車両用制御装置および車両用制御方法
【課題】電動機を駆動源とした搭載した車両の異音の発生を低減する。
【解決手段】ＭＧ−ＥＣＵは、車両の停止中にブレーキペダルの踏み込み量が減少されたときに、第２ＭＧ１４からの出力トルクを増加させるとともに、出力トルクの増加の期間中に第２ＭＧ１４からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、第２ＭＧ１４を制御する。
【解決手段】ＭＧ−ＥＣＵは、車両の停止中にブレーキペダルの踏み込み量が減少されたときに、第２ＭＧ１４からの出力トルクを増加させるとともに、出力トルクの増加の期間中に第２ＭＧ１４からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、第２ＭＧ１４を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機を駆動源として搭載した車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題対策の１つとして、駆動用の電動機からの駆動力により走行する電気自動車やハイブリッド車両が注目されている。このような車両の発進時においては、電動機が出力トルクを発生させる際に動力伝達装置に含まれる複数のギヤの歯部同士の接触等により異音が発生する場合がある。
【０００３】
このような問題に鑑みて、特開平１１−０１８２１４号公報（特許文献１）に開示された電気自動車の制御装置によると、トルク指令にステップ関数のみならず無駄時間要素や遅れ要素を取り入れることにより、駆動・回生時にあってギヤの接触を円滑にできて不快音や不快振動を低減でき、またアクセルフィーリングやブレーキフィーリングを良好にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０１８２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両の駆動力の要求に対する応答性を考慮した場合には、上述した公報に開示された電気自動車の制御装置のように無断時間要素や遅れ要素を取り入れても異音の発生を抑制できない場合がある。そのため、異音の発生の抑制には改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電動機を駆動源とした搭載した車両の異音の発生を低減する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のある局面に係る車両用制御装置は、ギヤ機構を介して車両の駆動軸に連結される電動機と、ブレーキペダルとを備える車両に搭載される車両用制御装置である。この車両用制御装置は、車両の停止中にブレーキペダルの踏み込み量が減少されたときに、電動機からの出力トルクを増加させるとともに、出力トルクの増加の期間中に電動機からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、電動機を制御する。
【０００８】
好ましくは、車両用制御装置は、踏み込み量がゼロのときに予め定められた出力トルクを電動機から出力させるように電動機を制御し、車両の停車中に踏み込み量がゼロになったときに予め定められた出力トルクを電動機から出力させる場合には、出力トルクが予め定められた出力トルクまで増加する前に出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、電動機を制御する。
【０００９】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、車両の停止中に踏み込み量が減少されたときに、出力トルクが増加するように電動機に対する出力トルクの指令値を車両の状態に応じた目標値まで増加させる場合に、指令値が目標値に到達する前に出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように指令値を変化させる。
【００１０】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、車両の停止中に踏み込み量が減少されたときに指令値を目標値まで増加させる場合に、指令値が目標値に到達する前に目標値よりも低い第１の値になるまで増加させた後に第１の値よりも低い第２の値まで減少するように指令値を変化させる。
【００１１】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、指令値が第２の値まで減少した後に予め定められた期間が経過するまで第２の値を指令値として維持し、予め定められた期間が経過した後に目標値まで前記指令値を増加させる。
【００１２】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、ギヤ機構が出力トルクを駆動軸に伝達する際に接触するギヤの歯部間の隙間が予め定められた期間が経過するまでになくなるように指令値を変化させる。
【００１３】
さらに好ましくは、車両は、アクセルペダルをさらに含む。車両用制御装置は、車両の停止時において踏み込み量がしきい値よりも低下した場合、アクセルペダルが踏み込まれていないときに車両がクリープ走行に相当する走行状態に移行するための目標値を選択し、アクセルペダルが踏み込まれているときにアクセルペダルの踏み込み量に応じた目標値を選択する。
【００１４】
この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、ギヤ機構を介して車両の駆動軸に連結される電動機と、ブレーキペダルとを備える車両に搭載される車両用制御方法である。この車両用制御方法は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するステップと、車両の停止中に踏み込み量が減少されたときに、電動機からの出力トルクを増加させるとともに、出力トルクの増加の期間中に電動機からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、電動機を制御するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、車両の停車中にブレーキペダルの踏み込み量が減少されたときに、出力トルクの増加の期間中に電動機からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように電動機を制御する。これによって、出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有しない場合と比較して、ギヤ機構における機械的な隙間を緩やかに減少させることができる。そのため、ギヤ機構が電動機の出力トルクを駆動軸に伝達させる際の異音の発生を抑制することができる。したがって、電動機を駆動源とした搭載した車両の異音の発生を低減する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る車両用制御装置を搭載したハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２】ブレーキペダルの踏込解除後のｑ軸電流指令値の変化を示すタイミングチャート（その１）である。
【図３】ブレーキペダルの踏込解除後のｑ軸電流指令値の変化を示すタイミングチャート（その２）である。
【図４】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態におけるブレーキペダルの踏込解除後のｑ軸電流指令値の変化の一例を示す図（その１）である。
【図６】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本実施の形態におけるブレーキペダルの踏込解除後のｑ軸電流指令値の変化の一例を示す図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係る車両用制御装置が搭載された車両１０は、第１モータジェネレータ（以下、ＭＧと記載する）１２と、第２ＭＧ１４と、ＰＣＵ１６と、メインバッテリ２８と、補機バッテリ１００と、エアコンディショナコンプレッサ（以下、Ａ／Ｃコンプレッサと記載する）１０２と、パワーマネージメントＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００（以下、Ｐ−ＥＣＵ３００と記載する）と、エンジンＥＣＵ４００と、エンジン４０２と、動力分割装置４０４と、駆動輪４０６とを含む。本実施の形態においては、トランスミッション４０８は、第１ＭＧ１２と、第２ＭＧ１４と、動力分割装置４０４とを含む。
【００１９】
本実施の形態において、車両１０は、複数のギヤを有するギヤ機構を用いて第２ＭＧ１４の出力トルクを駆動輪４０６に伝達するためのトランスミッション４０８を有するハイブリッド車両であるとして説明するが、特にハイブリッド車両に限定されるものではなく、回転電機を駆動源とし、ギヤ機構を有するトランスミッションを経由して駆動源の動力を駆動輪に伝達する車両であればよい。したがって、車両１０は、電気自動車であってもよい。電気自動車としては、車体側に電動機が設けられるものであってもよいし、車輪側に電動機が設けられるものであってもよい。さらに、車両１０は、前輪駆動車であるとして説明するが、後輪駆動車であってもよいし、車両１０の構成に加えて、後輪を駆動するリアモータを搭載した車両であってもよい。
【００２０】
また、本実施の形態においては、ＭＧ−ＥＣＵ２００と、Ｐ−ＥＣＵ３００と、エンジンＥＣＵ４００との３つのＥＣＵを用いて車両１０の動作を制御するとして説明するが、上記３つのＥＣＵの機能を統合した１つのＥＣＵ（たとえば、図１の一点鎖線の枠で囲われるＥＣＵが一例である）を用いて車両１０の動作を制御するようにしてもよい。
【００２１】
第１ＭＧ１２、第２ＭＧ１４およびエンジン４０２の各出力軸は、動力分割装置４０４に連結される。この車両１０は、エンジン４０２および第２ＭＧ１４の少なくともいずれか一方の駆動源からの駆動力によって走行する。エンジン４０２が発生する動力は、動力分割装置４０４によって２経路に分割される。一方は駆動輪４０６へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ１２へ伝達される経路である。
【００２２】
第１ＭＧ１２および第２ＭＧ１４の各々は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機である。第１ＭＧ１２および第２ＭＧ１４の各々は、Ｕ、ＶおよびＷ相の３つのステータコイルを含む。第１ＭＧ１２および第２ＭＧ１４の各々のＵ、ＶおよびＷ相の３つのステータコイルの一端は、中性点に共通接続されている。各相の他端は、各相上下アームのスイッチング素子の中間点と接続されている。
【００２３】
第１ＭＧ１２は、動力分割装置４０４によって分割されたエンジン４０２の動力を用いて発電する。たとえば、メインバッテリ２８の残容量を示すＳＯＣ（State of Charge）が予め定められた値よりも低くなると、エンジン４０２が始動して第１ＭＧ１２により発電が行なわれる。その発電された電力がＰＣＵ１６に供給される。
【００２４】
第２ＭＧ１４は、ＰＣＵ１６から供給される電力を用いて駆動力を発生させる。第２ＭＧ１４の駆動力は、駆動輪４０６に伝達される。なお、車両１０の制動時等には、駆動輪４０６により第２ＭＧ１４が駆動させられ、第２ＭＧ１４が発電機として作動する。このようにして、第２ＭＧ１４は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ１４により発電された電力は、ＰＣＵ１６を経由してメインバッテリ２８に供給される。
【００２５】
動力分割装置４０４は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤ（いずれも図示せず）とを含む遊星歯車である。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン４０２のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ１２の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ１４の回転軸に連結される。
【００２６】
メインバッテリ２８は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池や、大容量キャパシタ等である。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、メインバッテリ２８を主電源として車両１０に搭載された場合について説明するが、特にこのような構成に限定されるものではなく、たとえば、メインバッテリ２８に加えて、１または２以上のサブバッテリが搭載されていてもよい。
【００２８】
ＰＣＵ１６は、インバータ１８と、昇圧コンバータ２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、第１コンデンサ２４と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲと記載する）２６と、ＭＧ−ＥＣＵ２００とを含む。
【００２９】
インバータ１８は、第１ＩＰＭ（Intelligent Power Module）３２と、第２ＩＰＭ３４と、第２コンデンサ３６と、放電抵抗３８とを含む。第１ＩＰＭ３２および第２ＩＰＭ３４の各々は、互いに並列に第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬに接続される。第１ＩＰＭ３２は、昇圧コンバータ２０から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１２に出力する。第２ＩＰＭ３４は、昇圧コンバータ２０から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１４に出力する。
【００３０】
さらに、第１ＩＰＭ３２は、第１ＭＧ１２において発電される交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ２０に出力する。第２ＩＰＭ３４は、第２ＭＧ１４において発電される交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ２０に出力する。
【００３１】
なお、第１ＩＰＭ３２および第２ＩＰＭ３４の各々は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。
【００３２】
第ＩＰＭ３２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の上下アームを含む。各相の上下アームは第１電力線ＭＰＬと第１アース線ＭＮＬの間に互いに並列に接続される。各相の上下アームは、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬの間に直列接続されたスイッチング素子を含む。
【００３３】
たとえば、Ｕ相の上下アームは、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を含む。Ｖ相の上下アームは、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を含む。Ｗ相の上下アームは、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８を含む。また、スイッチング素子Ｑ３−Ｑ８に対して、逆並列ダイオードＤ３−Ｄ８がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Ｑ３−Ｑ８のオンオフは、ＭＧ−ＥＣＵ２００からのインバータ駆動信号によって制御される。
【００３４】
スイッチング素子Ｑ３−Ｑ８として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等の電力用半導体スイッチング素子が用いられる。
【００３５】
なお、第２ＩＰＭ３４は、第１ＩＰＭ３２と同様の構成を有する。そのため、その詳細な説明は繰返さない。
【００３６】
第１ＩＰＭ３２は、ＭＧ−ＥＣＵ２００からのインバータ駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことにより第１ＭＧ１２を駆動させる。第２ＩＰＭ３４は、ＭＧ−ＥＣＵ２００からのインバータ駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことにより第２ＭＧ１４を駆動させる。
【００３７】
ＭＧ−ＥＣＵ２００には、第１電流センサ６０および第２電流センサ６２が接続される。第１電流センサ６０は、第１ＭＧ１２に流れるモータ電流（相電流）を検出し、その検出したモータ電流をＭＧ−ＥＣＵ２００に出力する。なお、三相電流ｉｕ１，ｉｖ１，ｉｗ１の瞬時値の和は零であるので、図１に示すように第１電流センサは、第１ＭＧ１２の２相分のモータ電流（たとえば、Ｖ相電流ｉｖ１およびＷ相電流ｉｗ１）を検出するように配置すれば足りる。第２電流センサ６２は、第２ＭＧ１２に流れるモータ電流（相電流）を検出し、その検出したモータ電流をＭＧ−ＥＣＵ２００に出力する。図１に示すように第２電流センサ６２も、第１電流センサ６０と同様に第２ＭＧ１４の２相分のモータ電流（たとえば、Ｖ相電流ｉｖ２およびＷ相電流ｉｗ２）を検出するように配置すれば足りる。
【００３８】
ＭＧ−ＥＣＵ２００には、第１レゾルバ５０および第２レゾルバ５２が接続される。第１レゾルバ５０は、第１ＭＧ１２の回転軸の回転角θ１を検出し、その検出した回転角θ１をＭＧ−ＥＣＵ２００に出力する。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、回転角θ１に基づき第１ＭＧ１２の回転速度および角速度ω１（ｒａｄ／ｓ）を算出することができる。第２レゾルバ５２は、第２ＭＧ１４の回転軸の回転角θ２を検出し、その検出した回転角θ２をＭＧ−ＥＣＵ２００に出力する。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、回転角θ２に基づき第２ＭＧ１４の回転速度および角速度ω２（ｒａｄ／ｓ）を算出することができる。
【００３９】
なお、第１レゾルバ５０および第２レゾルバ５２については、回転角θ１，θ２をＭＧ−ＥＣＵ２００にてモータ電圧や電流から直接演算する場合には配置を省略してもよい。
【００４０】
また、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、インバータ１８からインバータ情報を受信する。インバータ情報は、たとえば、インバータ１８の温度と、昇圧コンバータ２０側の電圧および電流と、第１ＭＧ１２に供給される各相の電流と、第２ＭＧ１４に供給される各相の電流とのうちの少なくともいずれか一つの情報を含む。インバータ１８には、上述したインバータ情報を取得するための各種センサ（図示せず）が設けられる。
【００４１】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、予め記憶されたプログラムを図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、インバータ１８および昇圧コンバータ２０の動作を制御する。
【００４２】
メインバッテリ２８は、ＳＭＲ２６を介在して昇圧コンバータ２０に接続される。メインバッテリ２８は、第２電力線ＰＬの一方端と第２アース線ＮＬの一方端とに接続される。第２電力線ＰＬの他方端と第２アース線ＮＬの他方端とは、昇圧コンバータ２０に接続される。
【００４３】
ＳＭＲ３２は、Ｐ−ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、メインバッテリ２８と昇圧コンバータ２０とを電気的に接続する導通状態と、メインバッテリ２８と昇圧コンバータ２０とを電気的に遮断する遮断状態とのうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切り替える。
【００４４】
昇圧コンバータ２０は、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬに接続される。昇圧コンバータ２０は、ＭＧ−ＥＣＵ２００からの昇圧コンバータ駆動信号に基づいて、メインバッテリ２８と、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。
【００４５】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、昇圧コンバータ２０から昇圧コンバータ情報を受信する。昇圧コンバータ情報は、たとえば、昇圧コンバータ温度と、インバータ１８側の電圧および電流と、メインバッテリ２８側の電圧および電流と、リアクトル４４を流れる電流とのうちの少なくともいずれか１つの情報を含む。昇圧コンバータ２０には、上述した昇圧コンバータ情報を取得するための各種センサ（図示せず）が設けられる。
【００４６】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、昇圧コンバータ２０からの昇圧コンバータ情報と、車両１０に搭載される電気機器の状態（たとえば、Ａ／Ｃコンプレッサ１０２が作動を開始する状態や第１ＭＧ１２を用いてエンジン４０２を始動させる状態等）とに基づいて目標電圧を設定し、メインバッテリ２８の電圧が目標電圧に変化するように昇圧コンバータ２０を制御する。目標電圧としては、たとえば、昇圧ゼロとして設定される場合もある。
【００４７】
昇圧コンバータ２０は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトル４４とを含む。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、第１電力線ＭＰＬと第１アース線ＭＮＬとの間に互いに直列に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等の電力用半導体スイッチング素子が用いられる。
【００４８】
リアクトル４４は、環状のコア部と、コア部の外周に巻き付けられたコイルとによって構成される。リアクトル４４のコイルの一方端は、第１電力線ＭＰＬを経由してメインバッテリ２８の正極端子に接続される。リアクトル４４のコイルの他方端は、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との接続ノードに接続される。
【００４９】
ダイオードＤ１は、スイッチング素子Ｑ１に逆並列に接続される。すなわち、ダイオードＤ１は、第１電力線ＭＰＬへ向かう方向を順方向として、スイッチング素子Ｑ１に並列に接続される。
【００５０】
ダイオードＤ２は、スイッチング素子Ｑ２に逆並列に接続される。すなわち、ダイオードＤ２は、リアクトル４４へ向かう方向を順方向として、スイッチング素子Ｑ２に並列に接続される。
【００５１】
昇圧コンバータ２０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＭＧ−ＥＣＵ２００からの昇圧コンバータ駆動信号（ｄｕｔｙ信号）に基づいて、互いに逆の状態（すなわち、Ｑ１オンのときはＱ２オフ、Ｑ１オフのときはＱ２オン）となるように制御される。Ｑ１オン期間（Ｑ２オフ期間）とＱ２オン期間（Ｑ１オフ期間）とが交互に繰返されることによって、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬの間の電圧がメインバッテリ２８の出力電圧以上の電圧に制御される。
【００５２】
第１コンデンサ２４は、第２電力線ＰＬと第２アース線ＮＬとの間に接続され、第２電力線ＰＬおよび第２アース線ＮＬの間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。第２コンデンサ３６は、第１電力線ＭＰＬと第１アース線ＭＮＬとの間に接続され、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。
【００５３】
Ｐ−ＥＣＵ３００には、ブレーキペダル踏力センサ３０２と、アクセルポジションセンサ３０４とが接続される。
【００５４】
ブレーキペダル踏力センサ３０２は、ブレーキペダル３０６の踏み込み量に対応する踏力Ｐｆを検出する。ブレーキペダル踏力センサ３０２は、検出したブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆを示す信号をＰ−ＥＣＵ３００に送信する。なお、ブレーキペダル踏力センサ３０２に代えてブレーキペダル３０６の踏み込み量を直接検出するブレーキポジションセンサを用いてもよい。
【００５５】
アクセルポジションセンサ３０４は、アクセルペダル３０８の踏み込み量Ａｃｃを検出する。アクセルポジションセンサ３０４は、アクセルペダル３０８の踏み込み量Ａｃｃを示す信号をＰ−ＥＣＵ３００に送信する。
【００５６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、Ｐ−ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいてメインバッテリ２８の電力を用いて補機バッテリ１００を充電する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の正極は、第２電力線ＰＬに接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の負極は、第２アース線ＮＬに接続される。同様に、Ａ／Ｃコンプレッサ１０２の正極は、第２電力線ＰＬに接続され、Ａ／Ｃコンプレッサ１０２の負極は、第２アース線ＮＬに接続される。
【００５７】
以上のような構成を有する車両において、Ｐ−ＥＣＵ３００は、アクセルポジションセンサ３０４およびブレーキペダル踏力センサ３０２の各検出信号および走行状況などに基づいて車両要求パワーＰｓを算出し、その算出した車両要求パワーＰｓに基づいて第１ＭＧ１２および第２ＭＧ１４のトルク指令値を算出する。
【００５８】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、インバータ１８からのインバータ情報と、Ｐ−ＥＣＵ３００から第１ＭＧ１２および第２ＭＧ１４のトルク指令値とに基づいてインバータ１８を駆動するためのインバータ駆動信号を生成する。
【００５９】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、たとえば、停止状態の車両１０を発進させる場合、基本的には、エンジン４０２を停止させた状態で、第２ＭＧ１４を駆動させて車両１０を発進させる。このとき、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両要求パワーＰｓに基づいて第２ＭＧ１４のトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを算出する。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、算出されたトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍからメモリ等に記憶された予め定められたマップにしたがってｄ軸電流指令値Ｉｄｃｏｍおよびｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを生成する。なお、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０が停止状態であるか否かを第２レゾルバ５２の検出値が車両１０の停止状態に対応する範囲の値であるか否かによって判断してもよい。
【００６０】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、生成したｄ軸電流指令値Ｉｄｃｏｍおよびｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに基づいてｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを算出し、算出されたｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑと第２ＭＧ１４の回転軸の回転角θ２とに基づいて二相から三相への座標変換をして、三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを生成する。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、生成した三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗをインバータ駆動信号としてインバータ１８に送信する。
【００６１】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、インバータ駆動信号をインバータ１８に送信することによって、第２ＭＧ１４においてトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍに従ったトルクを発生させて、車両１０を発進させる。
【００６２】
なお、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｄ軸電流の検出値と指令値との偏差およびｑ軸電流の検出値と指令値との偏差をそれぞれ算出して、それぞれについて所定ゲインによるＰＩ（比例積分）演算を行なって制御偏差を求め、この制御偏差に応じたｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを生成するようにしてもよい。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、たとえば、第２ＭＧ１４のＷ相電流ｉｗ２およびＶ相電流ｉｖ２と第２ＭＧ１４の回転軸の回転角θ２とに基づいて三相から二相への座標変換を行なうことによりｄ軸電流の検出値およびｑ軸ｄ電流の検出値を取得するようにしてもよい。
【００６３】
また、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、第１ＭＧ１２を駆動させる場合も同様にインバータ駆動信号を生成するものであるため、その詳細な説明は繰返さない。
【００６４】
また、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、たとえば、車両１０が停止状態である場合において、ブレーキペダル３０６の踏込が解除されるとともにアクセルペダル３０８が踏み込まれるときには、アクセルペダル３０８の踏み込み量Ａｃｃに対応したトルクが発生するように第２ＭＧ１４に対するトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを算出する。
【００６５】
一方、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ブレーキペダル３０６が踏み込まれていないときに予め定められた出力トルクを第２ＭＧ１４から出力させるように第２ＭＧ１４を制御する。具体的には、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０が停止状態である場合において、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも低下することによってブレーキペダル３０６の踏込が解除され、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれていないときには、車両１０がクリープ走行に相当する走行状態になるように第２ＭＧ１４に対するトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを算出する。
【００６６】
なお、クリープ走行とは、トルクコンバータを有する自動変速機が搭載された車両において、アクセルペダル３０８が踏み込まれていなくとも車両の進行方向に一定の駆動力が発生する現象によって車両が走行する状態をいう。
【００６７】
たとえば、車両１０が停止状態である場合を想定する。図２に示すように、時間Ｔ（０）にて、ブレーキペダル３０６の踏込が解除されて、踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合に、第２ＭＧ１４において発生するトルクと比例関係にあるｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍをゼロからクリープ走行に相当する走行状態に対応する（すなわち、予め定められたクリープ力を発生させる）ｑ軸電流指令値Ｉｑ（０）にステップ的に急激に変化させる場合には、第２ＭＧ１４において発生するトルクが急激に増加する。そのため、発生したトルクによってトランスミッション４０８内に有する複数のギヤの歯部同士が接触するなどして異音が発生する場合がある。
【００６８】
一方、異音の発生を抑制するために、図３に示すように、時間Ｔ（０）にて、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍをゼロからクリープ走行に相当する走行状態に対応するｑ軸電流指令値Ｉｑ（０）まで単調増加で緩やかに変化させる場合には、運転者がブレーキペダル３０６の踏込を解除してから車両１０に駆動力が発生するまでに時間を要するため、応答性が悪化する場合がある。
【００６９】
そこで、本実施の形態においては、ＭＧ−ＥＣＵ２００が車両１０の停止中にブレーキペダル３０６の踏み込み量が減少されたときに、第２ＭＧ１４からの出力トルクを増加させるとともに、出力トルクの増加の期間中に第２ＭＧ１４からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、第２ＭＧ１４を制御する点に特徴を有する。
【００７０】
具体的には、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０の停止時においてブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆが減少するとともに第２ＭＧ１４の出力トルクが増加するように第２ＭＧ１４に対するトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ（すなわち、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ）を車両１０の状態に応じた目標値（すなわち、Ｉｑ（０））まで増加させる場合に、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍが目標値に到達する前に第２ＭＧ１４の出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するようにトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを変化させる。
【００７１】
本実施の形態においては、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０の停止時においてブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆの減少とともにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを最終目標値Ｉｑ（０）まで増加させる場合に、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達する前に最終目標値Ｉｑ（０）よりも低い第１目標値Ｉｑ（１）になるまで増加させた後に第１目標値Ｉｑ（１）よりも低い第２目標値Ｉｑ（２）まで減少するようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを変化させる。
【００７２】
また、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第２目標値Ｉｑ（２）まで減少した後に期間Ｔｂが経過するまで第２目標値Ｉｑ（２）をｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍとして維持し、期間Ｔｂが経過した後に最終目標値Ｉｑ（０）までｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを増加させる。
【００７３】
さらに、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、期間Ｔｂが経過するまでにトランスミッション４０８が第２ＭＧ１４のトルクを駆動輪４０６に伝達する際に接触するように変化する複数のギヤの歯部間の隙間がなくなるようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを変化させる。
【００７４】
図４に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、踏力判定部２０２と、ｑ軸電流指令値算出部２０４と、三相電圧指令値算出部２０６と、インバータ制御部２０８とを含む。
【００７５】
踏力判定部２０２は、車両１０が停止状態である場合にブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下したか否かを判定する。なお、しきい値Ｐｆ（０）は、停止状態からクリープ走行に相当する走行状態への移行を開始するタイミングを規定する値であって、実験等によって適合される。たとえば、しきい値Ｐｆ（０）は、ゼロであってもよい。踏力判定部２０２は、たとえば、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合に、踏力判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００７６】
ｑ軸電流指令値算出部２０４は、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれていない場合には、車両１０の状態をクリープ走行に相当する走行状態にするための最終目標値Ｉｑ（０）になるまで予め定められた態様で変化するようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを算出する。なお、ｑ軸電流指令値算出部２０４は、たとえば、踏力判定フラグがオンされた場合にｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍの算出を開始するようにしてもよい。
【００７７】
具体的には、ｑ軸電流指令値算出部２０４は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達する前に第２ＭＧ１４の出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが変化するようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを算出する。
【００７８】
すなわち、ｑ軸電流指令値算出部２０４は、図５に示すように、時間Ｔ（０）にて、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍの増加を開始する場合に、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第１目標値Ｉｑ（１）になるように増加させる。この場合にトランスミッション４０８において異音が発生しないようにこのときの変化量に対して上限値を設けておくことが望ましい。
【００７９】
ｑ軸電流指令値算出部２０４は、時間Ｔ（２）にて、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第１目標値Ｉｑ（１）に到達した場合に、第２目標値Ｉｑ（２）になるようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを減少させる。第２目標値Ｉｑ（２）は、第１目標値Ｉｑ（１）よりも低い値であれば特に限定されるものではないが、少なくとも第２ＭＧ１４の出力トルクを増加側から減少側に変化させることができる値であればよい。本実施の形態においては、第２目標値Ｉｑ（２）は、たとえば、ゼロである。
【００８０】
ｑ軸電流指令値算出部２０４は、時間Ｔ（３）にて、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第２目標値Ｉｑ（２）に到達した場合にｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを予め定められた期間Ｔｂが経過するまで保持する。本実施の形態においては、ｑ軸電流指令値算出部２０４は、予め定められた期間Ｔｂが経過するまでゼロをｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍとして維持する。
【００８１】
ｑ軸電流指令値算出部２０４は、時間Ｔ（４）にて、予め定められた期間Ｔｂが経過した場合に、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）になるようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを増加させる。この場合にトランスミッション４０８において異音が発生しないようにこのときの変化量に対して上限値を設けておくことが望ましい。上限値は第１目標値Ｉｑ（１）になるように増加させる場合の上限値と同一であってもよいし、異なっていてもよい。ｑ軸電流指令値算出部２０４は、図５に示すようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが変化するように計算サイクル毎にｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを算出する。
【００８２】
ｑ軸電流指令値算出部２０４は、たとえば、１回の計算サイクルにおいて、前回算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ（ｎ−１）に対して変化量ΔＩｑｃｏｍを加算した値を今回のｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ（ｎ）として算出する。なお、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍの初期値Ｉｑｃｏｍ（０）は、ゼロである。変化量ΔＩｑｃｏｍは、たとえば、前回のｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ（ｎ−１）が目標値よりも小さい場合は正の値となり、前回のｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ（ｎ−１）が目標値よりも大きい場合は負の値となる。また、変化量ΔＩｑｃｏｍは、一定の値であってもよい。あるいは、変化量ΔＩｑｃｏｍは、前回のｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ（ｎ−１）と目標値との偏差が大きくなるほど変化量ΔＩｑｃｏｍの絶対値が大きくなるように決定されるようにしてもよい。すなわち、偏差が第１の値である場合の変化量ΔＩｑｃｏｍ（１）は、偏差が第１の値よりも大きい第２の値である場合の変化量ΔＩｑｃｏｍ（２）よりも小さくなるようにしてもよい。
【００８３】
また、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍの増加を開始する時間Ｔ（０）からｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第２目標値Ｉｑ（２）（ゼロ）に到達する時間Ｔ（３）までの期間Ｔａ、時間Ｔ（３）から時間Ｔ（４）までの期間Ｔｂおよび時間Ｔ（４）からｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達する時間Ｔ（５）までの期間Ｔｃが実験的あるいは設計的に予め規定される。ｑ軸電流指令値算出部２０４は、規定された期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃに基づいて変化量ΔＩｑｃｏｍを決定する。
【００８４】
たとえば、期間Ｔａは、第２ＭＧ１４においてトランスミッション４０８内の複数のギヤのガタ詰め（動力伝達時に接触するギヤの歯部間の機械的隙間の縮小）を行なうためのトルクが発生した後に減少するようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを変化させる期間として規定される。期間Ｔｂは、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを保持する期間として規定される。たとえば、期間Ｔｂは、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを保持することによって期間Ｔａにおいて発生したトルクを用いたガタ詰めの動作が継続するように規定される。さらに、期間Ｔｃは、車両１０がクリープ走行に相当する走行状態へ移行する際の応答性が悪化しないようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを増加させる期間として規定される。
【００８５】
三相電圧指令値算出部２０６は、ｑ軸電流指令値算出部２０４において算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに基づいて三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出する。具体的には、三相電圧指令値算出部は、ｄ軸電流指令値Ｉｄｃｏｍおよびｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに基づいてｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを生成する。三相電圧指令値算出部２０６は、生成したｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを第２ＭＧ１４の回転軸の回転角θ２を用いて座標変換（二相→三相）することによって、三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出する。
【００８６】
インバータ制御部２０８は、三相電圧指令値算出部２０６において算出された三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいてインバータ駆動信号を生成して、インバータ１８に送信する。
【００８７】
本実施の形態において、踏力判定部２０２と、ｑ軸電流指令値算出部２０４と、三相電圧指令値算出部２０６と、インバータ制御部２０８とは、いずれもＭＧ−ＥＣＵ２００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００８８】
図６を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵ２００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００８９】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下したか否かを判定する。ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０２に移される。
【００９０】
Ｓ１０２にて、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを算出する。ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍの算出方法については上述したとおりであり、その詳細な説明は繰返さない。
【００９１】
Ｓ１０４にて、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに基づいて三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出する。三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの算出方法については上述したとおりであり、その詳細な説明は繰返さない。
【００９２】
Ｓ１０６にて、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、算出された三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいてインバータ駆動信号を生成して、インバータ１８に送信することによって第２ＭＧ１４のトルクを制御する。
【００９３】
Ｓ１０８にて、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達したか否かを判定する。ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達した場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、この処理は終了する。一方、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達していない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０２に戻す。
【００９４】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵ２００の動作について図７を用いて説明する。
【００９５】
たとえば、車両１０が停止している場合を想定する。運転者は、しきい値Ｐｆ（０）よりも大きい踏力でブレーキペダル３０６を踏み込んでいるものとする。
【００９６】
運転者がブレーキペダル３０６の踏込を解除していくとブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆは踏込の解除量に応じて低下していく。ブレーキペダル３０６への踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）以下になる場合に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０をクリープ走行に相当する走行状態になるように第２ＭＧ１２の出力トルクの制御を開始する。
【００９７】
すなわち、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを算出し（Ｓ１０２）、算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに基づいて三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出する（Ｓ１０４）。算出された三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいて第２ＭＧ１４のトルクが制御される（Ｓ１０６）。そして、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達するまで（Ｓ１０８にてＮＯ）、上記のような制御が計算サイクル毎に繰返される。
【００９８】
時間Ｔ（０）以降において、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第１目標値Ｉｑ（１）になるまで増加することによって第２ＭＧ１４のトルクが発生する。発生したトルクによって第２ＭＧ１４の回転軸が回転する。第２ＭＧ１４の回転軸の回転によってトランスミッション４０８内の複数のギヤの歯部間のガタ詰めが行なわれる。
【００９９】
時間（２）以降において、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍがゼロになるまで減少することによって第２ＭＧ１４において発生したトルクが増加側から減少側に変化する。このとき、ガタ詰めが完了する前にトルクが増加側から減少側に変化するため、トルクを減少させずにガタ詰めを行なった場合よりもガタ詰め完了時において発生する異音の程度を極力低減することができる。
【０１００】
時間Ｔ（３）から時間Ｔ（４）までｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍとしてゼロが維持される。時間Ｔ（４）以降において、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）になるまで増加することによって第２ＭＧ１４のトルクが発生する。発生したトルクによって第２ＭＧ１４の回転軸が回転する。トランスミッション４０８内の複数のギヤの歯部間のガタ詰めが行なわれているため、歯部間の衝突を回避することができる。そのため、第２ＭＧ１４のトルクがトランスミッション４０８に伝達されたときに異音の発生が抑制される。
【０１０１】
時間Ｔ（５）において、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）になることによって（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、車両１０はクリープ走行に相当する走行状態への移行が完了する。
【０１０２】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、車両１０の停車中にブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）以下に減少されたときに（たとえば、ブレーキペダル３０６の踏み込み量がゼロになったときに）、第２ＭＧ１４の出力トルクの増加の期間中に第２ＭＧ１４からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように第２ＭＧ１４を制御する。これによって、第２ＭＧ１４の出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有しない場合と比較して、ギヤ機構における機械的な隙間を緩やかに減少させることができる。このように、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）以下に減少されたときに、出力トルクを一旦増加させた後に、減少させることによってギヤ機構が第２ＭＧ１４の出力トルクを駆動軸に伝達させる際の異音の発生を抑制することができる。したがって、電動機を駆動源とした搭載した車両の異音の発生を低減する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
【０１０３】
さらに、第２ＭＧ１４の出力トルクが増加側から減少側に変化する期間とｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを第２目標値Ｉｑ（２）で保持する期間Ｔｂとを設けることにより、動力伝達時に接触するトランスミッション４０８内の複数のギヤ間のガタ詰めを行なうことができる。
【０１０４】
さらに、第２目標値Ｉｑ（２）を保持する期間経過後にｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを最終目標値Ｉｑ（０）まで増加する場合に、ガタ詰めが行われているため、動力伝達時にトランスミッション４０８において異音が発生することを抑制することができる。
【０１０５】
さらに、第２ＭＧ１４の出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を設けることにより、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下してからｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達するまでの期間を短くすることができる。たとえば、図５の時間Ｔ（０）から時間Ｔ（５）までの期間は、図３に示す時間Ｔ（０）から時間Ｔ（１）までの期間よりも短い。すなわち、ブレーキペダル３０６の踏込の解除後にクリープ走行に相当する走行状態になるまでの応答性が向上する。
【０１０６】
なお、本実施の形態においては、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれていない場合に、車両１０を第２ＭＧ１４を用いてクリープ走行に相当する走行状態に移行するときの第２ＭＧ１４の制御について説明したが、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれている場合にも本発明を適用することができる。
【０１０７】
たとえば、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれている場合に、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、アクセルペダル３０８の踏み込み量Ａｃｃに対応したｑ軸電流指令値Ｉｑ（３）を最終目標値としてｑ軸電流指令値を変化させればよい。ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれている場合における上記期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃおよび変化量ΔＩｑｃｏｍは、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれていない場合の上記期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃおよび変化量ΔＩｑｃｏｍと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１０８】
また、本実施の形態においては、第２目標値Ｉｑ（２）がゼロである場合を一例として説明したが、特にゼロに限定されるものではない。たとえば、図８に示すように、第１目標値Ｉｑ（１）よりも小さく、かつ、ゼロよりも大きい値を第２目標値Ｉｑ（２）として設定してもよい。このようにしても上述した作用効果と同様の作用効果を発生させることができる。
【０１０９】
また、第１目標値Ｉｑ（１）および第２目標値Ｉｑ（２）の各々は、たとえば、予め定められた値であってもよいし、車両１０が上り坂で停止しているか、あるいは、車両１０が下り坂で停止しているかによって変更するようにしてもよい。さらに、第１目標値Ｉｑ（１）および第２目標値Ｉｑ（２）の各々は、車速ゼロ以下となる期間が所定時間継続した後に車両が発進する場合と、車速ゼロ以下となる期間が所定時間継続するまでに車両が発進する場合とで変更するようにしてもよい。
【０１１０】
さらに、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０が停止状態である場合に加えて、車両１０が低速で走行している場合あるいは坂道等で後退している場合に、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下したときに、上記した第２ＭＧ１４の制御を実行するようにしてもよい。
【０１１１】
さらに、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０が停止状態であって、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であっても、走行モードとしてたとえば高い加速度あるいは高い応答性が要求されるモード（たとえば、スポーツ走行モード）が選択されているとき、あるいは、アクセルペダル３０８の踏み込み量ＡＣＣが車両１０の急発進を判定するためのしきい値以上であるとき、あるいは、アクセルペダル３０８の踏み込み量ＡＣＣの変化量が車両１０の急発進を判定するためのしきい値以上であるときには、上記した第２ＭＧ１４の制御を実行しないようにしてもよい。
【０１１２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ 車両、１８ インバータ、２０ 昇圧コンバータ、２２ コンバータ、２４，３６ コンデンサ、２８ メインバッテリ、３８ 放電抵抗、４４ リアクトル、５０，５２ レゾルバ、６０，６２ 電流センサ、１００ 補機バッテリ、１０２ Ａ／Ｃコンプレッサ、２００ ＭＧ−ＥＣＵ、２０２ 踏力判定部、２０４ ｑ軸電流指令値算出部、２０６ 三相電圧指令値算出部、２０８ インバータ制御部、３００ Ｐ−ＥＣＵ、３０２ ブレーキペダル踏力センサ、３０４ アクセルポジションセンサ、３０６ ブレーキペダル、３０８ アクセルペダル、４００ エンジンＥＣＵ、４０２ エンジン、４０４ 動力分割装置、４０６ 駆動輪、４０８ トランスミッション、Ｑ１−Ｑ８ スイッチング素子、Ｄ１−Ｄ８ ダイオード。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機を駆動源として搭載した車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題対策の１つとして、駆動用の電動機からの駆動力により走行する電気自動車やハイブリッド車両が注目されている。このような車両の発進時においては、電動機が出力トルクを発生させる際に動力伝達装置に含まれる複数のギヤの歯部同士の接触等により異音が発生する場合がある。
【０００３】
このような問題に鑑みて、特開平１１−０１８２１４号公報（特許文献１）に開示された電気自動車の制御装置によると、トルク指令にステップ関数のみならず無駄時間要素や遅れ要素を取り入れることにより、駆動・回生時にあってギヤの接触を円滑にできて不快音や不快振動を低減でき、またアクセルフィーリングやブレーキフィーリングを良好にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０１８２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両の駆動力の要求に対する応答性を考慮した場合には、上述した公報に開示された電気自動車の制御装置のように無断時間要素や遅れ要素を取り入れても異音の発生を抑制できない場合がある。そのため、異音の発生の抑制には改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電動機を駆動源とした搭載した車両の異音の発生を低減する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のある局面に係る車両用制御装置は、ギヤ機構を介して車両の駆動軸に連結される電動機と、ブレーキペダルとを備える車両に搭載される車両用制御装置である。この車両用制御装置は、車両の停止中にブレーキペダルの踏み込み量が減少されたときに、電動機からの出力トルクを増加させるとともに、出力トルクの増加の期間中に電動機からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、電動機を制御する。
【０００８】
好ましくは、車両用制御装置は、踏み込み量がゼロのときに予め定められた出力トルクを電動機から出力させるように電動機を制御し、車両の停車中に踏み込み量がゼロになったときに予め定められた出力トルクを電動機から出力させる場合には、出力トルクが予め定められた出力トルクまで増加する前に出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、電動機を制御する。
【０００９】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、車両の停止中に踏み込み量が減少されたときに、出力トルクが増加するように電動機に対する出力トルクの指令値を車両の状態に応じた目標値まで増加させる場合に、指令値が目標値に到達する前に出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように指令値を変化させる。
【００１０】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、車両の停止中に踏み込み量が減少されたときに指令値を目標値まで増加させる場合に、指令値が目標値に到達する前に目標値よりも低い第１の値になるまで増加させた後に第１の値よりも低い第２の値まで減少するように指令値を変化させる。
【００１１】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、指令値が第２の値まで減少した後に予め定められた期間が経過するまで第２の値を指令値として維持し、予め定められた期間が経過した後に目標値まで前記指令値を増加させる。
【００１２】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、ギヤ機構が出力トルクを駆動軸に伝達する際に接触するギヤの歯部間の隙間が予め定められた期間が経過するまでになくなるように指令値を変化させる。
【００１３】
さらに好ましくは、車両は、アクセルペダルをさらに含む。車両用制御装置は、車両の停止時において踏み込み量がしきい値よりも低下した場合、アクセルペダルが踏み込まれていないときに車両がクリープ走行に相当する走行状態に移行するための目標値を選択し、アクセルペダルが踏み込まれているときにアクセルペダルの踏み込み量に応じた目標値を選択する。
【００１４】
この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、ギヤ機構を介して車両の駆動軸に連結される電動機と、ブレーキペダルとを備える車両に搭載される車両用制御方法である。この車両用制御方法は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するステップと、車両の停止中に踏み込み量が減少されたときに、電動機からの出力トルクを増加させるとともに、出力トルクの増加の期間中に電動機からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、電動機を制御するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、車両の停車中にブレーキペダルの踏み込み量が減少されたときに、出力トルクの増加の期間中に電動機からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように電動機を制御する。これによって、出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有しない場合と比較して、ギヤ機構における機械的な隙間を緩やかに減少させることができる。そのため、ギヤ機構が電動機の出力トルクを駆動軸に伝達させる際の異音の発生を抑制することができる。したがって、電動機を駆動源とした搭載した車両の異音の発生を低減する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る車両用制御装置を搭載したハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２】ブレーキペダルの踏込解除後のｑ軸電流指令値の変化を示すタイミングチャート（その１）である。
【図３】ブレーキペダルの踏込解除後のｑ軸電流指令値の変化を示すタイミングチャート（その２）である。
【図４】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態におけるブレーキペダルの踏込解除後のｑ軸電流指令値の変化の一例を示す図（その１）である。
【図６】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本実施の形態におけるブレーキペダルの踏込解除後のｑ軸電流指令値の変化の一例を示す図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係る車両用制御装置が搭載された車両１０は、第１モータジェネレータ（以下、ＭＧと記載する）１２と、第２ＭＧ１４と、ＰＣＵ１６と、メインバッテリ２８と、補機バッテリ１００と、エアコンディショナコンプレッサ（以下、Ａ／Ｃコンプレッサと記載する）１０２と、パワーマネージメントＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００（以下、Ｐ−ＥＣＵ３００と記載する）と、エンジンＥＣＵ４００と、エンジン４０２と、動力分割装置４０４と、駆動輪４０６とを含む。本実施の形態においては、トランスミッション４０８は、第１ＭＧ１２と、第２ＭＧ１４と、動力分割装置４０４とを含む。
【００１９】
本実施の形態において、車両１０は、複数のギヤを有するギヤ機構を用いて第２ＭＧ１４の出力トルクを駆動輪４０６に伝達するためのトランスミッション４０８を有するハイブリッド車両であるとして説明するが、特にハイブリッド車両に限定されるものではなく、回転電機を駆動源とし、ギヤ機構を有するトランスミッションを経由して駆動源の動力を駆動輪に伝達する車両であればよい。したがって、車両１０は、電気自動車であってもよい。電気自動車としては、車体側に電動機が設けられるものであってもよいし、車輪側に電動機が設けられるものであってもよい。さらに、車両１０は、前輪駆動車であるとして説明するが、後輪駆動車であってもよいし、車両１０の構成に加えて、後輪を駆動するリアモータを搭載した車両であってもよい。
【００２０】
また、本実施の形態においては、ＭＧ−ＥＣＵ２００と、Ｐ−ＥＣＵ３００と、エンジンＥＣＵ４００との３つのＥＣＵを用いて車両１０の動作を制御するとして説明するが、上記３つのＥＣＵの機能を統合した１つのＥＣＵ（たとえば、図１の一点鎖線の枠で囲われるＥＣＵが一例である）を用いて車両１０の動作を制御するようにしてもよい。
【００２１】
第１ＭＧ１２、第２ＭＧ１４およびエンジン４０２の各出力軸は、動力分割装置４０４に連結される。この車両１０は、エンジン４０２および第２ＭＧ１４の少なくともいずれか一方の駆動源からの駆動力によって走行する。エンジン４０２が発生する動力は、動力分割装置４０４によって２経路に分割される。一方は駆動輪４０６へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ１２へ伝達される経路である。
【００２２】
第１ＭＧ１２および第２ＭＧ１４の各々は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機である。第１ＭＧ１２および第２ＭＧ１４の各々は、Ｕ、ＶおよびＷ相の３つのステータコイルを含む。第１ＭＧ１２および第２ＭＧ１４の各々のＵ、ＶおよびＷ相の３つのステータコイルの一端は、中性点に共通接続されている。各相の他端は、各相上下アームのスイッチング素子の中間点と接続されている。
【００２３】
第１ＭＧ１２は、動力分割装置４０４によって分割されたエンジン４０２の動力を用いて発電する。たとえば、メインバッテリ２８の残容量を示すＳＯＣ（State of Charge）が予め定められた値よりも低くなると、エンジン４０２が始動して第１ＭＧ１２により発電が行なわれる。その発電された電力がＰＣＵ１６に供給される。
【００２４】
第２ＭＧ１４は、ＰＣＵ１６から供給される電力を用いて駆動力を発生させる。第２ＭＧ１４の駆動力は、駆動輪４０６に伝達される。なお、車両１０の制動時等には、駆動輪４０６により第２ＭＧ１４が駆動させられ、第２ＭＧ１４が発電機として作動する。このようにして、第２ＭＧ１４は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ１４により発電された電力は、ＰＣＵ１６を経由してメインバッテリ２８に供給される。
【００２５】
動力分割装置４０４は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤ（いずれも図示せず）とを含む遊星歯車である。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン４０２のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ１２の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ１４の回転軸に連結される。
【００２６】
メインバッテリ２８は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池や、大容量キャパシタ等である。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、メインバッテリ２８を主電源として車両１０に搭載された場合について説明するが、特にこのような構成に限定されるものではなく、たとえば、メインバッテリ２８に加えて、１または２以上のサブバッテリが搭載されていてもよい。
【００２８】
ＰＣＵ１６は、インバータ１８と、昇圧コンバータ２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、第１コンデンサ２４と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲと記載する）２６と、ＭＧ−ＥＣＵ２００とを含む。
【００２９】
インバータ１８は、第１ＩＰＭ（Intelligent Power Module）３２と、第２ＩＰＭ３４と、第２コンデンサ３６と、放電抵抗３８とを含む。第１ＩＰＭ３２および第２ＩＰＭ３４の各々は、互いに並列に第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬに接続される。第１ＩＰＭ３２は、昇圧コンバータ２０から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１２に出力する。第２ＩＰＭ３４は、昇圧コンバータ２０から供給される直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１４に出力する。
【００３０】
さらに、第１ＩＰＭ３２は、第１ＭＧ１２において発電される交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ２０に出力する。第２ＩＰＭ３４は、第２ＭＧ１４において発電される交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ２０に出力する。
【００３１】
なお、第１ＩＰＭ３２および第２ＩＰＭ３４の各々は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。
【００３２】
第ＩＰＭ３２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の上下アームを含む。各相の上下アームは第１電力線ＭＰＬと第１アース線ＭＮＬの間に互いに並列に接続される。各相の上下アームは、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬの間に直列接続されたスイッチング素子を含む。
【００３３】
たとえば、Ｕ相の上下アームは、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を含む。Ｖ相の上下アームは、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６を含む。Ｗ相の上下アームは、スイッチング素子Ｑ７，Ｑ８を含む。また、スイッチング素子Ｑ３−Ｑ８に対して、逆並列ダイオードＤ３−Ｄ８がそれぞれ接続されている。スイッチング素子Ｑ３−Ｑ８のオンオフは、ＭＧ−ＥＣＵ２００からのインバータ駆動信号によって制御される。
【００３４】
スイッチング素子Ｑ３−Ｑ８として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等の電力用半導体スイッチング素子が用いられる。
【００３５】
なお、第２ＩＰＭ３４は、第１ＩＰＭ３２と同様の構成を有する。そのため、その詳細な説明は繰返さない。
【００３６】
第１ＩＰＭ３２は、ＭＧ−ＥＣＵ２００からのインバータ駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことにより第１ＭＧ１２を駆動させる。第２ＩＰＭ３４は、ＭＧ−ＥＣＵ２００からのインバータ駆動信号に応じてスイッチング動作を行なうことにより第２ＭＧ１４を駆動させる。
【００３７】
ＭＧ−ＥＣＵ２００には、第１電流センサ６０および第２電流センサ６２が接続される。第１電流センサ６０は、第１ＭＧ１２に流れるモータ電流（相電流）を検出し、その検出したモータ電流をＭＧ−ＥＣＵ２００に出力する。なお、三相電流ｉｕ１，ｉｖ１，ｉｗ１の瞬時値の和は零であるので、図１に示すように第１電流センサは、第１ＭＧ１２の２相分のモータ電流（たとえば、Ｖ相電流ｉｖ１およびＷ相電流ｉｗ１）を検出するように配置すれば足りる。第２電流センサ６２は、第２ＭＧ１２に流れるモータ電流（相電流）を検出し、その検出したモータ電流をＭＧ−ＥＣＵ２００に出力する。図１に示すように第２電流センサ６２も、第１電流センサ６０と同様に第２ＭＧ１４の２相分のモータ電流（たとえば、Ｖ相電流ｉｖ２およびＷ相電流ｉｗ２）を検出するように配置すれば足りる。
【００３８】
ＭＧ−ＥＣＵ２００には、第１レゾルバ５０および第２レゾルバ５２が接続される。第１レゾルバ５０は、第１ＭＧ１２の回転軸の回転角θ１を検出し、その検出した回転角θ１をＭＧ−ＥＣＵ２００に出力する。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、回転角θ１に基づき第１ＭＧ１２の回転速度および角速度ω１（ｒａｄ／ｓ）を算出することができる。第２レゾルバ５２は、第２ＭＧ１４の回転軸の回転角θ２を検出し、その検出した回転角θ２をＭＧ−ＥＣＵ２００に出力する。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、回転角θ２に基づき第２ＭＧ１４の回転速度および角速度ω２（ｒａｄ／ｓ）を算出することができる。
【００３９】
なお、第１レゾルバ５０および第２レゾルバ５２については、回転角θ１，θ２をＭＧ−ＥＣＵ２００にてモータ電圧や電流から直接演算する場合には配置を省略してもよい。
【００４０】
また、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、インバータ１８からインバータ情報を受信する。インバータ情報は、たとえば、インバータ１８の温度と、昇圧コンバータ２０側の電圧および電流と、第１ＭＧ１２に供給される各相の電流と、第２ＭＧ１４に供給される各相の電流とのうちの少なくともいずれか一つの情報を含む。インバータ１８には、上述したインバータ情報を取得するための各種センサ（図示せず）が設けられる。
【００４１】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、予め記憶されたプログラムを図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、インバータ１８および昇圧コンバータ２０の動作を制御する。
【００４２】
メインバッテリ２８は、ＳＭＲ２６を介在して昇圧コンバータ２０に接続される。メインバッテリ２８は、第２電力線ＰＬの一方端と第２アース線ＮＬの一方端とに接続される。第２電力線ＰＬの他方端と第２アース線ＮＬの他方端とは、昇圧コンバータ２０に接続される。
【００４３】
ＳＭＲ３２は、Ｐ−ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいて、メインバッテリ２８と昇圧コンバータ２０とを電気的に接続する導通状態と、メインバッテリ２８と昇圧コンバータ２０とを電気的に遮断する遮断状態とのうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切り替える。
【００４４】
昇圧コンバータ２０は、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬに接続される。昇圧コンバータ２０は、ＭＧ−ＥＣＵ２００からの昇圧コンバータ駆動信号に基づいて、メインバッテリ２８と、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。
【００４５】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、昇圧コンバータ２０から昇圧コンバータ情報を受信する。昇圧コンバータ情報は、たとえば、昇圧コンバータ温度と、インバータ１８側の電圧および電流と、メインバッテリ２８側の電圧および電流と、リアクトル４４を流れる電流とのうちの少なくともいずれか１つの情報を含む。昇圧コンバータ２０には、上述した昇圧コンバータ情報を取得するための各種センサ（図示せず）が設けられる。
【００４６】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、昇圧コンバータ２０からの昇圧コンバータ情報と、車両１０に搭載される電気機器の状態（たとえば、Ａ／Ｃコンプレッサ１０２が作動を開始する状態や第１ＭＧ１２を用いてエンジン４０２を始動させる状態等）とに基づいて目標電圧を設定し、メインバッテリ２８の電圧が目標電圧に変化するように昇圧コンバータ２０を制御する。目標電圧としては、たとえば、昇圧ゼロとして設定される場合もある。
【００４７】
昇圧コンバータ２０は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトル４４とを含む。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、第１電力線ＭＰＬと第１アース線ＭＮＬとの間に互いに直列に接続される。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２として、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等の電力用半導体スイッチング素子が用いられる。
【００４８】
リアクトル４４は、環状のコア部と、コア部の外周に巻き付けられたコイルとによって構成される。リアクトル４４のコイルの一方端は、第１電力線ＭＰＬを経由してメインバッテリ２８の正極端子に接続される。リアクトル４４のコイルの他方端は、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との接続ノードに接続される。
【００４９】
ダイオードＤ１は、スイッチング素子Ｑ１に逆並列に接続される。すなわち、ダイオードＤ１は、第１電力線ＭＰＬへ向かう方向を順方向として、スイッチング素子Ｑ１に並列に接続される。
【００５０】
ダイオードＤ２は、スイッチング素子Ｑ２に逆並列に接続される。すなわち、ダイオードＤ２は、リアクトル４４へ向かう方向を順方向として、スイッチング素子Ｑ２に並列に接続される。
【００５１】
昇圧コンバータ２０のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＭＧ−ＥＣＵ２００からの昇圧コンバータ駆動信号（ｄｕｔｙ信号）に基づいて、互いに逆の状態（すなわち、Ｑ１オンのときはＱ２オフ、Ｑ１オフのときはＱ２オン）となるように制御される。Ｑ１オン期間（Ｑ２オフ期間）とＱ２オン期間（Ｑ１オフ期間）とが交互に繰返されることによって、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬの間の電圧がメインバッテリ２８の出力電圧以上の電圧に制御される。
【００５２】
第１コンデンサ２４は、第２電力線ＰＬと第２アース線ＮＬとの間に接続され、第２電力線ＰＬおよび第２アース線ＮＬの間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。第２コンデンサ３６は、第１電力線ＭＰＬと第１アース線ＭＮＬとの間に接続され、第１電力線ＭＰＬおよび第１アース線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。
【００５３】
Ｐ−ＥＣＵ３００には、ブレーキペダル踏力センサ３０２と、アクセルポジションセンサ３０４とが接続される。
【００５４】
ブレーキペダル踏力センサ３０２は、ブレーキペダル３０６の踏み込み量に対応する踏力Ｐｆを検出する。ブレーキペダル踏力センサ３０２は、検出したブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆを示す信号をＰ−ＥＣＵ３００に送信する。なお、ブレーキペダル踏力センサ３０２に代えてブレーキペダル３０６の踏み込み量を直接検出するブレーキポジションセンサを用いてもよい。
【００５５】
アクセルポジションセンサ３０４は、アクセルペダル３０８の踏み込み量Ａｃｃを検出する。アクセルポジションセンサ３０４は、アクセルペダル３０８の踏み込み量Ａｃｃを示す信号をＰ−ＥＣＵ３００に送信する。
【００５６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、Ｐ−ＥＣＵ３００からの制御信号に基づいてメインバッテリ２８の電力を用いて補機バッテリ１００を充電する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の正極は、第２電力線ＰＬに接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の負極は、第２アース線ＮＬに接続される。同様に、Ａ／Ｃコンプレッサ１０２の正極は、第２電力線ＰＬに接続され、Ａ／Ｃコンプレッサ１０２の負極は、第２アース線ＮＬに接続される。
【００５７】
以上のような構成を有する車両において、Ｐ−ＥＣＵ３００は、アクセルポジションセンサ３０４およびブレーキペダル踏力センサ３０２の各検出信号および走行状況などに基づいて車両要求パワーＰｓを算出し、その算出した車両要求パワーＰｓに基づいて第１ＭＧ１２および第２ＭＧ１４のトルク指令値を算出する。
【００５８】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、インバータ１８からのインバータ情報と、Ｐ−ＥＣＵ３００から第１ＭＧ１２および第２ＭＧ１４のトルク指令値とに基づいてインバータ１８を駆動するためのインバータ駆動信号を生成する。
【００５９】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、たとえば、停止状態の車両１０を発進させる場合、基本的には、エンジン４０２を停止させた状態で、第２ＭＧ１４を駆動させて車両１０を発進させる。このとき、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両要求パワーＰｓに基づいて第２ＭＧ１４のトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを算出する。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、算出されたトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍからメモリ等に記憶された予め定められたマップにしたがってｄ軸電流指令値Ｉｄｃｏｍおよびｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを生成する。なお、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０が停止状態であるか否かを第２レゾルバ５２の検出値が車両１０の停止状態に対応する範囲の値であるか否かによって判断してもよい。
【００６０】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、生成したｄ軸電流指令値Ｉｄｃｏｍおよびｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに基づいてｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを算出し、算出されたｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑと第２ＭＧ１４の回転軸の回転角θ２とに基づいて二相から三相への座標変換をして、三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを生成する。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、生成した三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗをインバータ駆動信号としてインバータ１８に送信する。
【００６１】
ＭＧ−ＥＣＵ２００は、インバータ駆動信号をインバータ１８に送信することによって、第２ＭＧ１４においてトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍに従ったトルクを発生させて、車両１０を発進させる。
【００６２】
なお、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｄ軸電流の検出値と指令値との偏差およびｑ軸電流の検出値と指令値との偏差をそれぞれ算出して、それぞれについて所定ゲインによるＰＩ（比例積分）演算を行なって制御偏差を求め、この制御偏差に応じたｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを生成するようにしてもよい。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、たとえば、第２ＭＧ１４のＷ相電流ｉｗ２およびＶ相電流ｉｖ２と第２ＭＧ１４の回転軸の回転角θ２とに基づいて三相から二相への座標変換を行なうことによりｄ軸電流の検出値およびｑ軸ｄ電流の検出値を取得するようにしてもよい。
【００６３】
また、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、第１ＭＧ１２を駆動させる場合も同様にインバータ駆動信号を生成するものであるため、その詳細な説明は繰返さない。
【００６４】
また、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、たとえば、車両１０が停止状態である場合において、ブレーキペダル３０６の踏込が解除されるとともにアクセルペダル３０８が踏み込まれるときには、アクセルペダル３０８の踏み込み量Ａｃｃに対応したトルクが発生するように第２ＭＧ１４に対するトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを算出する。
【００６５】
一方、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ブレーキペダル３０６が踏み込まれていないときに予め定められた出力トルクを第２ＭＧ１４から出力させるように第２ＭＧ１４を制御する。具体的には、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０が停止状態である場合において、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも低下することによってブレーキペダル３０６の踏込が解除され、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれていないときには、車両１０がクリープ走行に相当する走行状態になるように第２ＭＧ１４に対するトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを算出する。
【００６６】
なお、クリープ走行とは、トルクコンバータを有する自動変速機が搭載された車両において、アクセルペダル３０８が踏み込まれていなくとも車両の進行方向に一定の駆動力が発生する現象によって車両が走行する状態をいう。
【００６７】
たとえば、車両１０が停止状態である場合を想定する。図２に示すように、時間Ｔ（０）にて、ブレーキペダル３０６の踏込が解除されて、踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合に、第２ＭＧ１４において発生するトルクと比例関係にあるｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍをゼロからクリープ走行に相当する走行状態に対応する（すなわち、予め定められたクリープ力を発生させる）ｑ軸電流指令値Ｉｑ（０）にステップ的に急激に変化させる場合には、第２ＭＧ１４において発生するトルクが急激に増加する。そのため、発生したトルクによってトランスミッション４０８内に有する複数のギヤの歯部同士が接触するなどして異音が発生する場合がある。
【００６８】
一方、異音の発生を抑制するために、図３に示すように、時間Ｔ（０）にて、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍをゼロからクリープ走行に相当する走行状態に対応するｑ軸電流指令値Ｉｑ（０）まで単調増加で緩やかに変化させる場合には、運転者がブレーキペダル３０６の踏込を解除してから車両１０に駆動力が発生するまでに時間を要するため、応答性が悪化する場合がある。
【００６９】
そこで、本実施の形態においては、ＭＧ−ＥＣＵ２００が車両１０の停止中にブレーキペダル３０６の踏み込み量が減少されたときに、第２ＭＧ１４からの出力トルクを増加させるとともに、出力トルクの増加の期間中に第２ＭＧ１４からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、第２ＭＧ１４を制御する点に特徴を有する。
【００７０】
具体的には、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０の停止時においてブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆが減少するとともに第２ＭＧ１４の出力トルクが増加するように第２ＭＧ１４に対するトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍ（すなわち、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ）を車両１０の状態に応じた目標値（すなわち、Ｉｑ（０））まで増加させる場合に、トルク指令値Ｔｒｑｃｏｍが目標値に到達する前に第２ＭＧ１４の出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するようにトルク指令値Ｔｒｑｃｏｍを変化させる。
【００７１】
本実施の形態においては、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０の停止時においてブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆの減少とともにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを最終目標値Ｉｑ（０）まで増加させる場合に、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達する前に最終目標値Ｉｑ（０）よりも低い第１目標値Ｉｑ（１）になるまで増加させた後に第１目標値Ｉｑ（１）よりも低い第２目標値Ｉｑ（２）まで減少するようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを変化させる。
【００７２】
また、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第２目標値Ｉｑ（２）まで減少した後に期間Ｔｂが経過するまで第２目標値Ｉｑ（２）をｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍとして維持し、期間Ｔｂが経過した後に最終目標値Ｉｑ（０）までｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを増加させる。
【００７３】
さらに、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、期間Ｔｂが経過するまでにトランスミッション４０８が第２ＭＧ１４のトルクを駆動輪４０６に伝達する際に接触するように変化する複数のギヤの歯部間の隙間がなくなるようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを変化させる。
【００７４】
図４に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。ＭＧ−ＥＣＵ２００は、踏力判定部２０２と、ｑ軸電流指令値算出部２０４と、三相電圧指令値算出部２０６と、インバータ制御部２０８とを含む。
【００７５】
踏力判定部２０２は、車両１０が停止状態である場合にブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下したか否かを判定する。なお、しきい値Ｐｆ（０）は、停止状態からクリープ走行に相当する走行状態への移行を開始するタイミングを規定する値であって、実験等によって適合される。たとえば、しきい値Ｐｆ（０）は、ゼロであってもよい。踏力判定部２０２は、たとえば、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合に、踏力判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００７６】
ｑ軸電流指令値算出部２０４は、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれていない場合には、車両１０の状態をクリープ走行に相当する走行状態にするための最終目標値Ｉｑ（０）になるまで予め定められた態様で変化するようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを算出する。なお、ｑ軸電流指令値算出部２０４は、たとえば、踏力判定フラグがオンされた場合にｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍの算出を開始するようにしてもよい。
【００７７】
具体的には、ｑ軸電流指令値算出部２０４は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達する前に第２ＭＧ１４の出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが変化するようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを算出する。
【００７８】
すなわち、ｑ軸電流指令値算出部２０４は、図５に示すように、時間Ｔ（０）にて、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍの増加を開始する場合に、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第１目標値Ｉｑ（１）になるように増加させる。この場合にトランスミッション４０８において異音が発生しないようにこのときの変化量に対して上限値を設けておくことが望ましい。
【００７９】
ｑ軸電流指令値算出部２０４は、時間Ｔ（２）にて、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第１目標値Ｉｑ（１）に到達した場合に、第２目標値Ｉｑ（２）になるようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを減少させる。第２目標値Ｉｑ（２）は、第１目標値Ｉｑ（１）よりも低い値であれば特に限定されるものではないが、少なくとも第２ＭＧ１４の出力トルクを増加側から減少側に変化させることができる値であればよい。本実施の形態においては、第２目標値Ｉｑ（２）は、たとえば、ゼロである。
【００８０】
ｑ軸電流指令値算出部２０４は、時間Ｔ（３）にて、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第２目標値Ｉｑ（２）に到達した場合にｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを予め定められた期間Ｔｂが経過するまで保持する。本実施の形態においては、ｑ軸電流指令値算出部２０４は、予め定められた期間Ｔｂが経過するまでゼロをｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍとして維持する。
【００８１】
ｑ軸電流指令値算出部２０４は、時間Ｔ（４）にて、予め定められた期間Ｔｂが経過した場合に、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）になるようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを増加させる。この場合にトランスミッション４０８において異音が発生しないようにこのときの変化量に対して上限値を設けておくことが望ましい。上限値は第１目標値Ｉｑ（１）になるように増加させる場合の上限値と同一であってもよいし、異なっていてもよい。ｑ軸電流指令値算出部２０４は、図５に示すようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが変化するように計算サイクル毎にｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを算出する。
【００８２】
ｑ軸電流指令値算出部２０４は、たとえば、１回の計算サイクルにおいて、前回算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ（ｎ−１）に対して変化量ΔＩｑｃｏｍを加算した値を今回のｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ（ｎ）として算出する。なお、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍの初期値Ｉｑｃｏｍ（０）は、ゼロである。変化量ΔＩｑｃｏｍは、たとえば、前回のｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ（ｎ−１）が目標値よりも小さい場合は正の値となり、前回のｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ（ｎ−１）が目標値よりも大きい場合は負の値となる。また、変化量ΔＩｑｃｏｍは、一定の値であってもよい。あるいは、変化量ΔＩｑｃｏｍは、前回のｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍ（ｎ−１）と目標値との偏差が大きくなるほど変化量ΔＩｑｃｏｍの絶対値が大きくなるように決定されるようにしてもよい。すなわち、偏差が第１の値である場合の変化量ΔＩｑｃｏｍ（１）は、偏差が第１の値よりも大きい第２の値である場合の変化量ΔＩｑｃｏｍ（２）よりも小さくなるようにしてもよい。
【００８３】
また、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍの増加を開始する時間Ｔ（０）からｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第２目標値Ｉｑ（２）（ゼロ）に到達する時間Ｔ（３）までの期間Ｔａ、時間Ｔ（３）から時間Ｔ（４）までの期間Ｔｂおよび時間Ｔ（４）からｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達する時間Ｔ（５）までの期間Ｔｃが実験的あるいは設計的に予め規定される。ｑ軸電流指令値算出部２０４は、規定された期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃに基づいて変化量ΔＩｑｃｏｍを決定する。
【００８４】
たとえば、期間Ｔａは、第２ＭＧ１４においてトランスミッション４０８内の複数のギヤのガタ詰め（動力伝達時に接触するギヤの歯部間の機械的隙間の縮小）を行なうためのトルクが発生した後に減少するようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを変化させる期間として規定される。期間Ｔｂは、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを保持する期間として規定される。たとえば、期間Ｔｂは、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを保持することによって期間Ｔａにおいて発生したトルクを用いたガタ詰めの動作が継続するように規定される。さらに、期間Ｔｃは、車両１０がクリープ走行に相当する走行状態へ移行する際の応答性が悪化しないようにｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを増加させる期間として規定される。
【００８５】
三相電圧指令値算出部２０６は、ｑ軸電流指令値算出部２０４において算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに基づいて三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出する。具体的には、三相電圧指令値算出部は、ｄ軸電流指令値Ｉｄｃｏｍおよびｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに基づいてｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを生成する。三相電圧指令値算出部２０６は、生成したｄ軸電圧指令値Ｖｄおよびｑ軸電圧指令値Ｖｑを第２ＭＧ１４の回転軸の回転角θ２を用いて座標変換（二相→三相）することによって、三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出する。
【００８６】
インバータ制御部２０８は、三相電圧指令値算出部２０６において算出された三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいてインバータ駆動信号を生成して、インバータ１８に送信する。
【００８７】
本実施の形態において、踏力判定部２０２と、ｑ軸電流指令値算出部２０４と、三相電圧指令値算出部２０６と、インバータ制御部２０８とは、いずれもＭＧ−ＥＣＵ２００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００８８】
図６を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵ２００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００８９】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下したか否かを判定する。ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０２に移される。
【００９０】
Ｓ１０２にて、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを算出する。ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍの算出方法については上述したとおりであり、その詳細な説明は繰返さない。
【００９１】
Ｓ１０４にて、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに基づいて三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出する。三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの算出方法については上述したとおりであり、その詳細な説明は繰返さない。
【００９２】
Ｓ１０６にて、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、算出された三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいてインバータ駆動信号を生成して、インバータ１８に送信することによって第２ＭＧ１４のトルクを制御する。
【００９３】
Ｓ１０８にて、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達したか否かを判定する。ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達した場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、この処理は終了する。一方、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達していない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０２に戻す。
【００９４】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＭＧ−ＥＣＵ２００の動作について図７を用いて説明する。
【００９５】
たとえば、車両１０が停止している場合を想定する。運転者は、しきい値Ｐｆ（０）よりも大きい踏力でブレーキペダル３０６を踏み込んでいるものとする。
【００９６】
運転者がブレーキペダル３０６の踏込を解除していくとブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆは踏込の解除量に応じて低下していく。ブレーキペダル３０６への踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）以下になる場合に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０をクリープ走行に相当する走行状態になるように第２ＭＧ１２の出力トルクの制御を開始する。
【００９７】
すなわち、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを算出し（Ｓ１０２）、算出されたｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍに基づいて三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを算出する（Ｓ１０４）。算出された三相電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに基づいて第２ＭＧ１４のトルクが制御される（Ｓ１０６）。そして、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達するまで（Ｓ１０８にてＮＯ）、上記のような制御が計算サイクル毎に繰返される。
【００９８】
時間Ｔ（０）以降において、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが第１目標値Ｉｑ（１）になるまで増加することによって第２ＭＧ１４のトルクが発生する。発生したトルクによって第２ＭＧ１４の回転軸が回転する。第２ＭＧ１４の回転軸の回転によってトランスミッション４０８内の複数のギヤの歯部間のガタ詰めが行なわれる。
【００９９】
時間（２）以降において、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍがゼロになるまで減少することによって第２ＭＧ１４において発生したトルクが増加側から減少側に変化する。このとき、ガタ詰めが完了する前にトルクが増加側から減少側に変化するため、トルクを減少させずにガタ詰めを行なった場合よりもガタ詰め完了時において発生する異音の程度を極力低減することができる。
【０１００】
時間Ｔ（３）から時間Ｔ（４）までｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍとしてゼロが維持される。時間Ｔ（４）以降において、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）になるまで増加することによって第２ＭＧ１４のトルクが発生する。発生したトルクによって第２ＭＧ１４の回転軸が回転する。トランスミッション４０８内の複数のギヤの歯部間のガタ詰めが行なわれているため、歯部間の衝突を回避することができる。そのため、第２ＭＧ１４のトルクがトランスミッション４０８に伝達されたときに異音の発生が抑制される。
【０１０１】
時間Ｔ（５）において、ｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）になることによって（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、車両１０はクリープ走行に相当する走行状態への移行が完了する。
【０１０２】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、車両１０の停車中にブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）以下に減少されたときに（たとえば、ブレーキペダル３０６の踏み込み量がゼロになったときに）、第２ＭＧ１４の出力トルクの増加の期間中に第２ＭＧ１４からの出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように第２ＭＧ１４を制御する。これによって、第２ＭＧ１４の出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有しない場合と比較して、ギヤ機構における機械的な隙間を緩やかに減少させることができる。このように、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）以下に減少されたときに、出力トルクを一旦増加させた後に、減少させることによってギヤ機構が第２ＭＧ１４の出力トルクを駆動軸に伝達させる際の異音の発生を抑制することができる。したがって、電動機を駆動源とした搭載した車両の異音の発生を低減する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
【０１０３】
さらに、第２ＭＧ１４の出力トルクが増加側から減少側に変化する期間とｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを第２目標値Ｉｑ（２）で保持する期間Ｔｂとを設けることにより、動力伝達時に接触するトランスミッション４０８内の複数のギヤ間のガタ詰めを行なうことができる。
【０１０４】
さらに、第２目標値Ｉｑ（２）を保持する期間経過後にｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍを最終目標値Ｉｑ（０）まで増加する場合に、ガタ詰めが行われているため、動力伝達時にトランスミッション４０８において異音が発生することを抑制することができる。
【０１０５】
さらに、第２ＭＧ１４の出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を設けることにより、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下してからｑ軸電流指令値Ｉｑｃｏｍが最終目標値Ｉｑ（０）に到達するまでの期間を短くすることができる。たとえば、図５の時間Ｔ（０）から時間Ｔ（５）までの期間は、図３に示す時間Ｔ（０）から時間Ｔ（１）までの期間よりも短い。すなわち、ブレーキペダル３０６の踏込の解除後にクリープ走行に相当する走行状態になるまでの応答性が向上する。
【０１０６】
なお、本実施の形態においては、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれていない場合に、車両１０を第２ＭＧ１４を用いてクリープ走行に相当する走行状態に移行するときの第２ＭＧ１４の制御について説明したが、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれている場合にも本発明を適用することができる。
【０１０７】
たとえば、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれている場合に、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、アクセルペダル３０８の踏み込み量Ａｃｃに対応したｑ軸電流指令値Ｉｑ（３）を最終目標値としてｑ軸電流指令値を変化させればよい。ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれている場合における上記期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃおよび変化量ΔＩｑｃｏｍは、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であって、かつ、アクセルペダル３０８が踏み込まれていない場合の上記期間Ｔａ、ＴｂおよびＴｃおよび変化量ΔＩｑｃｏｍと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１０８】
また、本実施の形態においては、第２目標値Ｉｑ（２）がゼロである場合を一例として説明したが、特にゼロに限定されるものではない。たとえば、図８に示すように、第１目標値Ｉｑ（１）よりも小さく、かつ、ゼロよりも大きい値を第２目標値Ｉｑ（２）として設定してもよい。このようにしても上述した作用効果と同様の作用効果を発生させることができる。
【０１０９】
また、第１目標値Ｉｑ（１）および第２目標値Ｉｑ（２）の各々は、たとえば、予め定められた値であってもよいし、車両１０が上り坂で停止しているか、あるいは、車両１０が下り坂で停止しているかによって変更するようにしてもよい。さらに、第１目標値Ｉｑ（１）および第２目標値Ｉｑ（２）の各々は、車速ゼロ以下となる期間が所定時間継続した後に車両が発進する場合と、車速ゼロ以下となる期間が所定時間継続するまでに車両が発進する場合とで変更するようにしてもよい。
【０１１０】
さらに、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０が停止状態である場合に加えて、車両１０が低速で走行している場合あるいは坂道等で後退している場合に、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下したときに、上記した第２ＭＧ１４の制御を実行するようにしてもよい。
【０１１１】
さらに、ＭＧ−ＥＣＵ２００は、車両１０が停止状態であって、ブレーキペダル３０６の踏力Ｐｆがしきい値Ｐｆ（０）よりも高い状態からしきい値Ｐｆ（０）以下に低下した場合であっても、走行モードとしてたとえば高い加速度あるいは高い応答性が要求されるモード（たとえば、スポーツ走行モード）が選択されているとき、あるいは、アクセルペダル３０８の踏み込み量ＡＣＣが車両１０の急発進を判定するためのしきい値以上であるとき、あるいは、アクセルペダル３０８の踏み込み量ＡＣＣの変化量が車両１０の急発進を判定するためのしきい値以上であるときには、上記した第２ＭＧ１４の制御を実行しないようにしてもよい。
【０１１２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ 車両、１８ インバータ、２０ 昇圧コンバータ、２２ コンバータ、２４，３６ コンデンサ、２８ メインバッテリ、３８ 放電抵抗、４４ リアクトル、５０，５２ レゾルバ、６０，６２ 電流センサ、１００ 補機バッテリ、１０２ Ａ／Ｃコンプレッサ、２００ ＭＧ−ＥＣＵ、２０２ 踏力判定部、２０４ ｑ軸電流指令値算出部、２０６ 三相電圧指令値算出部、２０８ インバータ制御部、３００ Ｐ−ＥＣＵ、３０２ ブレーキペダル踏力センサ、３０４ アクセルポジションセンサ、３０６ ブレーキペダル、３０８ アクセルペダル、４００ エンジンＥＣＵ、４０２ エンジン、４０４ 動力分割装置、４０６ 駆動輪、４０８ トランスミッション、Ｑ１−Ｑ８ スイッチング素子、Ｄ１−Ｄ８ ダイオード。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤ機構を介して車両の駆動軸に連結される電動機と、ブレーキペダルとを備える車両に搭載される車両用制御装置であって、
前記車両の停止中に前記ブレーキペダルの踏み込み量が減少されたときに、前記電動機からの出力トルクを増加させるとともに、前記出力トルクの増加の期間中に前記電動機からの前記出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、前記電動機を制御する、車両用制御装置。
【請求項２】
前記車両用制御装置は、前記踏み込み量がゼロのときに予め定められた出力トルクを前記電動機から出力させるように前記電動機を制御し、前記車両の停車中に前記踏み込み量がゼロになったときに前記予め定められた出力トルクを前記電動機から出力させる場合には、前記出力トルクが前記予め定められた出力トルクまで増加する前に前記出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、前記電動機を制御する、請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記車両用制御装置は、前記車両の停止中に前記踏み込み量が減少されたときに、前記出力トルクが増加するように前記電動機に対する前記出力トルクの指令値を前記車両の状態に応じた目標値まで増加させる場合に、前記指令値が前記目標値に到達する前に前記出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように前記指令値を変化させる、請求項１または２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記車両用制御装置は、前記車両の停止中に前記踏み込み量が減少されたときに前記指令値を前記目標値まで増加させる場合に、前記指令値が前記目標値に到達する前に前記目標値よりも低い第１の値になるまで増加させた後に前記第１の値よりも低い第２の値まで減少するように前記指令値を変化させる、請求項３に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記車両用制御装置は、前記指令値が前記第２の値まで減少した後に予め定められた期間が経過するまで前記第２の値を前記指令値として維持し、前記予め定められた期間が経過した後に前記目標値まで前記指令値を増加させる、請求項４に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記車両用制御装置は、前記ギヤ機構が前記出力トルクを前記駆動軸に伝達する際に接触するギヤの歯部間の隙間が前記予め定められた期間が経過するまでになくなるように前記指令値を変化させる、請求項５に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記車両は、アクセルペダルをさらに含み、
前記車両用制御装置は、前記車両の停止時において前記踏み込み量がしきい値よりも低下した場合、前記アクセルペダルが踏み込まれていないときに前記車両がクリープ走行に相当する走行状態に移行するための前記目標値を選択し、前記アクセルペダルが踏み込まれているときに前記アクセルペダルの踏み込み量に応じた前記目標値を選択する、請求項３〜６のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項８】
ギヤ機構を介して車両の駆動軸に連結される電動機と、ブレーキペダルとを備える車両に搭載される車両用制御方法であって、
前記ブレーキペダルの踏み込み量を検出するステップと、
前記車両の停止中に前記踏み込み量が減少されたときに、前記電動機からの出力トルクを増加させるとともに、前記出力トルクの増加の期間中に前記電動機からの前記出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、前記電動機を制御するステップとを含む、車両用制御方法。
【請求項１】
ギヤ機構を介して車両の駆動軸に連結される電動機と、ブレーキペダルとを備える車両に搭載される車両用制御装置であって、
前記車両の停止中に前記ブレーキペダルの踏み込み量が減少されたときに、前記電動機からの出力トルクを増加させるとともに、前記出力トルクの増加の期間中に前記電動機からの前記出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、前記電動機を制御する、車両用制御装置。
【請求項２】
前記車両用制御装置は、前記踏み込み量がゼロのときに予め定められた出力トルクを前記電動機から出力させるように前記電動機を制御し、前記車両の停車中に前記踏み込み量がゼロになったときに前記予め定められた出力トルクを前記電動機から出力させる場合には、前記出力トルクが前記予め定められた出力トルクまで増加する前に前記出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、前記電動機を制御する、請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記車両用制御装置は、前記車両の停止中に前記踏み込み量が減少されたときに、前記出力トルクが増加するように前記電動機に対する前記出力トルクの指令値を前記車両の状態に応じた目標値まで増加させる場合に、前記指令値が前記目標値に到達する前に前記出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように前記指令値を変化させる、請求項１または２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記車両用制御装置は、前記車両の停止中に前記踏み込み量が減少されたときに前記指令値を前記目標値まで増加させる場合に、前記指令値が前記目標値に到達する前に前記目標値よりも低い第１の値になるまで増加させた後に前記第１の値よりも低い第２の値まで減少するように前記指令値を変化させる、請求項３に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記車両用制御装置は、前記指令値が前記第２の値まで減少した後に予め定められた期間が経過するまで前記第２の値を前記指令値として維持し、前記予め定められた期間が経過した後に前記目標値まで前記指令値を増加させる、請求項４に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記車両用制御装置は、前記ギヤ機構が前記出力トルクを前記駆動軸に伝達する際に接触するギヤの歯部間の隙間が前記予め定められた期間が経過するまでになくなるように前記指令値を変化させる、請求項５に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記車両は、アクセルペダルをさらに含み、
前記車両用制御装置は、前記車両の停止時において前記踏み込み量がしきい値よりも低下した場合、前記アクセルペダルが踏み込まれていないときに前記車両がクリープ走行に相当する走行状態に移行するための前記目標値を選択し、前記アクセルペダルが踏み込まれているときに前記アクセルペダルの踏み込み量に応じた前記目標値を選択する、請求項３〜６のいずれかに記載の車両用制御装置。
【請求項８】
ギヤ機構を介して車両の駆動軸に連結される電動機と、ブレーキペダルとを備える車両に搭載される車両用制御方法であって、
前記ブレーキペダルの踏み込み量を検出するステップと、
前記車両の停止中に前記踏み込み量が減少されたときに、前記電動機からの出力トルクを増加させるとともに、前記出力トルクの増加の期間中に前記電動機からの前記出力トルクが増加側から減少側に変化する期間を有するように、前記電動機を制御するステップとを含む、車両用制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１１５０１４（Ｐ２０１２−１１５０１４Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６１０１１（Ｐ２０１０−２６１０１１）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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