであり、エンジン１０の出力軸を介してエンジン１０の回転を補助可能であればよい。例えば、駆動モータおよびジェネレータを備える２モータ式のハイブリッド型の車両の場合、エンジン１０に連結され発電機として機能するジェネレータに給電し、急制動時においてエンジン１０に駆動力を付与するものとしてもよい。このような構成としても同様の効果を得られる。
【符号の説明】
【００５５】
１：ハイブリッド型車両、 ２：駆動制御装置、 ３：センサ、 ４：駆動輪
１０：エンジン（内燃機関）、 １１：プラネタリギヤユニット、 １２：変速機
２０：駆動モータ（回転電機）、 ２１：インバータ、 ２２：バッテリ
２３：モータ回転数センサ（検出手段）
３０：ＥＣＵ、 ３１：ハイブリッド制御部（急制動判定手段）
３２：エンジン制御部、 ３３：モータ制御部（回転数制御手段）
３４：トランスミッション制御部、 ３５：ＡＢＳ制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動輪に連結可能な出力軸を有する内燃機関と、
前記駆動輪に連結可能な回転電機と、
前記回転電機に設けられ、前記回転電機の回転数を検出する検出手段と、
前記回転電機が前記内燃機関の前記出力軸に連結されている状態において、所定期間内における前記検出手段により検出された前記回転電機の回転数の変化量に基づいて前記車両の急制動を判定する急制動判定手段と、
前記内燃機関のストールを防止可能な下限回転数よりも前記内燃機関の回転数を高回転に維持するために、前記急制動判定手段の判定結果に基づいて前記回転電機を駆動して前記回転電機から前記内燃機関へと駆動力を付与するように前記回転電機の回転数を制御する回転数制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記急制動判定手段は、前記検出手段により検出された前記回転電機の回転数の前記変化量、および前記車両のアンチロックブレーキ制御の制御信号に基づいて前記車両の急制動を判定することを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記回転数制御手段は、前記内燃機関に駆動力を付与するように前記回転電機の回転数を制御している状態において、前記内燃機関の回転数が前記下限回転数からアイドリング時の回転数近傍の所定回転数までの間の回転数となるように、前記回転電機の回転数に基づいて前記回転電機をフィードバック制御することを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、
前記内燃機関に駆動力を付与するように前記回転数制御手段が前記回転電機の回転数を制御している状態において、前記車両の車速、前記内燃機関の回転数、および前記車両のアンチロックブレーキ制御の制御信号のうち少なくとも一つに基づいて、前記回転数制御手段による前記回転電機の回転数の制御を解除するかを判定する解除判定手段をさらに備えることを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項１】
車両の駆動輪に連結可能な出力軸を有する内燃機関と、
前記駆動輪に連結可能な回転電機と、
前記回転電機に設けられ、前記回転電機の回転数を検出する検出手段と、
前記回転電機が前記内燃機関の前記出力軸に連結されている状態において、所定期間内における前記検出手段により検出された前記回転電機の回転数の変化量に基づいて前記車両の急制動を判定する急制動判定手段と、
前記内燃機関のストールを防止可能な下限回転数よりも前記内燃機関の回転数を高回転に維持するために、前記急制動判定手段の判定結果に基づいて前記回転電機を駆動して前記回転電機から前記内燃機関へと駆動力を付与するように前記回転電機の回転数を制御する回転数制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記急制動判定手段は、前記検出手段により検出された前記回転電機の回転数の前記変化量、および前記車両のアンチロックブレーキ制御の制御信号に基づいて前記車両の急制動を判定することを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記回転数制御手段は、前記内燃機関に駆動力を付与するように前記回転電機の回転数を制御している状態において、前記内燃機関の回転数が前記下限回転数からアイドリング時の回転数近傍の所定回転数までの間の回転数となるように、前記回転電機の回転数に基づいて前記回転電機をフィードバック制御することを特徴とする車両の駆動制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、
前記内燃機関に駆動力を付与するように前記回転数制御手段が前記回転電機の回転数を制御している状態において、前記車両の車速、前記内燃機関の回転数、および前記車両のアンチロックブレーキ制御の制御信号のうち少なくとも一つに基づいて、前記回転数制御手段による前記回転電機の回転数の制御を解除するかを判定する解除判定手段をさらに備えることを特徴とする車両の駆動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１６２００６（Ｐ２０１１−１６２００６Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５４６６（Ｐ２０１０−２５４６６）
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]