(57)【要約】【課題】  クリープトルクを発生させて車両操縦性を確保しつつ、燃費向上と制動フィーリング悪化防止を両立できる車両の駆動トルク制御装置を提供すること。【解決手段】  電動モータにより出力される駆動トルクを制御する車両の駆動トルク制御装置において、所定条件が成立すると、前記駆動トルクとしてクリープトルクを算出するクリープトルク算出手段と、車両停止前に、車両運動を表す状態量に基づいて前記クリープトルクを制限するクリープトルク制限手段と、を設けた。【選択図】        図３
2008092683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータにより出力される駆動トルクを制御する車両の駆動トルク制御装置において、
所定条件が成立すると、前記駆動トルクとしてクリープトルクを算出するクリープトルク算出手段と、
車両停止前に、車両運動を表す状態量に基づいて前記クリープトルクを制限するクリープトルク制限手段と、
を設けたことを特徴とする車両の駆動トルク制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の駆動トルク制御装置において、
前記所定条件は、車速がエンジンアイドル回転相当車速以下であることを特徴とする車両の駆動トルク制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両の駆動トルク制御装置において、
前記状態量は車体速相当値であり、前記クリープトルク制限手段は、前記車体速相当値が所定値以下に切り替わったときに前記クリープトルクを制限することを特徴とする車両の駆動トルク制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両の駆動トルク制御装置において、
前記所定値は、前記クリープトルクの制限の前後における車体全体の運動エネルギの変化が車体のバネ上の揺れを発生させない値であることを特徴とする車両の駆動トルク制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリープトルクを発生させる制御を行う車両の駆動トルク制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トルクコンバータ（付自動変速機）を備えていない車両の駆動トルク制御装置において、低車速領域で、クリープトルクを模擬した駆動トルク（以下、単にクリープトルクという）を発生させて車両操縦性を確保するものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の装置は電動モータの作動状態を制御しており、発生させたクリープトルクをブレーキペダルの踏込量に応じて低減し、停車時にはゼロとしている。このようにクリープトルクを制御する理由は、燃費向上のためである。ブレーキ操作量が大きい場合は運転者が車両を停止させようとしているケースが多く、クリープトルクが不要な場合が多い。このような場合を見越して、ブレーキ操作量が増大するに応じてクリープトルクを低減することにより、消費エネルギ量を少なくしている。
【特許文献１】特開平７−１５４９０５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、上記装置では、実際の車両減速度（以下、単に減速度という）が運転者の予定する減速度よりも大きくなる場合がある。すなわち、一般のトルクコンバータ（付自動変速機）を備えた車両において、ブレーキ操作中にクリープトルクが発生する場合、クリープトルクの分だけ制動トルクが減少するため、実際に得られる減速度は、運転者のブレーキ操作量に応じた目標減速度よりも小さくなる。そして運転者は通常、目標減速度に対して実際に得られる減速度が不足することを無意識に予定して、減速度の不足（制動トルクの減少）に対応するようにブレーキ操作量を増大させている。これに対し、上記装置のようにブレーキ操作量に応じてクリープトルクを低減する制御を行った場合、運転者が予定するよりも大きな減速度が得られることになり、制動フィーリングが悪化する。すなわち、クリープトルクを発生させて車両操縦性を確保する駆動トルク制御装置において、燃費向上と制動フィーリング悪化防止の両立が困難である、という問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、クリープトルクを発生させて車両操縦性を確保しつつ、燃費向上と制動フィーリング悪化防止を両立できる車両の駆動トルク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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の車両の駆動トルク制御装置では、電動モータにより出力される駆動トルクを制御する車両の駆動トルク制御装置において、所定条件が成立すると、前記駆動トルクとしてクリープトルクを算出するクリープトルク算出手段と、車両停止前に、車両運動を表す状態量に基づいて前記クリープトルクを制限するクリープトルク制限手段と、を設けた。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明の車両の駆動トルク制御装置にあっては、クリープトルクを発生させて車両操縦性を確保しつつ、車両停止前は車両挙動値に基づいてクリープトルクを制限し、かつ車両停止後は無駄なトルクを出力しないため、制動フィーリング悪化防止と燃費向上とを両立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両の駆動トルク制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、実施例1の車両の駆動系構成を説明する。
図１は、実施例１の駆動トルク制御装置が適用された前輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。ハイブリッド車両の駆動系は、エンジンEと、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータMG2と、出力スプロケットOSと、動力分割機構TMと、を有している。
【０００９】
エンジンEは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。
【００１０】
第１、第２モータジェネレータMG1,MG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、パワーコントロールユニット３により作り出された三相交流が印加されることにより、それぞれ独立に制御される。
第1、第２モータジェネレータMG1,MG2は、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。
【００１１】
動力分割機構TMは、サンギヤSと、ピニオンPと、リングギヤRと、ピニオンキャリアPCと、を有する単純遊星歯車により構成されている。サンギヤSには、第１モータジェネレータMG1が連結されている。リングギヤRには、第２モータジェネレータMG2と出力スプロケットOSとが連結されている。ピニオンキャリアPCには、エンジンダンパEDを介してエンジンEが連結されている。なお、出力スプロケットOSは、チェーンベルトCBや図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右前輪に連結されている。
【００１２】
次に、実施例1のハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例1のハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、パワーコントロールユニット３と、バッテリ４（二次電池）と、ブレーキコントローラ５と、統合コントローラ６と、を有している。
【００１３】
エンジンコントローラ１は、統合コントローラ６から出力された目標エンジントルクTe等に応じて、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
【００１４】
モータコントローラ２は、統合コントローラ６から出力された目標モータジェネレータトルクTm等に応じて、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（Nm1,Tm1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（Nm2,Tm2）と、をそれぞれ独立に制御する指令をパワーコントロールユニット３へ出力する。なお、このモータコントローラ２は、バッテリ４の充電状態を表すバッテリS.O.Cの情報を用いる。
【００１５】
パワーコントロールユニット３は、図外のジョイントボックスと昇圧コンバータと駆動モータ用インバータと発電ジェネレータ用インバータとを有しており、損失を抑えたより少ない電流で両モータジェネレータMG1,MG2への電力供給が可能な電源系高電圧システムである。第２モータジェネレータMG2のステータコイルには、駆動モータ用インバータが接続されている。第１モータジェネレータMG1のステータコイルには、発電ジェネレータ用インバータが接続されている。また、ジョイントボックスには、力行時に放電し、回生時に充電するバッテリ４が接続されている。
【００１６】
ブレーキコントローラ５には、各車輪速センサ１２〜１５からの車輪速と、操舵角センサ１６からの操舵角と、マスタシリンダ圧センサ１７およびブレーキストロークセンサ１８からのブレーキ操作量BSと、ヨーレイトセンサ２７からのヨーレイトと、横加速度センサ２８からの横加速度と、が入力される。ブレーキコントローラ５は、ブレーキ操作量BSに基づいて要求制動トルクTb*を算出するほか、上記情報に基づいて所定の演算処理を実行する。ブレーキコントローラ５は、これら演算処理結果による制御指令を統合コントローラ６およびブレーキ液圧ユニット１９へ出力する。ブレーキ液圧ユニット１９には、各車輪ホイールシリンダ２０〜２３が接続されている。
【００１７】
ブレーキコントローラ５は、低μ路制動時や急制動時等において、ブレーキ液圧ユニット１９への制御指令により、各車輪のブレーキ液圧を独立に制御するＡＢＳ制御を行う。また、ブレーキ踏み込み操作やアクセル足離し操作等による減速要求がなされた場合、回生制動トルクだけでは不足するとき、不足分を液圧制動トルクで補うようにブレーキ液圧ユニット１９への制御指令を出力することで、回生協調ブレーキ制御を行う。
【００１８】
統合コントローラ６には、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APOと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ（レゾルバ）１０からの第１モータジェネレータ回転数Nm1と、第２モータジェネレータ回転数センサ（レゾルバ）１１からの第２モータジェネレータ回転数Nm2とが入力される。統合コントローラ６は、これらの情報に基づいて所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令をエンジンコントローラ１およびモータコントローラ２へ出力する。なお、統合コントローラ６と、エンジンコントローラ１、モータコントローラ２、およびブレーキコントローラ５とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線２４，２５，２６により接続されている。
【００１９】
統合コントローラ６は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせる機能を担う。エンジンコントローラ１へ目標エンジントルクTe等の制御指令を出力してエンジン動作点制御を行い、また、モータコントローラ２へ目標モータジェネレータトルクTm等の制御指令を出力してモータ動作点制御を行う。さらに、ブレーキコントローラ５への制御指令により回生協調ブレーキ制御を行う。
【００２０】
次に、駆動トルク性能について説明する。
実施例１のハイブリッド車両では、エンジンパワーの大部分を発電機で電気エネルギに変換し、高出力かつ高応答のモータで車両を走らせる。実施例１のハイブリッド車両の駆動トルクは、（エンジン総駆動トルクから発電機の駆動に必要なトルクを差し引いた）エンジン直接駆動トルクと（第1、第2モータジェネレータMG1,MG2の駆動トルクの総和である）モータ駆動トルクとの合計である。その最大駆動トルクの構成は、車速が低いときほどモータ駆動トルクが多くを占める。このように変速機を持たず、エンジンEの直接駆動トルクと電気変換したモータ駆動トルクとを加えて走行させることから、低速から高速まで、定常運転のパワーの少ない状態からアクセルペダル全開のフルパワーまで、ドライバの要求に対しシームレスに応答良く駆動トルクを制御できる。
【００２１】
次に、制動トルク性能について説明する。
実施例１のハイブリッド車両では、ブレーキ踏み込み操作やアクセル足離し操作等による減速要求操作時には、駆動輪に回生制動トルクを出力し、モータとして作動している第２モータジェネレータMG2を発電機として作動させることにより、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリ４に回収し、再利用する回生ブレーキシステムを採用している。
【００２２】
次に、車両モードについて説明する。
実施例１のハイブリッド車両は、車両モードとして、「停車」、「発進」、「エンジン始動」、「定常走行」、「加速」の各モードを有している。
車両停止時には、エアコン使用時やバッテリ充電時等を除き、エンジンEを自動的に停止する。「停車モード」では、エンジンE、発電機MG1、およびモータMG2は停止している。
始動時には、イグニッションキーを回すことでエンジンEを始動させるが、エンジンEが暖機すると、直ぐにエンジンEを停止する。「エンジン始動モード」では、エンジンスタータとしての機能を持つ発電機MG1がサンギヤSを回し、エンジンEを始動する。
発進時や極低速走行時、緩やかな坂を下る軽負荷時など、エンジン効率の悪い領域では燃料をカットし、エンジンEは停止してモータMG2により走行する。「発進モード」では、モータMG2の駆動トルクのみで発進する。
通常走行時において、エンジンEの駆動トルクは、動力分割機構TMを介して左右前輪を直接駆動するとともに発電機MG1を駆動し、その電力を使ってモータMG2をアシストする。「定常走行モード」では、主にエンジンEの駆動トルクにより走行し、効率を高めるために発電量を最小にする。「加速モード」では、エンジンEの回転数を上げると共に、発電機MG1による発電を開始し、その電力とバッテリ４の電力とを使ってモータMG2の駆動トルクを加え、加速する。
減速要求操作時には、左右前輪がモータMG2を駆動し、発電機として作用することで回生発電を行う。回収した電気エネルギはバッテリ４に蓄えられる。バッテリ４の充電量が少なくなると、発電機MG1をエンジンEにより駆動し、充電を開始する。
なお、「定常走行モード」において、エンジンEの回転数上昇を抑えたままで発電機MG1の回転数を上げると、モータMG2の回転数が負側に移行し、後退走行を達成できる。
【００２３】
〔駆動トルク制御〕
次に、実施例１の駆動トルク制御について説明する。統合コントローラ１０は、アクセル開度APOや車速VSP等に基づき算出した一次的な目標モータジェネレータトルクTm（以下、Tm0）に所定条件下でリミッタをかけ、リミッタをかけた後の値を最終的な目標モータジェネレータトルクTmとしてモータコントローラ２に出力する。
【００２４】
（一次的な目標モータジェネレータトルクの算出）
以下、本実施例１では、エンジンEを停止してモータMG2により走行する場面のみを取り上げて説明するため、目標モータジェネレータトルクTmを単に、駆動トルクTmという。
統合コントローラ１０は、アクセル開度APOがゼロでない場合、アクセル開度APOに応じた要求駆動トルクを充足するような駆動トルクTm0を算出する。
【００２５】
一方、アクセル開度APOがゼロに切り替わった場合、すなわちアクセル足離しによる減速要求操作時、走行条件に応じて、通常のトルクコンバータ付き自動変速機を有する車両における走行フィーリングを模擬し、これを実現するような駆動トルクTm0を算出する。具体的には、以下のように車速に応じて、回生制動トルク出力状態からクリープトルク出力状態に切り替える。
【００２６】
車速VSPが所定のエンジンアイドル回転相当車速Vidle以上のときは、エンジンブレーキに相当する回生制動トルク（負の駆動トルクTm0）を算出する。これにより適度な車両減速感が発生する。ここで、エンジンアイドル回転相当車速Vidleは、有段自動変速機を有すると仮定した場合の仮想の１速ギヤ比と、所定のエンジンアイドル回転数とに基づき算出される。
【００２７】
車速の減少に応じて徐々にこの回生制動トルクTm0の大きさを小さくしていく。車速がVidleとなったときに回生制動トルクTm0の大きさをゼロにする。車速がVidle以下に切り替わると、適度なクリープ走行感を発生させるために、トルクコンバータが発生するクリープトルクに相当する正の駆動トルクTm0を算出する。具体的には、一般的なトルクコンバータの出力トルク特性を模擬するような駆動トルクTm0を、所定のトルクコンバータ速度比を考慮して算出する。算出されるTm0は、低車速になるほど徐々に大きくなる。
【００２８】
（リミッタ処理）
図２は、統合コントローラ１０が有している、駆動トルク上限値Tm*を設定するマップ１を示す。統合コントローラ１０は、上記のように算出した駆動トルクTm0が、マップ１を用いて設定した上限値Tm*以下であるときは（Tm0≦Tm*）、駆動トルクTm0を最終的な駆動トルクTmとして設定する。一方、駆動トルクTm0が上限値Tm*よりも大きいときは（Tm0>Tm*）、上限値Tm*を最終的な駆動トルクTmとして設定する。このように予め記憶しておいたマップを用いるリミッタ処理により駆動トルク制御を行うことで、複数のパラメータに基づいてTmを逐次算出する制御則が不要となり、制御を簡便化できる。以下、マップ１を用いた上限値Tm*の設定について説明する。
【００２９】
マップ１は三次元であり、要求制動トルクTb*と車両挙動値とにより駆動トルク上限値Tm*を決定する。車両挙動値とは、後述するように車両運動を表す状態量であり、停車際の車両挙動のインデックスとなる。本実施例1では、車両挙動値として車速VSPを用いる。マップ１は、要求制動トルクTb*が所定値以上になるとクリープトルク上限値Tm*を徐々に減少させる台形の２次元マップを基本として、この２次元マップを車両挙動値の軸に沿って引き伸ばし、かつ車両挙動値ゼロ付近で楔形の割れ目を設けた形状を有している。マップ１は車両挙動値の正負軸方向（車両の前進/後退）で対称であるため、以下、正方向のみ説明する。
【００３０】
まず、要求制動トルクTb*の軸方向に沿って説明する。以下、微小車速Vstopとは、停止間際または発進直後の微小車速を示す。
第１に、車速VSPがエンジンアイドル回転相当車速Vidle以下、かつ所定の微小車速Vstop0以上の所定値に固定されている場合について説明する。要求制動トルクTb*がゼロ以上、かつ所定値Tb2*以下のときは、上限値Tm*を所定の最大値Tm*maxに維持して、減少させない。要求制動トルクTb*が所定値Tb2*以上、かつ所定値Tb3*以下のときは、要求制動トルクTb*が増大するほど上限値Tm*を減少させる。Tb*が所定値Tb3*以上の領域では、上限値Tm*をゼロとする。
【００３１】
第２に、車速VSPがゼロに固定されている場合、すなわち停車中の場合について説明する。要求制動トルクTb*がゼロ以上、かつ所定値Tb1*以下のときは、上限値Tm*を最大値Tm*maxに維持して、減少させない。一方、要求制動トルクTb*が所定値Tb1*以上、かつ所定値Tb2*以下のときは、要求制動トルクTb*が増大するほど上限値Tm*を面N2に沿って減少させる。要求制動トルクTb*が所定値Tb2*以上の領域では、上限値Tm*をゼロとする。
【００３２】
次に、車両挙動値（車速VSP）の軸方向に沿って説明する。
第１に、要求制動トルクTb*がゼロ以上、かつTb1*以下の所定値に固定されている場合、全車速領域で、上限値Tm*を最大値Tm*maxに維持して、減少させない。
【００３３】
第２に、要求制動トルクTb*がTb1*以上、かつTb2*以下の所定値に固定されている場合について説明する。車速VSPがVidle以下、かつVstop0以上のとき、上限値Tm*を最大値Tm*maxに維持して、減少させない。車速VSPがゼロ以上、かつVstop0以下のとき、車速VSPが減少するほど上限値Tm*を面N3に沿って減少させ、面N2と面N3との交線L1と交わる点における車速以下では、この交点における値Tm*に維持して、減少させない。
【００３４】
第３に、要求制動トルクTb*がTb2*以上、かつTb3*以下の所定値に固定されている場合について説明する。車速VSPがVidle以下、かつVstop以上のとき、上限値Tm*を面N1上における値Tm*に維持して、減少させない。車速VSPがゼロ以上、かつVstop以下のとき、車速VSPが減少するほど上限値Tm*を減少させる。車速VSPがゼロのとき、上限値Tm*をゼロとする。例えば、要求制動トルクTb*がTb4*に固定されている場合、車速VSPがVidle以下、かつVstop1以上のとき、上限値Tm*を線分L2上における値Tm1*に維持して、減少させない。車速VSPがゼロ以上、かつVstop1以下のとき、車速VSPが減少するほど上限値Tm*を点線L3に沿って減少させ、車速VSPがゼロのとき、上限値Tm*をゼロとする。
【００３５】
第４に、要求制動トルクTb*がTb3*以上の所定値に固定されている場合、全車速領域で、上限値Tm*をゼロとする。
【００３６】
［実施例１の作用］
（制動フィーリング悪化防止）
図３は、実施例１の駆動トルク制御装置を用いて車両停止する場合の制動G（車両減速度）を表すタイムチャートである。
【００３７】
t1の前後でブレーキは踏まれておらず、要求制動トルクTb*はゼロである。
t1において、それまで踏まれていたアクセルが戻され、アクセル開度APOがゼロに切り替わる。車速VSPがV0でありエンジンアイドル回転相当車速Vidle以上であるため、回生制動トルクTm0を算出する。t4までは車速VSPがVidle以上であるため、マップ１によるリミッタ処理を行わない（Tm＝Tm0）。よってt１以後、回生制動トルクTm0や走行抵抗等により車速VSPが徐々に低下していき、制動G1が発生する。車速VSPの低下に応じて徐々に回生制動トルクTm0をゼロに近づけていく。
【００３８】
t2においてブレーキ操作が開始され、t3において操作完了する。この間、要求制動トルクTb*がゼロから徐々に増大していくため、駆動輪に出力される回生制動トルクTm0のほか、各車輪には要求制動トルクTb*を満足させる液圧制動トルクが加わる。よって、車速VSPがt1〜t2におけるよりも大きな減少率で徐々に低下していき、制動G1より大きな制動G2が発生する。
【００３９】
t3において、要求制動トルクTb*が一定値になる。この値をマップ１に示す値Tb4*とし、t3以降、Tb*はTb4*に維持されるものとする。
【００４０】
t4において、低下してきた車速がVidle以下に切り替わる。そこで、算出する駆動トルクTm0の符号を負から正に切り替え、回生制動トルク出力からクリープトルク出力に切り替える。また、車速がVidle以下となるため、マップ１を用いて上限値Tm*を設定し、リミッタ処理を行う。
【００４１】
t4以後、車速VSPの低下に応じて、駆動トルクTm0はクリープトルクを模擬してゼロから徐々に上昇する。Tb*が一定値Tb4*であるため、微小車速Vstop1となるt5までの間、マップ１に基づき設定される上限値Tm*はTm1*である。t4からt5までの間、駆動トルクTm0は上限値Tm1*以下であるため、Tm0に設定されたTmは徐々に上昇し続ける。これによって車輪に加わる制動トルクTb4*のほか、駆動輪にクリープトルクトルクTmが加わる。よってトータルの制動トルク（｜Tb4*―Tm｜）が徐々に減少していき、車速VSPの低下率が徐々に減少していく。よって制動Gの大きさがG2から徐々に小さくなっていく。
【００４２】
t5において、低下してきた車速が微小車速Vstop1以下に切り替わる。Tb*が一定値Tb4*であるため、t5以後、車両が停止するt7までの間、Tm*はマップ１の線分（点線）L3上で設定される。すなわち、車速VSPがVstop1からゼロに向かって減少するにしたがい、Tm*は線分L3に沿ってTm1*からゼロに向かって減少する。
【００４３】
t6において、低下してきたTm*が、上昇してきたTm0と、Tm2*において一致する。t6以後、Tm0はTm*よりも大きくなるため、最終的なTmは上限値Tm*となる。よって、Tm（＝Tm*）は線分L3に沿って減少し、車速VSPがゼロとなるt7においてゼロとなる。よって、停車間際に駆動トルクTmが制限されてゼロとなり、クリープトルク出力が解除される。
【００４４】
t7において、車速VSPがゼロとなり停車状態となる。車速VSPがゼロとなるため、制動Gもゼロとなる。停車中、上限値Tm*がゼロとなるため、駆動トルクTmはゼロに維持される。
【００４５】
上記のように、車速VSPがVidleとなるt4から車速ゼロとなるt7までの間、クリープトルクTmが出力されて車速VSPの低下率（車両減速度）が徐々に小さくなるため、停車直前における制動Gは十分に小さくなる。よって、制動フィーリングの悪化が生じない。
【００４６】
（車両ずり下がり防止）
図４は、実施例１の駆動トルク制御装置を用いて坂道発進する場合の車速等を示すタイムチャートである。登り坂で発進する場合を示す。
【００４７】
t1以前、車速VSPはゼロであり、停車中である。アクセルは踏まれておらずアクセル開度APOがゼロであり、駆動トルクTmは発生していない。t1の前後でブレーキが踏まれており、t3まで、一定の要求制動トルクTb*が出力されている。ここで要求制動トルクTb*は、車輪において実際に発生可能な（液圧）制動トルクTbの上限値を示す。説明を簡単にするため、出力されている一定の要求制動トルクTb*を、マップ１における値Tb2*とする。
以下、発進方向を正方向とし、後退方向（登り坂において車両がずり下がる方向）を負方向とする。登り坂であるため、車両には重力による自重（以下、単に荷重という）が負方向に加わっている。車輪において実際に発生している制動トルクTbは、荷重によって車輪に負方向に作用するトルクTb0（一定値）と同じ大きさであり、その方向はTb0と反対の正方向である。なお、Tb0の大きさはTb2*より小さいものとする。
【００４８】
t1以後、アクセルが踏まれてアクセル開度APOが上昇し始め、アクセル開度APOに応じた駆動トルクTm0が算出される。t1以後、ブレーキが完全に戻されるt5までの間、アクセルとブレーキとの両方が踏まれている。
t2以後、アクセル開度APOが一定値APO1に保持されるため、Tm0も一定値Tm01に維持される。
【００４９】
t3までの間、要求制動トルクTb*は一定値Tb2*であり、かつ車速ゼロであるため、マップ１により設定されるTm*はゼロである。Tm0≧Tm*となるため、最終的なTmはゼロとなる。言い換えれば、TmはTm0の分だけカットされ、減少している（斜線部分）。
【００５０】
t3において、ブレーキが戻され始め、t5において完全に戻される。よって、要求制動トルクTb*がTb2*からゼロに向かって減少し始め、t4においてTb1*となり、t5においてゼロとなる。
【００５１】
t3からt4までの間、車速VSPはゼロであるため、Tm*はマップ１の斜面N2に沿ってゼロからTm*maxまで増大する。説明の便宜上、Tm01がTm*maxと略同じ大きさであるとすると、t3からt4までの間、Tm01はTm*以上であるため、TmはTm*となる。よって、Tm*の増大に応じて、駆動トルクTmも斜面N2に沿ってゼロからTm01（≒Tm*max）まで増大する。
【００５２】
一方、車輪において実際に発生する制動トルクTbは、荷重によるトルクTb0から駆動トルクTmを差し引いた値となる（Tb＝Tb0−Tm）。言い換えれば、荷重の反力としての制動トルクTbが、増大する駆動トルクTmに置き換えられて減少し、その後、負に反転して駆動トルクTmの増大を相殺する。t3からt4までの間、駆動トルクTmと制動トルクTbの合計（Tm＋Tb）が、荷重によるトルクTb0と釣り合っている。
【００５３】
t4以後、TmはTm01（≒Tm*max）で一定である。一方、t4以後、Tb（負値）の大きさは、Tb*によって限界付けられるため、Tb1*（負値）からゼロに向かって徐々に減少する。よって、駆動トルクTmと制動トルクTbの合計（Tm＋Tb）が、荷重によるトルクTb0を上回る。言い換えれば、Tb（負値）の大きさの減少分だけ、トータルとして、荷重を支えるのに必要なトルクTb0以外に、車両発進のための駆動トルクTmが余分に発生する。よって、車速がゼロから上昇し始める。
【００５４】
以上のように、ブレーキが戻されるt3からt5までの間、荷重を支えるのに必要なトルクTb0は、制動トルクTbと駆動トルクTmの合計（Tm＋Tb）によって車輪に常に供給されているため、坂道発進時に車両がずり下がることはない。また、ブレーキが完全に戻されるt5以前のt4で駆動トルクTmの増大が完了しているため、迅速な坂道発進が可能となる。
【００５５】
〔比較例との対比における実施例１の作用効果〕
以下、仮想の比較例１，２を設定し、これらと本実施例１を対比する。比較例１，２は、ともにハイブリッド車両の駆動トルク制御装置であり、マップを用いて駆動トルクTmにリミッタをかける点で、本実施例１と共通する。しかし、比較例１，２は、ともに車両挙動のファクタを考慮せず要求制動トルクTb*との関係でのみ上限値Tm*を設定し、Tm0を制限する点で、本実施例１と異なる。さらに比較例２は、Tm0の制限に対応してTb*を減少させる点で、本実施例１と異なる。
【００５６】
図５は、比較例１，２が用いるマップ２である。要求制動トルクTb*がゼロ以上、かつ所定値Tb1*以下のとき、上限値Tm*を最大値Tm*maxに保持する。要求制動トルクTb*がTb1*以上、かつ所定値Tb2*以下のとき、Tb*の増大に応じてTm*を徐々に減少させる。Tb*がTb2*以上のとき（例えばTb4*であるとき）、Tm*をゼロに設定する。このように、Tb*がTb1*以上のときは無駄な駆動トルクTm0をカットし、燃費を向上させる。
【００５７】
（比較例１における制動フィーリングの悪化）
比較例１は、マップ２により車速等の車両挙動のファクタにかかわらずTm*を設定し、要求制動トルクTb*の減少に応じてTm*を減少させる。このため、以下のように制動フィーリングの悪化が発生する。
【００５８】
図６は、比較例１の駆動トルク制御装置を用いて車両停止する場合の、本実施例１（図３）と同様のタイムチャートである。図３と共通する部分については図３と同一の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
t1からt2までの間、Tb*がゼロであるため、マップ２に基づき、Tm*をTm*maxに設定する。t2以後、Tb*が減少し始める。t2' でTb*がTb1*以下に切り替わると、以後、Tb*の減少に応じてTm*を減少させる。t2''でTb*がTb2*以下に切り替わるとTm*をゼロに設定し、以後、ゼロに保持する。t3以後、Tb*がTb4*に維持される。
【００６０】
車速VSPがVidle以下となるt4以後、クリープトルクTm0が算出される。しかしTm*がゼロに設定されているため、最終的なTmはゼロとなる。すなわち、クリープトルクTm0はカットされ、発生しない。このため、t4以後、車両が停止するまでの間、クリープトルクの発生を前提としてブレーキ操作を行っている運転者の意に反する大きな制動トルクが発生し、車速VSPの低下率（車両減速度）が大きくなる。すなわち停車直前の制動G3が大きくなるため、制動フィーリングが悪化する。
【００６１】
（比較例２における車両ずり下がり）
比較例２は、マップ２により、要求制動トルクTb*の減少に応じてTm*を減少させ、Tm*を上回る分のTm0をカットしてTmを算出する。同時に、Tm0をカットした分だけ、要求制動トルクTb*を減少させる。このため、以下のように制動フィーリングの悪化は防止されるが、坂道発進時に車両のずり下がりが発生する。
【００６２】
図７は、比較例２の駆動トルク制御装置を用いて車両停止する場合の、本実施例１（図３）と同様のタイムチャートである。図３と共通する部分については図３と同一の符号を付して説明を省略する。
【００６３】
比較例１と同様、クリープトルクTm0が算出されるt4以後、Tm*がゼロに保持されているため、Tmはゼロとなり、クリープトルクは発生しない。比較例２では、t4以後、カットされたTm0の分だけTb*を減少させる（斜線部分）。このようにt4以後、車両が停止するt7までの間、要求制動トルクTb*を徐々に減少させるため、クリープトルクの発生を前提としてブレーキ操作を行っている運転者の意に反した大きな制動トルクが発生することはない。すなわち、本実施例１と同様、停車するt7の直前、制動Gが十分に小さい。このため、制動フィーリングの悪化が防止される。
【００６４】
図８は、比較例２の駆動トルク制御装置を用いて坂道発進する場合の、本実施例１（図４）と同様のタイムチャートである。図４と共通する部分については図４と同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
比較例２では、t1からt4までの間、Tm0のカット分だけTb*を減少させる（斜線部分）。よって、Tb*（一点鎖線）の大きさは、t1からt2までの間に、Tb2*からゼロに減少する。Tm0のカット量が減少するt3からt4までの間、Tb*の大きさは徐々に増大するが、t3からt5までの間はブレーキが戻されているため、t4からt5までの間、Tb*の大きさは再びゼロに向かって減少する。ここで、車輪において実際に発生する制動トルクTbの大きさは、Tb*により限界付けられる。
よって、制動トルクTbの大きさが荷重によるトルクTb0を下回るようになるt1'以後、車両が荷重によってずり下がる。駆動トルクTmと制動トルクTbの合計（Tm＋Tb）が、荷重によるトルクTb0を上回るようになるt3'以後になって、車両前進に必要な駆動トルクTmが発生する。すなわち、t1'からt3'までの間、荷重を支えるためのトルクが不足し（網掛け部分）、車両がずり下がる。
【００６６】
（本実施例１の作用効果）
本実施例１の駆動トルク上限値Tm*を定めるマップ１では、車両挙動のファクタをパラメータとして導入し、三次元マップとした。比較例１，２のマップ２との対比におけるマップ１の主な特徴は以下のとおりである。
【００６７】
第1に、Tm*をゼロよりも大きな値に設定するTb*の領域を、ゼロ〜Tb2*からゼロ〜Tb3*へ拡大した。これにより、ブレーキが一定以上踏まれ、要求制動トルクTb*が一定値（Tb1*）以上である場合でも、比較例１，２のように一律に駆動トルクTmをカットするのではなく、必要なクリープトルクTmを必要な場面で確実に発生させることが可能となる。さらに、（所定車速Vstop以上では、）Tb*がTb2*以上のとき、Tb*の増大に応じてTm*を減少させることとした。これにより、従来と同様、ブレーキが踏み込まれて駆動トルクTmが不要と見込まれる場合に、駆動トルクTmをカットして燃費を向上できる。
【００６８】
第2に、車両挙動値、具体的には車速VSPに応じてTm*を変化させることとした。まず、エンジンアイドル回転相当車速Vidle以下となったときにのみTm*を設定することとした。よって、アクセル開度APOがゼロになった後、比較例１，２のように要求制動トルクTb*に応じて一律にリミッタ処理を行うのではなく、実際にクリープトルクを発生させる制御実行時にのみリミッタ処理を行うことで、不要な制限処理をなくすことができる。次に、Tm*を減少させるトリガとなる所定車速Vstopを設け、停車直前にTmをゼロに戻してクリープトルクをなくすこととした。よって、停車後にも不要なクリープトルクを出力し続けて燃費を悪化させる事態を防止すると同時に、後述のように駆動系におけるトルクの蓄積を抑制して、車両挙動の悪化を防止できる。
【００６９】
第3に、車速VSPが所定車速Vstop以下のとき、ゼロ〜Tb2*の領域ではマップ２と略同様の形状とし、Tb2*以上の領域ではTm*を小さく設定することとした。例えば車速VSPがゼロのとき、ゼロ〜Tb1*の領域ではTm*をTm*maxとし、Tb1*〜Tb2*の領域ではTb*の増大に応じてTm*を減少させる一方、Tb2*以上ではTm*をゼロとした。よって、例えば、上記のようにアクセルとブレーキが両方踏まれた状態で坂道発進するとき、ブレーキ踏み込み量が大きいときは不要な駆動トルクTmの出力を防止して燃費を向上させるとともに、ブレーキが戻されるときに、駆動トルクTmが迅速に出力されるため、車両のずり下がりを防止できる。駆動トルクTmの上昇速度は、例えばマップ１の面N2の傾きにより調節できる。
【００７０】
（停車間際の所定車速Vstopの設定）
マップ１では、車速VSPが所定値Vstop以下となったときにTm*を減少させる。言い換えれば、停車後ではなく停車前にクリープトルクTmを制限することとし、かつTmを制限するタイミングを車速VSPに基づき制御することとした。以下、Tmを減少させるトリガとなる所定車速Vstopの設定について、図３に基づいて説明する。
【００７１】
停車直前のt6〜t7において、TmがTm2*からゼロに向かって急速に減少する。十分に大きな（液圧）制動トルクにより車輪が車体に対して回転規制されている状態で、Tmが急速に減少すると、駆動系に蓄積されていたトルク（ねじれ）Tmが一挙に解放されるため、車体の沈み込み（スクォート）や浮き上がりが生じて運転者に違和感を与えるおそれがある。例えば、停車後の所定時点でクリープトルクTmをゼロとすることとも考えられるが、その場合、不要なトルクを出力し続けることになり燃費が悪化する。それだけでなく、駆動系に蓄積されるトルク量が大きくなって上記違和感を与えるおそれが大きくなる。よって本実施例1では、車速VSPがエンジンアイドル回転相当車速Vidle以下に低下した後、クリープトルクTmをカットせずに出力し続けることを前提に、停車する前にクリープトルクTmを制限することとした。
【００７２】
さらに本実施例1では、クリープトルクTmを制限するタイミングを以下のように最適化した。すなわち、Vstop1を大きく設定してクリープトルクTmの減少タイミングを早めると、クリープトルクTmが十分な大きさまで増大しないままカットされてしまい、クリープトルクTmの発生を前提としてブレーキ操作を行っている運転者の意に反する大きな制動トルクTbが発生して、車速がVstop1から急速に低下する。
このため、停車直前の制動Gが大きくなって、制動フィーリングの悪化を防止できないおそれがある。具体的には、停車前後における車速VSPの変化量が大きくなり、車両全体の運動エネルギをサスペンションやダンパ等のフリクションにより吸収できず、バネ上の車体の揺れをもたらすおそれがある。よって、停車時に解放される運動エネルギがこのような制動フィーリングの悪化を帰結しない範囲に収まるように、Vstop1を十分に小さく設定している。
【００７３】
なお、微小車速Vstopを判定する際、車速センサ８では検出できないほど小さな値となるおそれがあるため、本実施例1では、モータジェネレータ回転数センサ（レゾルバ）１０等により車体速度を検出することとしている。
【００７４】
以上から明らかなように、本発明のマップ１における車両挙動値とは、車両運動を表す状態量を意味し、例えば車速VSPのほか、車両減速度（＝前後G）、または（車両重量配分やサスペンションのバネ定数・ダンパの減衰係数等により規定される）車両ピッチング量等を指す。
そして、Tmを減少させるトリガとなる車両挙動値とは、その値において車両停止した場合に、車両全体の運動エネルギをサスペンションやダンパ等のフリクションにより十分に吸収でき、バネ上の車体の揺れをもたらさず、よって制動フィーリグ悪化を生じないような値を意味する。
したがって、本実施例1では、マップ１における車両挙動値として車速VSPを用いたが、車速VSPに限らず上記いずれかの状態量を用いてもよい。
【００７５】
［実施例１の効果］
以下、実施例１から把握される、本発明の車両の駆動トルク制御装置が有する効果を列挙する。
【００７６】
（１）電動モータMG2により出力される駆動トルクTmを制御する車両の駆動トルク制御装置において、所定条件が成立すると、駆動トルクTmとしてクリープトルクTmを算出するクリープトルク算出手段（統合コントローラ６）と、車両停止前に、車両運動を表す状態量に基づいてクリープトルクTmを制限するクリープトルク制限手段（マップ１）と、を設けた。
よって、クリープトルクを発生させて車両操縦性を確保しつつ、車両停止前は車両挙動値に基づいてクリープトルクTmを制限し、かつ車両停止後は無駄なトルクTmを出力しないため、制動フィーリング悪化防止と燃費向上とを両立できる。
【００７７】
（２）上記（１）に記載の所定条件は、車速VSPがエンジンアイドル回転相当車速Vidle以下であることとした。
よって、クリープトルクTmを的確なタイミングで出力することができ、車両操縦性が確保されると同時に、無駄なトルクTmの出力を抑制することにより燃費を向上できる。
【００７８】
（３）上記（１）の状態量は車速VSP（車体速相当値）であり、クリープトルク制限手段（マップ１）は、車速VSPが所定の微小車速Vstop以下に切り替わったときにクリープトルクTmを制限することとした。
よって、クリープトルクTmの制限の前後における車体全体の運動エネルギの変化が抑制され、その結果、車体のバネ上の揺れが抑制されるため、クリープカットに伴う制動フィーリングの悪化を防止できる。
【００７９】
（４）上記（３）における所定の微小車速Vstopは、クリープトルクTmの制限の前後における車体全体の運動エネルギの変化が車体のバネ上の揺れを発生させない値であることとした。
よって、クリープトルクTmの制限の前後における車体全体の運動エネルギの変化が車体のバネ上の揺れを発生させないため、クリープカットに伴う制動フィーリングの悪化を防止できる。
【００８０】
以上、本発明の車両の駆動トルク制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、実施例１においてはハイブリッド車両に本発明の装置を適用することとしたが、電動モータにより駆動トルクを出力する車両であればよく、ハイブリッド車両に限らない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】実施例１の駆動トルク制御装置が適用された車両を示す全体システム図である。
【図２】実施例１において駆動トルク上限値を設定するマップ１である。
【図３】実施例１の駆動トルク制御装置を用いて車両停止する場合の制動G（車両減速度）等を表すタイムチャートである。
【図４】実施例１の駆動トルク制御装置を用いて坂道発進する場合の車速等を示すタイムチャートである。
【図５】比較例１，２において駆動トルク上限値を設定するマップ２である。
【図６】比較例１の駆動トルク制御装置を用いて車両停止する場合の制動G（車両減速度）等を表すタイムチャートである。
【図７】比較例２の駆動トルク制御装置を用いて車両停止する場合の制動G（車両減速度）等を表すタイムチャートである。
【図８】比較例２の駆動トルク制御装置を用いて坂道発進する場合の車速等を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
２  モータコントローラ
５  ブレーキコントローラ
６  統合コントローラ
１１  第２モータジェネレータ回転数センサ
１７  マスタシリンダ圧センサ
１８  ブレーキストロークセンサ
１９  ブレーキ液圧ユニット
Ｅ  エンジン
ＭＧ２  第２モータジェネレータ
【図１】
2008092683.tif 000003
【図２】
2008092683.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008092683.tif 000008
【図７】
2008092683.tif 000009
【図８】
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