(57)【要約】【課題】坂路での発進時に生じがちな車両のずり下がりをより低減する。【解決手段】路面勾配θが基準勾配θｒｅｆ以上である走行路面上での停止中に運転者により発進要求がなされたときには（ステップＳ１６０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が基準回転数Ｎｒｅｆに達するまで（ステップＳ１１０）、ブレーキユニット９０から転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄにのみ摩擦制動トルクが付与されると共にモータＭＧ２の出力トルクが上限トルクＴｍ２ｌｉｍ以下となるようにブレーキユニット９０とモータＭＧ２とが制御される（ステップＳ１７０〜Ｓ２１０）。【選択図】図２
2010115059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主たる駆動輪である第１の車輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
運転者による制動要求の有無に拘わらず前記第１の車輪と該第１の車輪以外の転動輪または駆動輪である第２の車輪とに独立に制動力を付与可能な制動手段と、
走行路面の勾配を取得する勾配取得手段と、
前記勾配取得手段により取得された勾配が所定勾配以上である走行路面上での停止中に運転者により発進要求がなされたときに、前記電動機の回転数が所定回転数に達するまで、前記制動手段から前記第２の車輪にのみ制動力が付与されると共に該電動機の出力トルクが所定トルク以下となるように前記制動手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１に記載の車両において、
前記所定トルクは、前記電動機の回転が停止しているときに該電動機から出力可能な最大トルク以下の値である車両。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両において、
前記制御手段は、前記電動機の回転数が前記所定回転数に達すると前記制動手段から前記第２の車輪に制動力が付与されなくなるように該制動手段を制御する車両。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の車両において、
前記制御手段は、前記勾配取得手段により取得された勾配が前記所定勾配以上である走行路面上で運転者による制動要求なしに前記車両が停止したときに、前記制動手段から前記第２の車輪に制動力が付与されるように該制動手段を制御する車両。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の車両において、
動力を出力可能な内燃機関と、
動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる第２の電動機と、
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第２の電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、
を更に備える車両。
【請求項６】
主たる駆動輪である第１の車輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、運転者による制動要求の有無に拘わらず前記第１の車輪と該第１の車輪以外の転動輪または駆動輪である第２の車輪とに独立に制動力を付与可能な制動手段とを備えた車両の制御方法であって、
勾配が所定勾配以上である走行路面上での停止中に運転者により発進要求がなされたときに、前記電動機の回転数が所定回転数に達するまで、前記制動手段から前記第２の車輪にのみ制動力が付与されると共に該電動機の出力トルクが所定トルク以下となるように前記制動手段と前記電動機とを制御するステップを含む車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な電動機を備えた車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動車両として、駆動用モータのモータロックを判定し、モータロック判定時にはモータの駆動力を駆動力要求に応じた通常値よりも低い制限値とし、モータロック解除判定時には駆動力を通常値まで復帰させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この電動車両では、路面勾配が小さいほどモータの駆動力を制限値から通常値へと復帰させる際の駆動力変化率を小さくすることで発進時の駆動トルクの変動を抑制すると共に、路面勾配が大きいほどモータの駆動力を通常値から制限値へ変化させる際の駆動力変化率を小さくすることで、路面勾配の大小にかかわらずモータロック判定時のずり下がり量を一定に保つことができるようにしている。
【特許文献１】特開２００７−３２９９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の電動車両のように路面勾配が大きいほどモータの駆動力を通常値から制限値へ変化させる際の駆動力変化率を小さくしたとしても、坂路での発進に際して運転者の意思に反して車両がある程度ずり下がってしまい、乗員が違和感を覚えることを抑制するのは困難である。
【０００４】
そこで、本発明は、坂路での発進時に生じがちな車両のずり下がりをより低減することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による車両およびその制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明による車両は、
主たる駆動輪である第１の車輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
運転者による制動要求の有無に拘わらず前記第１の車輪と該第１の車輪以外の転動輪または駆動輪である第２の車輪とに独立に制動力を付与可能な制動手段と、
走行路面の勾配を取得する勾配取得手段と、
前記勾配取得手段により取得された勾配が所定勾配以上である走行路面上での停止中に運転者により発進要求がなされたときに、前記電動機の回転数が所定回転数に達するまで、前記制動手段から前記第２の車輪にのみ制動力が付与されると共に該電動機の出力トルクが所定トルク以下となるように前記制動手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
この車両では、勾配が所定勾配以上である走行路面上での停止中に運転者により発進要求がなされたときに、電動機の回転数が所定回転数に達するまで、制動手段から第２の車輪にのみ制動力が付与されると共に電動機の出力トルクが所定トルク以下となるように電動機と制動手段とが制御される。このように、坂路での発進すなわち登坂路での前進方向あるいは降坂路での後進方向への発進に際して、主駆動輪以外の転動輪または駆動輪である第２の車輪にのみ制動力を付与しておけば、車両を停止させたまま、あるいは乗員に違和感を与えない程度のごく僅かな車両のずり下がりを生じさせることで主駆動輪である第１の車輪すなわち電動機の回転を許容することができる。従って、電動機の発熱等を抑制すべく当該電動機の出力トルクを所定トルク以下に制限しても、車両のずり下がりをより一層低減しつつ電動機のロック状態を解除し、車両をスムースに発進させることが可能となる。
【０００８】
また、前記所定トルクは、前記電動機の回転が停止しているときに該電動機から出力可能な最大トルク以下の値であってもよい。
【０００９】
更に、前記制御手段は、前記電動機の回転数が前記所定回転数に達すると前記制動手段から前記第２の車輪に制動力が付与されなくなるように該制動手段を制御するものであってもよい。これにより、坂路での発進をよりスムースなものとすることができる。
【００１０】
また、前記制御手段は、前記勾配取得手段により取得された勾配が前記所定勾配以上である走行路面上で運転者による制動要求なしに前記車両が停止したときに、前記制動手段から前記第２の車輪に制動力が付与されるように該制動手段を制御するものであってもよい。このように、いわゆるアクセルホールドにより車両が坂路で停止したときに予め第２の車輪に制動力を付与しておけば、その後の発進に際しての車両のずり下がりをより良好に低減することが可能となる。
【００１１】
そして、本発明による車両は、動力を出力可能な内燃機関と、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる第２の電動機と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第２の電動機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段とを更に備えるものであってもよい。
【００１２】
本発明による車両の制御方法は、
主たる駆動輪である第１の車輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、運転者による制動要求の有無に拘わらず前記第１の車輪と該第１の車輪以外の転動輪または駆動輪である第２の車輪とに独立に制動力を付与可能な制動手段とを備えた車両の制御方法であって、
勾配が所定勾配以上である走行路面上での停止中に運転者により発進要求がなされたときに、前記電動機の回転数が所定回転数に達するまで、前記制動手段から前記第２の車輪にのみ制動力が付与されると共に該電動機の出力トルクが所定トルク以下となるように前記制動手段と前記電動機とを制御するステップを含むものである。
【００１３】
この方法のように、坂路での発進すなわち登坂路での前進方向あるいは降坂路での後進方向への発進に際して、主駆動輪以外の転動輪または駆動輪である第２の車輪にのみ制動力を付与しておけば、車両を停止させたまま、あるいは乗員に違和感を与えない程度のごく僅かな車両のずり下がりを生じさせることで主駆動輪である第１の車輪すなわち電動機の回転を許容することができる。従って、電動機の発熱等を抑制すべく当該電動機の出力トルクを所定トルク以下に制限しても、車両のずり下がりをより一層低減しつつ電動機のロック状態を解除し、車両をスムースに発進させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト（出力軸）２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに機械的に接続されたモータＭＧ２と、摩擦制動力を出力可能な制動手段である電子制御式油圧ブレーキユニット（以下、単に「ブレーキユニット」という）９０と、ハイブリッド自動車２０の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。
【００１６】
エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４による燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を運転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データをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００１７】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２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を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。機関側回転要素としてのキャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、車軸側回転要素としてのリングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ接続されており、動力分配統合機構３０は、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側とにそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１から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からデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪（主駆動輪）である車輪３９ａ，３９ｂ（実施例では後輪）に出力される。
【００１８】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な周知のＰＭ型同期発電電動機として構成されており、外周面に永久磁石が固定されたロータと三相コイルが巻回されたステータとを有する。モータＭＧ１およびＭＧ２は、６つのスイッチング素子を有すると共に直流電力を擬似的な三相交流電力に変換可能なインバータ４１，４２を介して二次電池であるバッテリ５０と電力のやり取りを行う。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ラインは、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになり、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されないことになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１およびＭＧ２の回転子のそれぞれに設けられた図示しない回転位置検出センサからの信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等が入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号等が出力される。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサから入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００１９】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０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図示しない電圧センサからのバッテリ電圧、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからのバッテリ温度等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量ＳＯＣを算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。
【００２０】
ブレーキユニット９０は、マスタシリンダ９１や流体圧式（油圧式）のブレーキアクチュエータ９２、車輪３９ａ〜３９ｄの各々に取り付けられたブレーキディスクを挟持して対応する車輪に摩擦制動力を付与可能なブレーキパッドを駆動するホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄ、ホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄごとに設けられて対応するホイールシリンダの油圧（ホイールシリンダ圧）を検出する図示しないホイールシリンダ圧センサ、ブレーキアクチュエータ９２を制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）９５等を含む。ブレーキアクチュエータ９２は、図示しない油圧発生源としてのポンプやアキュムレータ、マスタシリンダ９１とホイールシリンダ９３ａ〜９３ｄとの連通状態を制御するマスタシリンダカットソレノイドバルブ、ブレーキペダル８５の踏み込み量に応じてペダル踏力に対する反力を創出するストロークシミュレータ等を有する。また、ブレーキＥＣＵ９５は、図示しない信号ラインを介して、マスタシリンダ圧を検出する図示しないマスタシリンダ圧センサからのマスタシリンダ圧や、ホイールシリンダ圧センサからのホイールシリンダ圧、車輪３９ａ〜３９ｄの車輪速を検出する図示しない車輪速センサからの車輪速、図示しない操舵角センサからの操舵角等を入力すると共に、ハイブリッドＥＣＵ７０等との間で通信により各種信号のやり取りを行う。そして、ブレーキＥＣＵ９５は、ブレーキペダル８５の踏み込み量を示すブレーキペダルストロークＢＳや車速Ｖ等に基づいてハイブリッド自動車２０に作用させるべき制動トルクのうちのブレーキユニット９０による分担分に応じた摩擦制動トルクが車輪３９ａ〜３９ｄに作用するようにブレーキアクチュエータ９２を制御する。また、ブレーキＥＣＵ９５は、運転者によるブレーキペダル８５の踏み込み操作とは無関係に、車輪３９ａ〜３９ｄごとに制動トルクが独立に作用するようにブレーキアクチュエータ９２を制御することもできる。更に、ブレーキＥＣＵ９５は、図示しないセンサにより検出される車輪速、車両前後および横方向の加速度、ヨーレート、操舵角といった各種パラメータに基づいていわゆるＡＢＳ制御やトラクションコントロール（ＴＲＣ）、車両安定化制御（ＶＳＣ）等をも実行可能である。
【００２１】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、運転者によるアクセル操作量であるアクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速Ｖを取得する車速センサ８７からの車速Ｖ、走行路面の勾配を検出可能な勾配センサ８８からの路面勾配θ等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２、ブレーキＥＣＵ９５等と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２、ブレーキＥＣＵ９５等と各種制御信号やデータのやり取りを行う。
【００２２】
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッドＥＣＵ７０によって運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに連結された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Ｔｒ＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２が、モータＥＣＵ４０によりモータＭＧ１およびＭＧ２がそれぞれ制御される。エンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２の運転制御モードとしては、要求トルクＴｒ＊に見合うパワーがエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力されるパワーのすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１およびＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合うパワーがエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転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から出力されるパワーの全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１およびＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するようにモータＭＧ２を駆動制御するモータ運転モード等がある。
【００２３】
次に、上述のように構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特にハイブリッド自動車２０が停止しているとき、ならびに運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれて発進要求がなされたときの動作について説明する。なお、ここでは、説明をわかりやすくするために、エンジン２２の運転が停止されると共に運転者により前進走行用のドライブレンジが選択されている状態を例にとってハイブリッド自動車２０の動作を説明する。
【００２４】
図２は、ハイブリッド自動車２０が停止するとハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間おきに繰り返し実行される停止時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図２の停止時駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、車速センサ８７からの車速Ｖ、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２、勾配センサ８８からの路面勾配θ、ブレーキフラグＦｄｂおよびＦｒｂといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０により回転数算出ルーチンを経て算出されるものであって、モータＥＣＵ４０から通信により入力される。また、ブレーキフラグＦｄｂおよびＦｒｂは、ブレーキＥＣＵ９５から通信により入力されるものである。ブレーキフラグＦｄｂは、ブレーキＥＣＵ９５によりブレーキユニット９０から駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに対して摩擦制動トルクが付与されているときに値１に設定されると共に車輪３９ａ，３９ｂに対して摩擦制動トルクが付与されていないときに値０に設定されるものである。また、ブレーキフラグＦｒｂは、ブレーキＥＣＵ９５によりブレーキユニット９０から転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄ（実施例では前輪）に対して摩擦制動トルクが付与されているときに値１に設定されると共に車輪３９ｃ，３９ｄに対して摩擦制動トルクが付与されていないときに値０に設定されるものである。
【００２５】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、入力したモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が予め定められた閾値である基準回転数Ｎｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。実施例において、ステップＳ１１０にて用いられる基準回転数Ｎｒｅｆは、値０に比較的近い正の値（ただし、ハイブリッド自動車２０が前進するときの回転方向を正とする。）とされる。ステップＳ１１０にてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が基準回転数Ｎｒｅｆ未満であると判断された場合には、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに連結されたリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１２０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶されており、要求トルクＴｒ＊としては、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖ（ここでは、基本的に車速Ｖ＝０）とに対応したものが当該マップから導出・設定される。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。次いで、ステップＳ１００にて入力した路面勾配θが予め定められた閾値である基準勾配θｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１２０にて用いられる基準勾配θｒｅｆは、路面勾配θが上り勾配として所定値以上であるか否か、すなわちハイブリッド自動車２０が停止している走行路面が登坂路であるか否かを判定すべく予め定められるものである。
【００２６】
ステップＳ１３０にて路面勾配θが基準勾配θｒｅｆ未満であると判断された場合には、要求トルクＴｒ＊と減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（１）に従い計算し（ステップＳ１９０）、仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐと予め定められた上限トルクＴｍ２ｌｉｍとの小さい方をモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ２００）。そして、設定したトルク指令Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信し（ステップＳ２１０）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。また、トルク指令Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。ここで、ハイブリッド自動車２０の停止に伴ってモータＭＧ２の回転が停止しているときに、モータＭＧ２から大きなトルクを出力させようとすると、モータＭＧ２の三相のコイルのうち特定の一相にだけ電流が集中して流れてしまい、モータＭＧ２やそれに対応したインバータ４２が過熱してしまうおそれがある。このため、実施例では、モータＭＧ２の回転が停止（ロック）しているときにモータＭＧ２から出力させても当該モータＭＧ２やそれに対応したインバータ４２の発熱を許容範囲内のものとする最大のトルク以下の値を上限トルクＴｍ２ｌｉｍとして定めておき、実際にモータＭＧ２から出力されるトルクを上限トルクＴｍ２ｌｉｍ以下となるようにトルク指令Ｔｍ２＊を設定している。また、実施例において、基準勾配θｒｅｆは、車両に制動力を付与することなくモータＭＧ２から上限トルクＴｍ２ｌｉｍを出力させたときに車重との関係でハイブリッド自動車２０が停止するときの勾配に近い値（例えば１０〜１５°程度）とされる。
【００２７】
Tm2tmp=Tr*/Gr  …（１）
【００２８】
一方、ステップＳ１３０にて路面勾配θが基準勾配θｒｅｆ以上であると判断された場合には、ステップＳ１００にて入力したブレーキフラグＦｄｂおよびＦｒｂの双方が値０であるか否か、すなわちブレーキユニット９０により駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂと転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄとの何れにも摩擦制動トルクが付与されていないかどうか判定する（ステップＳ１４０）。そして、ブレーキフラグＦｄｂおよびＦｒｂの双方が値０であってブレーキユニット９０から車輪３９ａ〜３９ｄの何れにも摩擦制動トルクが付与されていないと判断された場合、すなわちハイブリッド自動車２０が登坂路において、いわゆるアクセルホールドにより停止したと判断される場合には、ブレーキユニット９０から転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄに摩擦制動トルクが付与されるようにするための指令信号をブレーキＥＣＵ９５に対して送信する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０にて送信された指令信号を受け取ったブレーキＥＣＵ９５は、例えば路面勾配θに応じた摩擦制動トルクが車輪３９ｃ，３９ｄに付与されるようにブレーキアクチュエータ９２を制御する。なお、ステップＳ１４０にて否定判断がなされた場合、ステップＳ１５０の処理はスキップされる。
【００２９】
ステップＳ１４０またはＳ１５０の処理の後、ステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃから本ルーチンの前回実行時におけるアクセル開度Ａｃｃを減じた値であるアクセル開度偏差ΔＡｃｃが予め定められた基準偏差ΔＡｒｅｆ以上であるか否か、すなわち運転者によりハイブリッド自動車２０の発進要求がなされているか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ステップＳ１６０にてアクセル開度偏差ΔＡｃｃが基準偏差ΔＡｒｅｆ未満であって運転者によりハイブリッド自動車２０の発進要求がなされていないと判断された場合には、上述のステップＳ１９０〜Ｓ２１０の処理を実行した上で、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。
【００３０】
これに対して、ステップＳ１６０にてアクセル開度偏差ΔＡｃｃが基準偏差ΔＡｒｅｆ以上であると判断された場合には、更にステップＳ１００にて入力したブレーキフラグＦｄｂが値１であるか否か、すなわちブレーキユニット９０により駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに摩擦制動トルクが付与されているか否かを判定する（ステップＳ１７０）。ブレーキフラグＦｄｂが値１であってブレーキユニット９０から駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに摩擦制動トルクが付与されていると判断された場合には、駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂにブレーキユニット９０から摩擦制動トルクが付与されなくなるようにするための指令信号をブレーキＥＣＵ９５に対して送信する（ステップＳ１８０）。ステップＳ１８０にて送信された指令信号を受け取ったブレーキＥＣＵ９５は、車輪３９ａ，３９ｂに対して摩擦制動トルクが付与されなくなるようにブレーキアクチュエータ９２を制御する。また、ステップＳ１７０にて否定判断がなされた場合、ステップＳ１８０の処理はスキップされる。これにより、ステップＳ１７０にて否定判断がなされるか、ステップＳ１８０の処理が実行された段階では、ブレーキユニット９０から車輪３９ａ〜３９ｄのうちの転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄにのみ摩擦制動トルクが付与されることになる。そして、ステップＳ１７０またはＳ１８０の処理の後、上述のステップＳ１９０〜Ｓ２１０の処理を実行した上で、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。上述のようなステップＳ１００〜Ｓ２１０の処理が繰り返し実行されてステップＳ１１０にてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が基準回転数Ｎｒｅｆ以上になったと判断されると、ブレーキＥＣＵ９５に対してブレーキユニット９０から車輪３９ｃ，３９ｄに摩擦制動トルクの付与されなくなるようにするための指令信号が送信され（ステップＳ２２０）、本ルーチンが終了させられる。そして、本ルーチンの終了後には、例えばバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがモータＭＧ２から出力されるようにモータＭＧ２を制御するための図示しないモータ運転モード用の駆動制御ルーチンが実行されることなる。
【００３１】
図４は、上述の停止時駆動制御ルーチンが実行されたときにアクセル開度、車速Ｖ、ハイブリッド自動車２０の移動量、車輪３９ａ〜３９ｄの回転数、駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂや転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄのホイールシリンダ圧（ブレーキ圧）が時間と共に変化する様子を示すタイムチャートである。同図において、実線は、運転者のブレーキペダル８５の踏み込みによりハイブリッド自動車２０が停止したときのアクセル開度Ａｃｃ等の変化を示し、点線は、アクセルホールドによりハイブリッド自動車２０が停止したときのアクセル開度Ａｃｃ等の変化を示す。また、同図における時刻ｔ０は、ハイブリッド自動車２０が停止した時刻であり、同図における時刻ｔ１は、運転者のアクセルペダル８３の踏み込みにより発進要求がなされたと判断された時刻（図２のステップＳ１６０にて肯定判断がなされた時刻）であり、同図における時刻ｔ２は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が基準回転数Ｎｒｅｆ以上になったと判断された時刻（図２のステップＳ１１０にて否定判断がなされた時刻）である。
【００３２】
同図に示すように、ハイブリッド自動車２０が運転者のブレーキペダル８５の踏み込みにより登坂路上で停止した場合には、運転者による発進要求がなされたと判断された時刻ｔ２から駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに対するブレーキユニット９０からの摩擦制動トルクの付与が解除されるので、路面勾配θと転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄにのみ付与された摩擦制動トルクとの関係から、ハイブリッド自動車２０が停止したままサスペンションストロークに起因した浮き上がりにより駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂの回転すなわちモータＭＧ２の回転が許容されるか、あるいは乗員に違和感を与えない程度のごく僅かな車両のずり下がりにより駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂの回転すなわちモータＭＧ２の回転が許容されることになる。これにより、モータＭＧ２等の過熱を抑制すべく当該モータＭＧ２の出力トルクを上限トルクＴｍ２ｌｉｍ以下に制限しても、車両のずり下がりをより一層低減しつつモータＭＧ２のロック状態を解除することができるので、その後に、要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがモータＭＧ２から出力されるようにモータＭＧ２を制御することが可能となる。そして、時刻ｔ２にてモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が基準回転数Ｎｒｅｆ以上になったと判断されると、転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄに対するブレーキユニット９０からの摩擦制動トルクの付与も解除されるので、ハイブリッド自動車２０をスムースに発進させることが可能となる。また、実施例では、ハイブリッド自動車２０がアクセルホールドにより登坂路上で停止した場合には、車両が停止したと判断された段階で転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄに対してのみブレーキユニット９０から摩擦制動トルクが付与される（図２のステップＳ１４０，Ｓ１５０）。そして、運転者によりアクセルペダル８３が更に踏み込まれて発進要求がなされたと判断されると（ステップＳ１６０）、ハイブリッド自動車２０が運転者のブレーキペダル８５の踏み込みにより登坂路上で停止した場合と同様に、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が基準回転数Ｎｒｅｆに達するまで、ブレーキユニット９０から転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄにのみ摩擦制動トルクが付与された状態で上限トルクＴｍ２ｌｉｍ以下のトルクを出力するようにモータＭＧ２が制御され、それによりモータＭＧ２のロック状態が解除されることになる。
【００３３】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、路面勾配θが基準勾配θｒｅｆ以上である走行路面上での停止中に運転者により発進要求がなされたときに（ステップＳ１６０）、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が基準回転数Ｎｒｅｆに達するまで、ブレーキユニット９０から転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄ（第２の車輪）にのみ摩擦制動トルクが付与されると共にモータＭＧ２の出力トルクが上限トルクＴｍ２ｌｉｍ以下となるようにブレーキユニット９０とモータＭＧ２とが制御される（ステップＳ１７０〜Ｓ２１０）。このように、登坂路での前進方向への発進に際して、駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂ（第１の車輪）以外の転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄにのみ摩擦制動トルクを付与しておけば、ハイブリッド自動車２０を停止させたまま、あるいは乗員に違和感を与えない程度のごく僅かなずり下がりを生じさせることで駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂすなわちモータＭＧ２の回転を許容することができる。従って、モータＭＧ２の過熱を抑制すべく当該モータＭＧ２の出力トルクを上限トルクＴｍ２＊以下に制限しても、車両のずり下がりをより一層低減しつつモータＭＧ２のロック状態を解除し、ハイブリッド自動車２０をスムースに発進させることが可能となる。
【００３４】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が基準回転数Ｎｒｅｆに達するとブレーキユニット９０から転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄに摩擦制動トルクが付与されなくなるように当該ブレーキユニット９０が制御されるので、坂路での発進をよりスムースなものとすることができる。更に、路面勾配θが基準勾配θｒｅｆ以上である走行路面上で運転者による制動要求なしに、すなわちアクセルホールドによりハイブリッド自動車２０が停止したときに、ブレーキユニット９０から転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄに摩擦制動トルクが付与されるように当該ブレーキユニット９０が制御される。このように、アクセルホールドによりハイブリッド自動車２０が坂路で停止したときに予め転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄに摩擦制動トルクを付与しておけば、その後の発進に際してのハイブリッド自動車２０のずり下がりをより良好に低減することが可能となる。
【００３５】
なお、上記説明は、登坂路上で停止したハイブリッド自動車２０を前進方向に発進させるケースに関連したものであるが、路面勾配θが下り勾配として所定値以上である降坂路での後進方向への発進に際して、図２に示すものに類する処理を実行してもよいことはいうまでもない。また、上記説明は、エンジン２２の運転が停止されている状態を例にとったものであるが、エンジン２２が運転されているときの坂路上で停止したハイブリッド自動車２０の発進に際して、上述のような処理を実行してもよいことはいうまでもない。更に、実施例のハイブリッド自動車２０は、後輪駆動車両であるが、本発明を前輪駆動車両に適用し得ることはいうまでもない。また、図５に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（車輪３９ｃ，３９ｄが接続された車軸）とは異なる車軸（図５における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものに本発明を適用してもよい。更に、リングギヤ軸３２ａに出力された動力をトランスファ（センターデフ）といった動力分配機構を介して前後輪に分配する形式の全輪駆動車両に本発明を適用してもよく、この場合には、動力の分配比率が高い側の車輪を主駆動輪として取り扱うと好ましい。加えて、実施例のハイブリッド自動車２０の転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄに動力を出力可能な電動機を更に備えた全輪駆動車両に対して本発明を適用してもよく、この場合には、モータＭＧ２と車輪３９ｃ，３９ｄに動力を出力可能な電動機とのうちの発進に際して利用される方と連結される車輪を主駆動輪として取り扱えばよい。そして、本発明が電気自動車（電動車両）に適用されてもよいことはいうまでもない。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とが減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有したモータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。
【００３６】
ここで、上記実施例および変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明しておく。すなわち、上記実施例および変形例では、第１の車輪としての車輪３９ａ，３９ｂに連結されたリングギヤ軸３２ａに動力を出力可能なモータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ２と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、運転者による制動要求の有無に拘わらず車輪３９ａ，３９ｂとそれ以外の第２の車輪としての車輪３９ｃ，３９ｄとに独立に摩擦制動トルクを付与可能なブレーキユニット９０が「制動手段」に相当し、路面勾配θを検出可能な勾配センサ８８が「勾配取得手段」に相当し、図２の停止時駆動制御ルーチンを実行するハイブリッドＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０とブレーキＥＣＵ９５との組み合わせが「制御手段」に相当する。また、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「第２の電動機」に相当し、モータＭＧ１に接続されるサンギヤ３１とエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されるキャリア３４とリングギヤ軸３２ａに接続されるリングギヤ３２とを有する遊星歯車機構である動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。
【００３７】
ただし、「電動機」は、主たる駆動輪である第１の車輪に連結された駆動軸に動力を出力可能なものであれば、モータＭＧ２のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、バッテリ５０のような二次電池に限られず、キャパシタといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「制動手段」は、運転者による制動要求の有無に拘わらず第１の車輪と当該第１の車輪以外の転動輪または駆動輪である第２の車輪とに独立に制動力を付与可能なものであれば、電子制御式油圧ブレーキユニット９０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「勾配取得手段」は、走行路面の勾配を取得可能なものであれば、例えば車両に作用する駆動力と車両の加速度とに基づいて路面勾配を推定するものといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」は、勾配が所定勾配以上である走行路面上での停止中に運転者により発進要求がなされたときに、電動機の回転数が所定回転数に達するまで、制動手段から第２の車輪にのみ制動力が付与されると共に当該電動機の出力トルクが所定トルク以下となるように制動手段と電動機とを制御するものであれば、単一の電子制御ユニットといったようなハイブリッドＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０とブレーキＥＣＵ９５の組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン２２に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「第２の電動機」は、モータＭＧ１のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「３軸式動力入出力手段」は、内燃機関の出力軸と第２の電動機の回転軸と駆動軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力するものであれば、動力分配統合機構３０以外のダブルピニオン式遊星歯車機構やデファレンシャルギヤといった他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら実施例および変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００３８】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、車両の製造産業等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される停止時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】図２の停止時駆動制御ルーチンが実行されたときにアクセル開度、車速Ｖ、ハイブリッド自動車２０の移動量、車輪３９ａ〜３９ｄの回転数、駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂや転動輪である車輪３９ｃ，３９ｄのホイールシリンダ圧が時間と共に変化する様子を示すタイムチャートである。
【図５】変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、５０  バッテリ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルストロークセンサ、８７  車速センサ、８８  勾配センサ、９０  電子制御式油圧ブレーキユニット、９１  マスタシリンダ、９２  ブレーキアクチュエータ、９３ａ〜９３ｄ  ホイールシリンダ、９５  ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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