(57)【要約】【課題】内燃機関を稼動させた発電状態での車両停止時における回転電機の発電効率を向上させる車両制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１及び二重ロータ型モータ１０を使用する車両１００の車両制御装置１０１に関する。二重ロータ型モータ１０は、エンジン１に駆動力を伝達可能に連結され且つ第一巻線１１ｂを有する第一ロータ１１、出力軸２２を介して車両１００の駆動軸２５に駆動力を伝達可能に連結され且つ第一永久磁石１２ｂを有する第二ロータ１２、並びにステータ１３を含む。ＥＣＵ６は、車両１００の停止時にエンジン１によって第一ロータ１１が回転される場合に、第一ロータ１１の回転によって第二ロータ１２に生じる回転トルクが車両１００に作用する制動力を超えるとき、フットブレーキ機構２７の制動トルクを増加させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関及び回転電機を使用して駆動される車両の車両制御装置であって、前記回転電機が、回転可能な第一回転子、前記第一回転子の径方向外側に設けられて前記第一回転子に対して相対回転可能である第二回転子、及び前記第二回転子の径方向外側に設けられる固定子を含み、前記第一回転子及び前記第二回転子の一方に回転磁界を発生可能な導体を有すると共に他方に界磁を有し、前記第一回転子及び前記第二回転子の一方である内燃機関連結回転子が前記内燃機関に駆動力を伝達可能に連結され、前記第一回転子及び前記第二回転子の他方である駆動部連結回転子が前記車両の駆動部に駆動力を伝達可能に連結される、車両制御装置において、
前記内燃機関連結回転子の回転を検知するように構成されると共に前記車両の制動装置を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記車両の停止時に前記内燃機関による前記内燃機関連結回転子の回転を検知する場合であって且つ前記内燃機関連結回転子の回転によって前記駆動部連結回転子に生じる回転トルクが前記車両に作用する制動力を超えるとき、前記制動装置の制動トルクを増加させる車両制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記車両の傾斜に起因して前記車両の静止に必要となる前記車両の追加制動力を前記回転トルクに加えたものが、前記車両に作用する制動力を超えるとき、前記制動装置の制動トルクを増加させる請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記追加制動力を、前記車両の傾斜量を検出した結果に基づき算出する請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記追加制動力を、予め想定した前記車両の最大傾斜量に基づき設定する請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記駆動部連結回転子の回転を検知するように構成され、
前記車両の停止時に前記内燃機関による前記内燃機関連結回転子の回転を検知する場合に前記駆動部連結回転子の回転を検知すると、前記制動装置の制動トルクを増加させる請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記車両の車速が零であること、前記制動装置のフットブレーキ機構が作動していること、前記制動装置のパーキングブレーキ機構が作動していること、及び前記回転電機による前記車両の駆動が停止されていることの組み合わせから、前記車両が停止状態であることを判定する請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両制御装置に係り、特に、内燃機関及び回転電機を使用して駆動される車両の車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関であるエンジン及び回転電機を動力源として備えるハイブリッド自動車では、回転電機によってエンジンからの動力とバッテリからの動力とを適宜制御して駆動輪を駆動するものがある。
例えば、特許文献１に記載される車両用駆動装置では、回転電機として機能するＴ−Ｓコンバータが、エンジン及びバッテリからの動力を利用して駆動輪を駆動している。Ｔ−Ｓコンバータは、内外に二重に回転可能に配置された第１の回転子及び第２の回転子と、第２の回転子の外周側に固定配置された固定子とを有する二重ロータ型の回転電機を形成している。第１の回転子は永久磁石を備え、第２の回転子は電機子を備えると共に電機子の外周側に永久磁石を備え、固定子は電機子を備えている。第１の回転子と一体に回転するシャフトがエンジンに連結され、第２の回転子が車輪軸に連結されている。
【０００３】
そして、車両の停止時には、車速を零とするために第２の回転子の回転数を零にする必要がある。車両の停止時にエンジンが稼働中であれば、第１の回転子はエンジンと共に回転し、第１の回転子及び第２の回転子は発電機として作用する。このとき、第２の回転子の電機子には、回転に伴い変化する第１の回転子の永久磁石の磁界によって、第１の回転子に引っ張られるような回転トルクが発生する。このため、運転者によるブレーキの制動力が弱いと車両が動き出す恐れがあるため、固定子の電機子にバッテリから電流を流すことによって第２の回転子に逆方向に回転させる回転トルクを発生させ、第１の回転子による回転トルクを相殺している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２１４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、車両の停止時にエンジンを稼動させてＴ−Ｓコンバータで発電している場合に、固定子の電機子に電流を流して第２の回転子の回転を防いでいるため、発電した電力が消費され、エンジンによる発電効率が低下するという問題がある。さらに、Ｔ−Ｓコンバータのような回転電機には通常、三相（ＵＶＷ相）交流電圧が印加されるが、第２の回転子の回転数を零に維持した状態で固定子の電機子に三相交流電圧を印加すると、この電機子を流れるＵＶＷの各相の電流にばらつきが生じ、電流量の大きい特定の相が発生する高い発熱量によって電機子が高温になる。これにより、固定子の電機子に対向する第２回転子の永久磁石が、電機子の高温の熱にさらされることによってその磁力を低下させるため、第２の回転子に逆方向の回転トルクを発生させるために要する固定子の電機子への電流供給量がさらに増加するという問題もある。
【０００６】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、エンジン（内燃機関）を稼動させた発電状態での車両停止時における回転電機の発電効率を向上させる車両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に、この発明に係る車両制御装置は、内燃機関及び回転電機を使用して駆動される車両の車両制御装置であって、回転電機が、回転可能な第一回転子、第一回転子の径方向外側に設けられて第一回転子に対して相対回転可能である第二回転子、及び第二回転子の径方向外側に設けられる固定子を含み、第一回転子及び第二回転子の一方に回転磁界を発生可能な導体を有すると共に他方に界磁を有し、第一回転子及び第二回転子の一方である内燃機関連結回転子が内燃機関に駆動力を伝達可能に連結され、第一回転子及び第二回転子の他方である駆動部連結回転子が車両の駆動部に駆動力を伝達可能に連結される、車両制御装置において、内燃機関連結回転子の回転を検知するように構成されると共に車両の制動装置を制御する制御手段を備え、制御手段は、車両の停止時に内燃機関による内燃機関連結回転子の回転を検知する場合であって且つ内燃機関連結回転子の回転によって駆動部連結回転子に生じる回転トルクが車両に作用する制動力を超えるとき、制動装置の制動トルクを増加させる。
【０００８】
さらに、制御手段は、車両の傾斜に起因して車両の静止に必要となる車両の追加制動力を上記回転トルクに加えたものが、車両に作用する制動力を超えるとき、制動装置の制動トルクを増加させてもよい。
このとき、制御手段は、追加制動力を、車両の傾斜量を検出した結果に基づき算出してもよい。或いは、制御手段は、追加制動力を、予め想定した車両の最大傾斜量に基づき設定してもよい。
また、制御手段は、駆動部連結回転子の回転を検知するように構成され、車両の停止時に内燃機関による内燃機関連結回転子の回転を検知する場合に駆動部連結回転子の回転を検知すると、制動装置の制動トルクを増加させてもよい。
また、制御手段は、車両の車速が零であること、制動装置のフットブレーキ機構が作動していること、制動装置のパーキングブレーキ機構が作動していること、及び回転電機による車両の駆動が停止されていることの組み合わせから、車両が停止状態であることを判定してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る車両制御装置によれば、内燃機関を稼動させた発電状態での車両停止時における回転電機の発電効率を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態に係る車両制御装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１の二重ロータ型モータの変形例の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態
まず、この発明の実施の形態に係る車両制御装置１０１及びその周辺の構成を説明する。なお、本実施の形態では、車両制御装置１０１を搭載する車両は、ハイブリッド自動車であるとする。
図１を参照すると、車両制御装置１０１が搭載される車両（ハイブリッド自動車）１００は、内燃機関であるエンジン１と、三相交流電力によって動作する回転電機である二重ロータ型モータ１０とを動力源として備えている。二重ロータ型モータ１０は、第一ロータ１１、第二ロータ１２及びステータ１３と、これらを収容するケーシング１４とを備えている。図１では、第一ロータ１１、第二ロータ１２及びステータ１３は、その断面が模式的に示されている。
ここで、第一ロータ１１は第一回転子を構成し、第二ロータ１２は第二回転子を構成し、ステータ１３は固定子を構成している。
【００１２】
第一ロータ１１は、第一ロータ１１、第二ロータ１２及びステータ１３の中で最も中心側に配置され、さらに、入力軸２１によってエンジン１に機械的に連結されエンジン１と一体に回転する。
第一ロータ１１は、入力軸２１に連結され且つ円柱状をした第一コア１１ａと、第一コア１１ａの外周面１１ａ１近傍に周方向に沿って設けられた第一巻線１１ｂとを有している。第一巻線１１ｂは、交流電流が流されることによって、第一コア１１ａの外周面１１ａ１に沿って方向が回転する回転磁界を発生することができる。第一コア１１ａは、鉄等の磁性体から形成されている。さらに、第一コア１１ａは、入力軸２１を中心として入力軸２１と一体に回転することができる。
ここで、第一ロータ１１は内燃機関連結回転子を構成し、第一巻線１１ｂは導体を構成している。
【００１３】
第二ロータ１２は、第一ロータ１１の外周を囲むように径方向外側に設けられ且つ円筒状をした第二コア１２ａと、第一コア１１ａの外周面１１ａ１に対向する第二コア１２ａの内周面１２ａ１近傍に周方向に沿って埋め込まれた第一永久磁石１２ｂと、第二コア１２ａにおける内周面１２ａ１と反対側の外周面１２ａ２近傍に周方向に沿って埋め込まれた第二永久磁石１２ｃとを有している。つまり、第一永久磁石１２ｂは、第一巻線１１ｂと対向している。第二コア１２ａは、鉄等の磁性体から形成されている。さらに、第二コア１２ａは、第一ロータ１１の外周に沿って、第一ロータ１１に対して相対的に回転することができる。
ここで、第一永久磁石１２ｂは、界磁を構成している。
【００１４】
ステータ１３は、第二ロータ１２の外周を囲むように径方向外側に設けられ且つ円筒状をしたステータコア１３ａと、ステータコア１３ａにおける第二コア１２ａの外周面１２ａ２と対向する内周面１３ａ１近傍に周方向に沿って設けられた第二巻線１３ｂとを有している。つまり、第二巻線１３ｂは、第二永久磁石１２ｃと対向している。第二巻線１３ｂは、交流電流が流されることによって、ステータコア１３ａの内周面１３ａ１に沿って方向が回転する回転磁界を発生することができる。ステータコア１３ａは、鉄等の磁性体から形成されている。さらに、ステータコア１３ａは、ケーシング１４に固定されている。
【００１５】
また、第二ロータ１２の第二コア１２ａには、出力軸２２が、第二コア１２ａと一体に回転するように機械的に連結され、出力軸２２の端部にはピニオンギヤ２３が取り付けられている。ピニオンギヤ２３は、ドリブンギヤ２４とギヤ係合している。さらに、ドリブンギヤ２４は、前車輪２６に機械的に接続された駆動軸２５を回転させるように、図示しないデファレンシャルを介して駆動軸２５に機械的に接続されている。よって、二重ロータ型モータ１０において第二ロータ１２が回転することによって、前車輪２６が回転駆動される。
ここで、出力軸２２及び駆動軸２５は駆動部を構成し、第二ロータ１２は駆動部連結回転子を構成している。
【００１６】
前車輪２６と駆動軸２５との間にはそれぞれ、フットブレーキ機構２７のメイン制動装置２７ａが設けられている。フットブレーキ機構２７では、車両１００の運転席のフットブレーキペダル２７ｂの踏み込み動作が油圧又は電気信号を介して油圧式又は電磁式作動の各メイン制動装置２７ａに伝達され、それにより各メイン制動装置２７ａが作動して各前車輪２６及び駆動軸２５の回転を抑制し静止させる、つまり制動する。
また、２つの後車輪２９が互いに車輪軸２８によって一体回転するように連結されており、後車輪２９と車輪軸２８との間にもそれぞれ、フットブレーキ機構２７のメイン制動装置２７ａが設けられている。そして、各後車輪２９に設けられたメイン制動装置２７ａも、フットブレーキペダル２７ｂの踏み込み動作が伝達されて制動動作する。
【００１７】
さらに、各後車輪２９において、メイン制動装置２７ａに隣接して、パーキングブレーキ機構３０の補助制動装置３０ａが設けられている。各補助制動装置３０ａは、車両１００の運転席のパーキングブレーキレバー３０ｂにワイヤを介して連結されている。さらに、各補助制動装置３０ａは、パーキングブレーキレバー３０ｂが引っ張られると作動し、後車輪２９及び車輪軸２８の回転を制動することができる。
ここで、フットブレーキ機構２７及びパーキングブレーキ機構３０は、制動装置を構成している。
【００１８】
車両１００は、直流電力を充放電可能なバッテリ２と、バッテリ２に電気的に接続された第一インバータ３及び第二インバータ４とを備えている。第一インバータ３及び第二インバータ４は、バッテリ２から供給された直流電力を三相交流電力に変換することができるほか、三相交流電力を直流電力に変換しバッテリ２に供給することができる。第一インバータ３及び第二インバータ４は、後述するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６によって動作が制御される。
【００１９】
第一インバータ３は、ステータ１３の第二巻線１３ｂに電気的に接続されている。これにより、第一インバータ３から出力される三相交流電力は、第二巻線１３ｂに供給される。一方、第二巻線１３ｂで交流電流である誘導電流が発生すると、この誘導電流は、第一インバータ３に供給され、第一インバータ３で直流電流に変換されてバッテリ２に供給される。
【００２０】
第二インバータ４は、入力軸２１の周りに取り付けられたスリップリング機構５に図示しないブラシを介して電気的に接続されている。第二インバータ４から出力される三相交流電力は、スリップリング機構５を介して入力軸２１に沿って設けられた導電体に伝達され、さらにこの導電体を通って第一ロータ１１の第一巻線１１ｂに供給される。一方、第一巻線１１ｂで交流電流である誘導電流が発生すると、この誘導電流は、導電体及びスリップリング機構５を介して第二インバータ４に供給され、第二インバータ４で直流電流に変換されてバッテリ２に供給される。
【００２１】
そして、車両制御装置１０１は、ＥＣＵ６を備えている。
ＥＣＵ６は、エンジン１の稼動及び停止動作を制御し、さらに、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転センサ１ａに電気的に接続されてエンジン回転センサ１ａからエンジン１の回転数情報を受信する。
ここで、ＥＣＵ６は、制御手段を構成している。
【００２２】
また、ＥＣＵ６は、第一インバータ３及び第二インバータ４を制御することによって二重ロータ型モータ１０のステータ１３の第二巻線１３ｂ及び第一ロータ１１の第一巻線１１ｂへの電力供給を制御する。さらに、ＥＣＵ６は、ステータ１３の第二巻線１３ｂに供給される電圧値・電流値、及び第二巻線１３ｂから第一インバータ３に供給される電圧値・電流値を検出すると共に、第一ロータ１１の第一巻線１１ｂに供給される電圧値・電流値、及び第一巻線１１ｂから第二インバータ４に供給される電圧値・電流値を検出する。
【００２３】
また、ＥＣＵ６は、出力軸２２の回転数を検出することによって二重ロータ型モータ１０の第二ロータ１２の回転数を検出する第二ロータ回転センサ１２ｄに電気的に接続され、第二ロータ回転センサ１２ｄから第二ロータ１２の回転数情報を受信し、第二ロータ１２の回転の有無及び回転数を検知する。さらに、ＥＣＵ６は、駆動軸２５に設けられた車両１００の車速を検出する車速センサ２５ａに電気的に接続され、車速センサ２５ａから車両１００の車速情報を受信する。
また、ＥＣＵ６は、入力軸２１の回転数を検出することによって第一ロータ１１の回転数を検出する第一ロータ回転センサ１１ｃに電気的に接続され、第一ロータ回転センサ１１ｃから第一ロータ１１の回転数情報を受信し、第一ロータ１１の回転の有無及び回転数を検知する。なお、第一ロータ回転センサ１１ｃはエンジン回転センサ１ａによって代用されてもよい。
【００２４】
また、ＥＣＵ６は、メイン制動装置２７ａのフットブレーキペダル２７ｂの踏み込み量を検出するペダルセンサ２７ｃに電気的に接続され、ペダルセンサ２７ｃからフットブレーキペダル２７ｂの踏み込み量情報を受信する。
さらに、ＥＣＵ６は、フットブレーキ機構２７のメイン制動装置２７ａの動作を制御するように構成されている。
【００２５】
油圧作動式のメイン制動装置２７ａの場合、ＥＣＵ６は、フットブレーキペダル２７ｂからメイン制動装置２７ａに至る油圧経路の途中に設けられた油圧調整アクチュエータ２７ｄと電気的に接続され、この動作を制御する。そして、メイン制動装置２７ａは通常、フットブレーキペダル２７ｂの踏み込み量に応じて上昇する油圧によって制動トルクを増加させるように動作する。しかしながら、フットブレーキペダル２７ｂの踏み込み量に応じて作動したメイン制動装置２７ａの制動トルクが、車輪２６及び２９の所望の制動に対して不足する場合、ＥＣＵ６は油圧調整アクチュエータ２７ｄを動作させてメイン制動装置２７ａに作用する油圧を増加させ、制動トルクを増加させる。
【００２６】
電磁作動式のメイン制動装置２７ａの場合、ＥＣＵ６は、ペダルセンサ２７ｃから受信するフットブレーキペダル２７ｂの踏み込み量に応じてメイン制動装置２７ａに供給する電力を制御することによって、メイン制動装置２７ａの制動トルクを制御する。しかしながら、フットブレーキペダル２７ｂの踏み込み量に応じて作動させたメイン制動装置２７ａの制動トルクが、車輪２６及び２９の所望の制動に対して不足する場合、ＥＣＵ６は供給電力を増加させてメイン制動装置２７ａの制動トルクを増加させる。
【００２７】
また、ＥＣＵ６は、フットブレーキ機構２７のメイン制動装置２７ａの制動トルクを検出するフットブレーキセンサ２７ｅに電気的に接続されている。フットブレーキセンサ２７ｅは、油圧作動式のメイン制動装置２７ａの場合は、メイン制動装置２７ａにかけられている油圧を検出することでメイン制動装置２７ａの制動トルクを検出し、電磁作動式のメイン制動装置２７ａの場合は、メイン制動装置２７ａに供給されている電圧を検出することでメイン制動装置２７ａの制動トルクを検出する。そして、ＥＣＵ６は、フットブレーキセンサ２７ｅが検出した制動トルクを受信する。
【００２８】
また、ＥＣＵ６は、パーキングブレーキ機構３０の補助制動装置３０ａの制動トルクを検出するパーキングブレーキセンサ３０ｃに電気的に接続されている。パーキングブレーキセンサ３０ｃは、パーキングブレーキレバー３０ｂの移動量を検出することで補助制動装置３０ａの作動及び制動トルクを検出する。そして、ＥＣＵ６は、パーキングブレーキセンサ３０ｃが検出した作動情報及び制動トルクを受信する。
【００２９】
また、ＥＣＵ６は、車両１００のイグニッションスイッチ４０と電気的に接続されている。そして、ＥＣＵ６は、イグニッションスイッチ４０から送信される信号を受け取り、さらに、受信した信号に基づき、第一インバータ３、第二インバータ４及び二重ロータ型モータ１０の運転を制御する。具体的には、ＥＣＵ６は、イグニッションスイッチ４０が車両１００の始動の際に運転者によって押し続けられると、車両１００のハイブリッド運転を開始する、つまり第一インバータ３又は第二インバータ４によって電力を供給して二重ロータ型モータ１０を稼動させて車両１００を駆動させるように制御する。さらに、ＥＣＵ６は、イグニッションスイッチ４０がハイブリッド運転中に運転者によって押し続けられると、車両１００のハイブリッド運転を停止させる、つまり第一インバータ３及び第二インバータ４による電力の供給を停止して二重ロータ型モータ１０による車両１００の駆動を停止させるように制御する。
【００３０】
また、ＥＣＵ６は、車両１００の傾斜を検出する傾斜センサ４１と電気的に接続されている。傾斜センサ４１は、二軸型傾斜センサであり、車両１００の前後水平方向に対する傾斜量及び左右水平方向に対する傾斜量を検出し、検出した情報をＥＣＵ６に送る。
【００３１】
次に、この発明の実施の形態に係る車両制御装置１０１の動作を説明する。なお、エンジン１が稼働中における車両１００の停止時の車両制御装置１０１の動作について説明する。
図１を参照すると、ＥＣＵ６は、車両１００が停止状態であるかを判定する。このとき、ＥＣＵ６は、次の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の少なくとも１つの認識状態となると、車両１００が停止状態であると認識する。
【００３２】
（ｉ）ＥＣＵ６が、パーキングブレーキセンサ３０ｃによって検出される補助制動装置３０ａの制動トルクと車速センサ２５ａから受け取る車速が零であるという情報とから、車両１００が停止状態であると認識する。
（ｉｉ）ＥＣＵ６が、フットブレーキセンサ２７ｅから検出されるメイン制動装置２７ａの制動トルクと車速センサ２５ａから受け取る車速が零であるという情報とから、車両１００が停止状態であると認識する。
（ｉｉｉ）ＥＣＵ６が、ハイブリッド運転中にイグニッションスイッチ４０を押し続けられ、且つ車速センサ２５ａから受け取る車速が零であるという情報を得ると、二重ロータ型モータ１０への電力供給を停止してハイブリッド運転を停止させ、車両１００が停止状態であると認識する。
【００３３】
さらに、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ１ａからエンジン１の稼動状態を検出する。
車両１００が停止しているがエンジン１が稼働中の場合、二重ロータ型モータ１０では、第一ロータ１１はエンジン１と共に回転するが、第二ロータ１２は前車輪２６と共に停止している。第一ロータ１１と第二ロータ１２との間に回転差が発生することによって、第一ロータ１１の第一巻線１１ｂに誘導電流が発生し、発生した誘導電流はスリップリング機構５及び第二インバータ４を介して直流電流に変換された後にバッテリ２に充電される。つまり、二重ロータ型モータ１０は、発電機として機能する。
【００３４】
さらに、回転する第一巻線１１ｂに発生した誘導電流は、回転方向に移動し変化する磁界を発生させ、この発生した磁界と第二ロータ１２の第一永久磁石１２ｂの磁界との相互作用によって第二ロータ１２に対して回転させるように作用する回転トルクが生じる。
ＥＣＵ６は、車両１００が停止状態であると判定し且つエンジン１が稼動状態であると検出すると、第一ロータ回転センサ１１ｃから受け取る第一ロータ１１の回転数及び第二ロータ回転センサ１２ｄから受け取る第二ロータ１２の回転数の間の差と、第二インバータ４が受け取る第一ロータ１１からの供給電流又は電圧とから、第二ロータ１２に発生する回転トルクを算出する。
【００３５】
さらに、ＥＣＵ６は、傾斜センサ４１から受け取る車両１００の前後水平方向に対する傾斜量から、この傾斜量の状態の車両１００を静止させておくために必要なメイン制動装置２７ａの静止制動トルクを算出する。
そして、ＥＣＵ６は、算出した第二ロータ１２の回転トルクに、メイン制動装置２７ａの静止制動トルクを加え、車両１００を停止させておくためにメイン制動装置２７ａに必要な必要制動トルクを算出する。さらに、ＥＣＵ６は、必要制動トルクと、フットブレーキセンサ２７ｅから検出されるメイン制動装置２７ａの制動トルク及びパーキングブレーキセンサ３０ｃから検出される補助制動装置３０ａの制動トルクを合計した総制動トルクとを比較する。そして、必要制動トルクの方が総制動トルクよりも大きい場合、ＥＣＵ６は、メイン制動装置２７ａの制動トルクを増加させ、必要制動トルクに対する不足分を補うように制御する。
【００３６】
ＥＣＵ６は、上記のメイン制動装置２７ａの制動トルクの制御を、エンジン１が稼動し且つ車両１００が停止していると判断される間継続し、さらに、制動トルクを制御する間、第二ロータ回転センサ１２ｄから受け取る第二ロータ１２の回転数情報を監視する。そして、ＥＣＵ６は、受け取った回転数情報から第二ロータ１２の回転を検出すると、第二ロータ１２の回転数に基づき、第二ロータ１２を静止させるためにさらに必要となる制動トルクを算出し、メイン制動装置２７ａの制動トルクを増加させる。
なお、第二ロータ１２と前車輪２６との間には、複数のギヤ係合等の機械的な接続がありそれらの間にはバックラッシュ等が存在するため、第二ロータ１２が僅かに回転しても前車輪２６を駆動するには至らない。ＥＣＵ６は、第二ロータ１２の僅かな回転を検出してもメイン制動装置２７ａの制動トルクを増加させるため、第二ロータ１２に発生する回転トルクによって前車輪２６が回転駆動されるのを未然に且つ確実に防ぐ。
【００３７】
そして、ＥＣＵ６は、パーキングブレーキセンサ３０ｃから補助制動装置３０ａによる制動が解除された情報を受け取る、フットブレーキセンサ２７ｅからメイン制動装置２７ａによる制動が解除された情報を受け取る、又は、ハイブリッド運転の停止後にエンジン１が停止されると、メイン制動装置２７ａに対して増加させていた制動トルクを解除して零にする。
【００３８】
このように、この発明の実施の形態に係る車両制御装置１０１は、エンジン１及び二重ロータ型モータ１０を使用して駆動される車両１００の車両制御装置である。なお、二重ロータ型モータ１０は、回転可能な第一ロータ１１、第一ロータ１１の径方向外側に設けられて第一ロータ１１に対して相対回転可能である第二ロータ１２、及び第二ロータ１２の径方向外側に設けられるステータ１３を含み、第一ロータ１１に回転磁界を発生可能な第一巻線１１ｂを有すると共に、第二ロータ１２に第一永久磁石１２ｂを有する。さらに、第一ロータ１１は、エンジン１に駆動力を伝達可能に連結され、第二ロータ１２は、出力軸２２を介して車両１００の駆動軸２５に駆動力を伝達可能に連結されている。そして、車両制御装置１０１は、（第一ロータ１１の回転数を検出する第一ロータ回転センサ１１ｃを介して）第一ロータ１１の回転を検知するように構成されると共に車両１００のフットブレーキ機構２７を制御するＥＣＵ６を備える。ＥＣＵ６は、車両１００の停止時にエンジン１による第一ロータ１１の回転を検知する場合であって且つ第一ロータ１１の回転によって第二ロータ１２に生じる回転トルクが、車両１００に作用する制動力を超えるとき、フットブレーキ機構２７の制動トルクを増加させる。
【００３９】
なお、上述の本実施の形態における車両制御装置１０１では、ＥＣＵ６は、車両１００の停止時にエンジン１による第一ロータ１１の回転を検知する場合に第一ロータ１１の回転によって第二ロータ１２に生じる回転トルクとして、第一ロータ１１及び第二ロータ１２の回転差に起因して第一巻線１１ｂに発生する誘導電流による磁界と第一永久磁石１２ｂによる磁界との間の相互作用によって第二ロータ１２に生じる回転トルクについて、この回転トルクが車両１００に作用する制動力を超えるとき、フットブレーキ機構２７の制動トルクを増加させる。
【００４０】
このとき、車両１００の停止時にエンジン１によって第一ロータ１１が回転される二重ロータ型モータ１０の発電状態時、回転する第一ロータ１１及び停止する第二ロータ１２の回転差に起因して第一巻線１１ｂに発生する誘導電流による磁界と第一永久磁石１２ｂによる磁界との間の相互作用によって、第二ロータ１２に回転トルクが生じる。フットブレーキ機構２７又はパーキングブレーキ機構３０等によって車両１００に作用している制動力を第二ロータ１２に生じる回転トルクが超える場合、ＥＣＵ６は、フットブレーキ機構２７の制動トルクを増加させて回転トルクの超過分を相殺する。これにより、停止時に車両１００が勝手に動き出すことを未然に防ぐことができる。この際、ＥＣＵ６は、フットブレーキ機構２７が油圧式の場合には油圧調整アクチュエータ２７ｄを作動させて制動トルクを増加させ、フットブレーキ機構２７が電磁式の場合には電力を供給して制動トルクを増加させる。いずれの場合も、制動トルクを増加させる過程では電力が消費されるが、増加した制動トルクの維持には電力が消費されない。一方、ステータ１３の第二巻線１３ｂに電力を供給して第二ロータ１２に上記と逆方向の回転トルクを発生させることで第二ロータ１２を静止させる場合には、第二ロータ１２を静止させている間継続して電力が消費される。よって、車両制御装置１０１は、発電状態での車両１００の停止時において、電力消費量を低減し、二重ロータ型モータ１０の発電効率を向上させることができる。
【００４１】
さらに、実施の形態の車両制御装置１０１において、ＥＣＵ６は、（第二ロータ１２の回転数を検出する第二ロータ回転センサ１２ｄを介して）第二ロータ１２の回転を検知するように構成される。さらに、ＥＣＵ６は、車両１００の停止時にエンジン１による第一ロータ１１の回転を検知する場合に第二ロータ１２の回転を検知すると、フットブレーキ機構２７の制動トルクを増加させる。このとき、ＥＣＵ６は、フットブレーキ機構２７の制動トルクを制御している状態で第二ロータ１２が回転トルクによって回転させられると、フットブレーキ機構２７の制動トルクをさらに増加させて第二ロータ１２を静止させる。これにより、停止時に車両１００が勝手に動き出すことをより確実に防ぐことができる。
【００４２】
また、実施の形態の車両制御装置１０１において、ＥＣＵ６は、車両１００の傾斜に起因して車両１００の静止に必要となる車両の追加制動力を第二ロータ１２に生じる上記回転トルクに加えたものが、車両１００に作用する制動力を超えるとき、フットブレーキ機構２７の制動トルクを増加させる。これにより、停止時に車両１００が勝手に動き出すことをより確実に且つ未然に防ぐことができる。
さらにまた、実施の形態の車両制御装置１０１において、ＥＣＵ６は、追加制動力（静止制動トルク）を、傾斜センサ４１を用いて車両１００の傾斜量を検出した結果に基づき算出している。或いは、ＥＣＵ６は、追加制動力を、予め想定した車両１００の最大傾斜量に基づき設定してもよい。ＥＣＵ６が、追加制動力を傾斜センサ４１の検出結果に基づき算出することで、車両１００の状態に適合したフットブレーキ機構２７の制動トルクの制御が可能になる。また、ＥＣＵ６が、追加制動力を予め想定した車両１００の最大傾斜量に基づき算出することで、ＥＣＵ６の制御構成を簡易化することができる。
【００４３】
また、実施の形態の車両制御装置１０１において、二重ロータ型モータ１０では、第二ロータ１２の第二コア１２ａの内周面１２ａ１近傍及び外周面１２ａ２近傍のそれぞれに埋め込まれていた二列の第一永久磁石１２ｂ及び第二永久磁石１２ｃを一体化し、第二コア１２ａ内の周方向に一列に埋め込むようにしてもよい。
さらに、実施の形態の車両制御装置１０１において、二重ロータ型モータ１０は、上記実施の形態（図１）において示されたような、径方向内側から第一巻線１１ｂ、第一永久磁石１２ｂ、第二永久磁石１２ｃ、第二巻線１３ｂの順に設けられる構造に限定されるものではなく、例えば図２の（ａ）〜（ｃ）に示されるような構造とすることもできる。図２（ａ）では、径方向内側から第一永久磁石２１１ｂ、第一巻線２１２ｂ、第二永久磁石２１２ｃ、第二巻線１３ｂの順に設けられている。図２（ｂ）では、径方向内側から第一永久磁石２１１ｂ、第一巻線３１２ｂ、第二巻線３１２ｃ、第二永久磁石３１３ｂの順に設けられている。図２（ｃ）では、径方向内側から第一巻線１１ｂ、第一永久磁石４１２ｂ、第二巻線４１２ｃ、第二永久磁石３１３ｂの順に設けられている。
【００４４】
また、実施の形態の車両制御装置１０１では、ＥＣＵ６は、傾斜センサ４１から受け取る車両１００の前後水平方向に対する傾斜量から、車両１００の静止に必要なフットブレーキ機構２７のメイン制動装置２７ａの静止制動トルクを算出していたが、これに限定されるものでない。車両１００の使用時に想定される車両１００の最大傾斜量を予測し、この予測最大傾斜量に基づく車両１００の静止に必要なメイン制動装置２７ａの静止制動トルクを算出してＥＣＵ６のメモリに予め記憶させておいてもよい。そして、ＥＣＵ６は、車両１００を停止させておくためのメイン制動装置２７ａの必要制動トルクを算出する際に、記憶している静止制動トルクを使用するようにしてもよい。
【００４５】
また、実施の形態の車両制御装置１０１では、ＥＣＵ６は、第二ロータ１２を静止させて車両１００を停止させておくために、フットブレーキ機構２７の制動トルクを制御していたが、これに限定されるものでなく、パーキングブレーキ機構３０の制動トルクを制御してもよい。
また、実施の形態の車両制御装置１０１では、ＥＣＵ６は、車両１００の停止状態を、上述の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の少なくとも１つの認識状態となった時に認識していたが、これに限定されるものではない。ＥＣＵ６は、車両１００の車速が零であること、フットブレーキ機構２７が作動していること、パーキングブレーキ機構３０が作動していること、及びイグニッションスイッチ４０を押し続けられること（つまり、二重ロータ型モータ１０への電力供給を停止してハイブリッド運転を停止すること）を任意に組み合わせた状態を認識することによって、車両１００の停止状態を認識するようにしてもよい。
【００４６】
また、実施の形態の車両制御装置１０１では、ＥＣＵ６は、第一ロータ１１の回転を第一ロータ回転センサ１１ｃからの回転数情報によって検知していたが、これに限定されるものでなく、第一ロータ１１と一体に回転するエンジン１のエンジン回転センサ１ａ、又は車両１００に備え付けられたエンジン１の回転数検出装置（機械式の装置、又は、電気式であるエンジン点火パルスカウント式、クランク角検出方式、回転パルス検出方式等の装置）からの回転数情報によって第一ロータ１１の回転を検知してもよい。なお、第一ロータ回転センサ１１ｃは、機械式又は電気式の回転数検出装置であってもよい。さらに、第二ロータ回転センサ１２ｄも、機械式又は電気式の回転数検出装置であってもよい。
【００４７】
また、実施の形態及び変形例の車両制御装置１０１では、第一ロータ１１が入力軸２１を介してエンジン１に駆動力を伝達可能に連結され、第二ロータ１２が出力軸２２を介して車両１００の駆動軸２５に駆動力を伝達可能に連結されていたが、これに限定されるものではない。入力軸２１を駆動軸２５に連結し且つ出力軸２２をエンジン１に連結することで、第一ロータ１１が駆動軸２５に連結され、第二ロータ１２がエンジン１に連結されてもよい。
また、実施の形態及び変形例の車両制御装置１０１では、界磁として第一永久磁石１２ｂ，２１１ｂ，４１２ｂ及び第二永久磁石１２ｃ，２１２ｃ，３１３ｂを使用していたが、これに限定されるものでなく、電磁石であってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  エンジン（内燃機関）、６  ＥＣＵ（制御手段）、１０  二重ロータ型モータ（回転電機）、１１  第一ロータ（第一回転子、内燃機関連結回転子）、１１ｂ，２１２ｂ，３１２ｂ  第一巻線（導体）、１２  第二ロータ（第二回転子、駆動部連結回転子）、１２ｂ，２１１ｂ，４１２ｂ  第一永久磁石（界磁）、１３  ステータ（固定子）、２２  出力軸（駆動部）、２５  駆動軸（駆動部）、２７  フットブレーキ機構（制動装置）、３０  パーキングブレーキ機構（制動装置）、１００  車両、１０１  車両制御装置。
【図１】
2014159186.tif 000003
【図２】
2014159186.tif 000004