(57)【要約】【課題】パラレル走行時におけるエンジントルクの不足を回避し、駆動トルクを正確に制御して走行速度指令値への追従性を高める。【解決手段】シリーズ走行中に、発電用モータの回転数を規定し、そのときの発電用モータ電機子電流値を検出することで、所定のエンジン回転数におけるエンジントルクとそのときのエンジントルク指令値との差分値をエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　としてマップ化し、パラレル走行時には、そのマップから現在のエンジン回転数におけるエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　を算出して、エンジントルク指令値ｃＴＥ　又は入力軸トルク指令値ｃＴＩＮに加味する。エンジントルク定常偏差ΔＴＥ　は、発電に消費されるエンジントルク分であり、これを加味することによりエンジントルクの不足を回避し、駆動トルクを正確に制御することができる。【選択図】　図２
2004058776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、自車両の走行速度の指令値を設定する走行速度指令値設定手段と、前記走行速度検出手段で検出された走行速度が前記走行速度指令値設定手段で設定された走行速度指令値になるための駆動トルク指令値を設定する走行速度制御手段と、前記走行速度制御手段で設定された駆動トルク指令値及び前記走行速度検出手段で検出された走行速度から変速機の変速比指令値を設定する変速比指令値設定手段と、前記走行速度制御手段で設定された駆動トルク指令値から変速機の入力軸トルク指令値を設定する入力軸トルク指令値設定手段と、前記入力軸トルク指令値設定手段で設定された入力軸トルク指令値を走行モードに応じたエンジントルク指令値及び駆動用モータトルク指令値に配分するトルク配分手段と、発電用モータの電機子電流値及び前記トルク配分手段で配分されたエンジントルク指令値からシリーズ走行時のエンジントルク定常偏差を算出するエンジントルク定常偏差算出手段と、前記エンジントルク定常偏差算出手段で算出されたエンジントルク定常偏差に基づいて前記トルク配分手段で配分されたパラレル走行時のエンジントルク指令値を補正するエンジントルク指令値補正手段と、エンジンの回転数が所定の回転数となるための発電用モータの回転数指令値を設定する発電用モータ回転数指令値設定手段とを備えたことを特徴とするハイブリッド車両用走行速度制御装置。
【請求項２】
自車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、自車両の走行速度の指令値を設定する走行速度指令値設定手段と、前記走行速度検出手段で検出された走行速度が前記走行速度指令値設定手段で設定された走行速度指令値になるための駆動トルク指令値を設定する走行速度制御手段と、前記走行速度制御手段で設定された駆動トルク指令値及び前記走行速度検出手段で検出された走行速度から変速機の変速比指令値を設定する変速比指令値設定手段と、前記走行速度制御手段で設定された駆動トルク指令値から変速機の入力軸トルク指令値を設定する入力軸トルク指令値設定手段と、発電用モータの電機子電流値からシリーズ走行時のエンジントルク定常偏差を算出するエンジントルク定常偏差算出手段と、前記エンジントルク定常偏差算出手段で算出されたエンジントルク定常偏差に基づいて前記入力軸トルク指令値設定手段で設定された入力軸トルク指令値を補正する入力軸トルク指令値補正手段と、前記入力軸トルク指令値補正手段で補正された入力軸トルク指令値を走行モードに応じたエンジントルク指令値及び駆動用モータトルク指令値に配分するトルク配分手段と、エンジンの回転数が所定の回転数となるための発電用モータの回転数指令値を設定する発電用モータ回転数指令値設定手段とを備え、前記エンジントルク定常偏差算出手段は、前記トルク配分手段で配分されたエンジントルク指令値の前回値を用いて前記シリーズ走行時のエンジントルク定常偏差を算出することを特徴とするハイブリッド車両用走行速度制御装置。
【請求項３】
前記エンジントルク定常偏差算出手段は、シリーズ走行時に、複数のエンジン回転数で複数のエンジントルク定常偏差を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両用走行速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばモータとエンジンとを併載したハイブリッド車両の走行速度を制御するハイブリッド車両用走行速度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このようなハイブリッド車両用走行速度制御装置としては、例えば特開２０００−３１０１３１号公報に記載されるものがある。このハイブリッド車両用走行速度制御装置は、二つの遊星歯車機構を備えており、モータ電流値から得られるモータトルクに基づいてエンジントルクを推定し、これらから変速機の入力軸トルク、つまり駆動トルクを制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のハイブリッド車両用走行速度制御装置は、二つの遊星歯車機構を備えた、所謂シリーズハイブリッド車両であり、エンジントルクとモータトルクとを同時に変速機に入力できるようにしたパラレルハイブリッド車両では、単にモータ電流値だけからエンジントルクを正確に推定することができず、従って変速機の入力軸トルク、つまり駆動トルクを正確に制御することができないという問題がある。
【０００４】
本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発されたものであり、パラレルハイブリッド車両でも、変速機の入力軸トルク、即ち駆動トルクを正確に制御可能なハイブリッド車両用走行速度制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明のハイブリッド車両用走行速度制御装置は、発電用モータの電機子電流値とエンジントルク指令値とからシリーズ走行時のエンジントルク定常偏差を求め、パラレル走行時には、このエンジントルク定常偏差を用いてエンジントルク指令値又は変速機入力軸トルク指令値を補正することを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の効果】
而して、本発明のハイブリッド車両用走行速度制御装置によれば、発電用モータの電機子電流値とエンジントルク指令値とからシリーズ走行時のエンジントルク定常偏差を求め、パラレル走行時には、このエンジントルク定常偏差を用いてエンジントルク指令値又は変速機入力軸トルク指令値を補正する構成としたため、前記エンジントルク定常偏差を例えば外乱分としてエンジントルク指令値又は変速機入力軸トルク指令値に加味することにより、変速機入力軸トルク、即ち駆動トルクを正確に制御することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のハイブリッド車両用走行速度制御装置の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明のハイブリッド車両用走行速度制御装置の一実施形態を示す概略構成図である。図中、符号１は一つ目の駆動源としてのモータ、符号２は二つ目の駆動源としてのエンジンであり、両者はクラッチ３によって断続可能となっている。前記モータ（以下、駆動用モータとも記す）１は、駆動輪３２に減速機構を介して連結された交流同期モータであり、駆動トルク制御の対象となると共に、回生ブレーキ制御により車両運動エネルギをバッテリ８に回収するものである。また、前記エンジン２は、希薄燃焼可能な、所謂リーンバーンエンジンであり、例えばスロットルアクチュエータ２ａによる吸入空気量、インジェクタによる燃料噴射量、点火プラグによる点火時期の制御により、エンジントルクを指令値に一致するように制御することができる。また、前記クラッチ３は電磁クラッチであり、エンジン出力軸と無段変速機５の入力軸とを連結して所謂パラレル走行を行ったり、両者を切り離して所謂シリーズ走行を行ったりするためのものである。
【０００８】
また、図中の符号４は、発電用モータであり、前記シリーズ走行モードでバッテリ８の充電状態に応じてエンジン出力トルクを電気エネルギに変換し、バッテリ８に充電すると共に、エンジン２の始動用としても使用される。前記バッテリ８は高電圧バッテリであり、前記駆動用モータ１からの回生エネルギや発電用モータ４で発電された電気エネルギを蓄積する。このバッテリ８と駆動用モータ１及び発電用モータ４との間には直流ー交流変換を行うインバータ７が介装されている。このインバータ７は高電圧インバータである。また、前記無段変速機５は、所謂ベルト式無段変速機であり、プライマリプーリ（入力側プーリ）５ａとセカンダリプーリ（出力側プーリ）５ｂの夫々のベルト接触半径を制御することにより変速比を指令値に一致するように制御することができる。前記無段変速機５のセカンダリプーリ５ｂは、最終減速機３１を介して駆動輪３２に連結されている。
【０００９】
前記無段変速機５は変速機コントローラ１２によって制御され、前記クラッチ３はクラッチコントローラ１３によって制御され、前記エンジン２はエンジンコントローラ１４によって制御され、前記駆動用モータ１並びに発電用モータ４はインバータ７を介してモータコントローラ１５によって制御され、前記バッテリ８はバッテリコントローラ１６によって制御されるように構成され、それらのコントローラの上位に統合コントローラ１０と走行速度コントローラ１１とが位置する。
【００１０】
前記統合コントローラ１０は、前記バッテリコントローラ１６でモニタされたバッテリの充電状態及び走行速度センサ６で検出された自車両の走行速度及びアクセルセンサ９で検出されたアクセルペダルの踏込み量或いは踏み込み速度、つまり運転者の加速意思に応じて、通常のアクセルペダル踏込み時の制御を司るものであり、具体的にはモータ１及びエンジン２のトルク指令値及び無段変速機５の変速比指令値を算出し、それらを制御する各コントローラに出力する。一方の前記走行速度コントローラ１１は、メインスイッチ（図ではＳＷ、運転者の手動操作による自動走行速度制御要求スイッチ）１７の状態、セットスイッチ（運転者の手動操作による自動走行速度制御の目標走行速度設定スイッチ）１８の状態、アクセルスイッチ（運転者の手動操作による加速要求スイッチ）１９の状態、コーストスイッチ（運転者の手動操作による減速要求スイッチ）２０の状態、キャンセルスイッチ（運転者の手動操作による自動走行速度制御停止スイッチ）２１の状態、ブレーキペダルの踏込みをモニタするブレーキスイッチ２２の状態、エンジンコントローラ１４でモニタされたエンジン２の作動状態、モータコントローラ１５でモニタされたモータ１の作動状態、並びにクラッチコントローラ１３でモニタされたクラッチ３の締結、開放状態に基づき、図２の演算処理に従って、アクセルペダルが踏込まれていないときの自車両の自動走行速度制御を司るものである。
【００１１】
前記各コントローラはマイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成されるが、前記走行速度コントローラ１１も、マイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えている。前記図２はブロック図の形態をとっているが、図中の各ブロックは演算処理によって構成されている。この走行速度コントローラ１１は、走行速度指令値設定部１１１、走行速度制御部１１２、入力軸トルク指令値設定部１１３、トルク配分部１１４、シリーズ走行時エンジントルク定常偏差算出部１１５、パラレル走行時エンジントルク指令値補正部１１６、変速比指令値設定部１１７、発電用モータ回転数指令値設定部１１８を備えている。
【００１２】
前記走行速度指令値設定部１１１は、後述する図３の演算処理に従って、前記各スイッチ１７〜２２の状態並びに前記走行速度センサ６で検出された走行速度ＶＳＰに基づいて走行速度指令値ｃＶＳＰ及び走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　を設定する。前記走行速度制御部１１２は、後述する図４の演算処理に従って、前記走行速度指令値設定部１１１で設定された走行速度指令値ｃＶＳＰが達成される駆動トルク指令値ｃＴＤＲを算出設定する。前記入力軸トルク指令値設定部１１３は、前記走行速度制御部１１２で設定された駆動トルク指令値ｃＴＤＲを前記変速機コントローラ１２から読込んだ変速比ＧＣＶＴ　及び最終減速比ＧＦ　で除して入力軸トルク指令値ｃＴＩＮを算出設定する。
【００１３】
前記トルク配分部１１４は、走行モードに応じて前記入力軸トルク指令値ｃＴＩＮを前記エンジン２に対するエンジントルク指令値ｃＴＥ　と前記駆動用モータ１に対する駆動用モータトルク指令値ｃＴＤＭとに配分する。具体的には、例えば前記クラッチ３が開放されているシリーズ走行モードの場合には、前記入力軸トルク指令値ｃＴＩＮがそのまま駆動用モータトルク指令値ｃＴＤＭとなり、エンジントルク指令値ｃＴＥ　は、バッテリの充電状態などに応じて決まる値となる。つまり、シリーズ走行モードとは、駆動用モータ１のみによって駆動トルクを発生し、エンジン２は専ら前記発電用モータ４の駆動（バッテリの充電）のみを行う。これに対して、例えば前記クラッチ３が締結されているパラレル走行モードの場合には、駆動用モータ１の駆動トルクもエンジン２の駆動トルクも作用するので、例えばバッテリの充電状態などに応じて配分係数を設定し、これを前記入力軸トルク指令値ｃＴＩＮに乗じてエンジントルク指令値ｃＴＥ　とし、残りを駆動用モータトルク指令値ｃＴＤＭとする。なお、駆動用モータトルク指令値ｃＴＤＭは、前記モータコントローラ１５に向けて直接出力される。
【００１４】
前記シリーズ走行時エンジントルク定常偏差算出部１１５は、前記トルク配分部１１４で配分されたエンジントルク指令値ｃＴＥ　及び前記モータコントローラ１５から読込んだ発電用モータ４の電機子電流値ｉＩＭ及び前記エンジンコントローラ１４から読込んだエンジン回転数ＮＥ　を用いて、後述する図８の演算処理に従って、シリーズ走行モードにおけるエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　を算出し、記憶すると共に、パラレル走行モードでは、当該エンジン回転数ＮＥ　におけるエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　を算出する。前記パラレル走行時エンジントルク指令値補正部１１６は、パラレル走行モードにおいて、前記シリーズ走行時エンジントルク定常偏差算出部１１５で算出されたエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　を前記トルク配分部１１４で配分されたエンジントルク指令値ｃＴＥ　に加算して補正し、それを前記エンジンコントローラ１４に向けて出力する。なお、シリーズ走行モードでは、前記トルク配分部１１４で配分されたエンジントルク指令値ｃＴＥ　をそのままエンジンコントローラ１４に向けて出力する。
【００１５】
前記変速比指令値設定部１１７は、図５に示すエンジン特性マップに従って、前記走行速度制御部１１２で設定された駆動トルク指令値ｃＴＤＲを達成し且つ燃費が最低となる運転点となるように前記無段変速機５のプライマリプーリ回転数を算出設定し、そのプライマリプーリ回転数と前記走行速度センサ６で検出された走行速度、即ちセカンダリプーリ回転数との比を変速比指令値ｃＧＣＶＴ　に設定する。前記図５に示すエンジン特性マップは、エンジン運転拘束マップとも呼ばれ、例えば、図のように横軸にエンジン回転数ＮＥ　（＝変速機入力軸回転速度ＮＩＮ）をとり、縦軸にエンジントルクＴＥ　（＝変速機入力軸トルクＴＩＮ）をとると、同等のエンジンパワー（出力）を結んだ等出力線（図では破線）や、最適燃費点を中心とする等燃料消費線（図では一点鎖線）が描ける。等出力線上の最適燃費点を連続した曲線が最適燃費運転線となる。一般に、昨今のエンジンでは、アクセルオフの状態で燃料を噴射しないので、最適燃費点や等燃費線はエンジントルクＴＥ　が正の領域にのみ存在する。従って、最適燃費運転線もエンジントルクＴＥ　が正の領域にしか存在しない。逆に、エンジントルクＴＥ　が負の領域では、エンジンブレーキトルクとエンジン回転速度との関係を示すエンジンブレーキ特性線が表れる。前述のように、エンジントルクＴＥ　が負の領域では燃料を噴射しないので、エンジンブレーキトルクを制御するためにはエンジン回転速度を制御する必要がある。本実施形態では、変速機に無段変速機を用いているので、任意の走行速度で所望するエンジンブレーキトルクを得るためには、無段変速機の変速比を制御すればよい。これらの曲線の関係を、燃費を考慮してマップ化したものがエンジン運転拘束マップである。
【００１６】
前記発電用モータ回転数指令値設定部１１８は、後述する図６の演算処理に従って、前記発電用モータ４の発電用モータ回転数指令値ｃＮＩＭを算出設定し、それを前記モータコントローラ１５に向けて出力する。前記変速機コントローラ１２は、前記走行速度指令値設定部１１１で設定された走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　が“１”のセット状態のときに、前記変速比指令値設定部１１７で設定された変速比指令値ｃＧＣＶＴ　が達成されるように前記無段変速機５を制御する。また、前記モータコントローラ１５は、前記走行速度指令値設定部１１１で設定された走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　が“１”のセット状態のときに、前記発電用モータ回転数指令値設定部１１８で設定された発電用モータ回転数指令値ｃＮＩＭ及び前記トルク配分部１１４で設定された駆動用モータトルク指令値ｃＴＤＭが達成されるように前記発電用モータ４及び駆動用モータ１を制御する。また、前記エンジンコントローラ１４は、前記走行速度指令値設定部１１１で設定された走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　が“１”のセット状態のときに、前記パラレル走行時エンジントルク指令値補正部１１６から出力されたエンジントルク指令値ｃＴＥ　が達成されるようにエンジン２を制御する。
【００１７】
次に、前記走行速度指令値設定部１１１で行われる図３の演算処理について説明する。この演算処理は、例えば１０ｍｓｅｃ．　程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎に実行される。なお、この演算処理では、特に通信のためのステップを設けていないが、必要な情報は随時他のコントローラ或いは記憶装置と授受されるし、演算処理で得られた情報は随時他のコントローラ或いは記憶装置と授受される。
【００１８】
この演算処理では、まずステップＳ１で前記メインスイッチ１７がオン状態であるか否かを判定し、当該メインスイッチ１７がオン状態である場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合にはステップＳ３に移行する。
前記ステップＳ２では、前記ブレーキスイッチ２２がオフ状態であるか否かを判定し、当該ブレーキスイッチ２２がオフ状態である場合にはステップＳ４に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ３に移行する。
【００１９】
前記ステップＳ４では、前記キャンセルスイッチ２１がオフ状態であるか否かを判定し、当該キャンセルスイッチ２１がオフ状態である場合にはステップＳ５に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ３に移行する。
前記ステップＳ５では、前記セットスイッチ１８がオン状態であるか否かを判定し、当該セットスイッチ１８がオン状態である場合にはステップＳ６に移行し、そうでない場合にはステップＳ７に移行する。
【００２０】
前記ステップＳ６では、一定制御モード処理として、例えば前記セットスイッチ１８がオンされたときの走行速度ＶＳＰ−ＳＥＴ　　を走行速度指令値ｃＶＳＰに設定してからステップＳ８に移行する。
前記ステップＳ８では、前記走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　を“１”にセットしてからメインプログラムに復帰する。
【００２１】
前記ステップＳ７では、前記走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　が“１”のセット状態であるか否かを判定し、当該走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　がセット状態である場合にはステップＳ９に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ３に移行する。
前記ステップＳ９では、前記アクセルスイッチ１９がオン状態であるか否かを判定し、当該アクセルスイッチ１９がオン状態である場合にはステップＳ１０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１１に移行する。
【００２２】
前記ステップＳ１１では、前記コーストスイッチ２０がオン状態であるか否かを判定し、当該コーストスイッチ２０がオン状態である場合にはステップＳ１２に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
前記ステップＳ１０では、加速制御モード処理として、前回演算時の走行速度指令値ｃＶＳＰに予め設定された走行速度変更量ΔＶＳＰ０　を加えた値を新たな走行速度指令値ｃＶＳＰとして設定してからメインプログラムに復帰する。
【００２３】
前記ステップＳ１２では、減速制御モード処理として、前回演算時の走行速度指令値ｃＶＳＰから予め設定された走行速度変更量ΔＶＳＰ０　を減じた値を新たな走行速度指令値ｃＶＳＰとして設定してからメインプログラムに復帰する。
前記ステップＳ３では、前記走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　を“０”にリセットすると共に、前記走行速度指令値ｃＶＳＰを“０”としてからメインプログラムに復帰する。
【００２４】
この演算処理によれば、前記メインスイッチ１７がオン、ブレーキスイッチ２２がオフ、キャンセルスイッチ２１がオフの状態で、セットスイッチ１８がオンされると一定速度制御モードとして、そのときの走行速度ＶＳＰが走行速度指令値ｃＶＳＰに設定されると共に走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　がセットされる。このように走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　がセットされると、前記アクセルスイッチ１９やコーストスイッチ２０がオンされない限り、前記セットスイッチ１８がオンされたときの走行速度ＶＳＰを走行速度指令値ｃＶＳＰに設定し続ける。また、前記走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　がセットされている間は、前記アクセルスイッチ１９やコーストスイッチ２０がオンされても、それらがオフ状態となった後は前記セットスイッチ１８がオンされたときの走行速度ＶＳＰを走行速度指令値ｃＶＳＰに設定し続ける。一方、前記アクセルスイッチ１９がオンされると、加速制御モードとして走行速度指令値ｃＶＳＰを前記走行速度変更量ΔＶＳＰ０　ずつ大きく設定する。逆に、前記コーストスイッチ２０がオンされると、減速制御モードとして走行速度指令値ｃＶＳＰを前記走行速度変更量ΔＶＳＰ０　ずつ小さく設定する。また、このような走行速度制御中に、前記メインスイッチ１７がオフとなるか、ブレーキスイッチ２２がオンとなるか、キャンセルスイッチ２１がオンとなると、前記走行速度制御実行フラグＦＶＳＰ　がリセットされると共に走行速度指令値ｃＶＳＰが“０”に設定される。
【００２５】
次に、前記走行速度制御部１１２で行われる図４の演算処理について説明する。この図４もブロック図の形態をとっているが、図中の各ブロックは演算処理によって構成されている。図中のプラントモデル３４は自車両である。自車両の応答特性をＧＶ　（ｓ）　で表す。自車両の出力が、走行速度ＶＳＰである。この走行速度制御部１１２は、前記走行速度指令値ｃＶＳＰから基準駆動トルク指令値ｃＴＤＭ０　を算出出力するモデルマッチング補償器部３５と、駆動トルク指令値ｃＴＤＭと前記自車両で達成された走行速度ＶＳＰとの差を外乱として補償するロバスト補償器部３６とを備えている。前記モデルマッチング補償器部３５は、前記走行速度指令値ｃＶＳＰに対し、時定数Ｔ２　の一次遅れの規範モデルＲ２（ｓ）処理を施すフィードフォワード補償器３７と、このフィードフォワード補償器３７の出力値、即ち基準駆動トルク指令値フィードフォワード成分ｃＴＤＭ−ＦＦ　から前記走行速度ＶＳＰを減じる加減算器３８と、この加減算器３８の出力に対し、時定数Ｔ１　の一次遅れのローパスフィルタＲ１（ｓ）処理を施して前記基準駆動トルク指令値ｃＴＤＭ０　を出力するフィードバック補償器３９とを備えている。なお、フィードフォワード補償器３７の分母Ｒ１（ｓ）は、前記フィードバック補償器３９に対する基準駆動トルク指令値フォードフォワード成分ｃＴＤＭ−ＦＦ　の位相合わせのためであり、同様にフィードバック補償器３９の分母ＧＶ　（ｓ）　は、プラントモデル３４、即ち自車両に対する基準駆動トルク指令値ｃＴＤＭ０　の位相合わせのためである。一方、前記ロバスト補償器部３６は、前記駆動トルク指令値ｃＴＤＭに対し、ロバスト補償、即ち外乱補償のための時定数ＴＣ　の一次遅れのローパスフィルタＨ（ｓ）　処理を施す一次ローパスフィルタ４０と、前記走行速度ＶＳＰに対し、同じく外乱補償のための一次遅れのローパスフィルタＨ（ｓ）　処理を施すと共に、前記一次ローパスフィルタ４０に対して走行速度ＶＳＰの位相を合わせるローパスフィルタ４１と、前記一次ローパスフィルタ４０の出力値から前記ローパスフィルタ４１の出力値を減じる加減算器４２とを備えている。なお、前記駆動トルク指令値ｃＴＤＭは、加算器４３で、前記基準駆動トルク指令値ｃＴＤＭ０　と前記加減算器４２の出力値、即ち外乱推定値ｄＶ　とを加算して表れる。また、プラントモデルである自車両の応答特性ＧＶ　（ｓ）　は、積分特性の線形近似モデルとして下記１式で表れるので、前述した基準駆動トルク指令値ｃＴＤＭ０　、駆動トルク指令値ｃＴＤＭ及び外乱推定値ｄＶ　は、夫々下記２式〜４式で表れる。
【００２６】
【数１】
2004058776.tif 000003
【００２７】
但し、ＭＶ　は車両質量、Ｒはタイヤ転がり動半径である。
次に、前記発電用モータ回転数指令値設定部１１８で行われる図６の演算処理について説明する。この演算処理も、例えば１０ｍｓｅｃ．　程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎に実行される。なお、この演算処理でも、特に通信のためのステップを設けていないが、必要な情報は随時他のコントローラ或いは記憶装置と授受されるし、演算処理で得られた情報は随時他のコントローラ或いは記憶装置と授受される。
【００２８】
この演算処理では、まずステップＳ２１で、現在、シリーズ走行モードであるか否かを判定し、シリーズ走行モードである場合にはステップＳ２２に移行し、そうでない場合にはステップＳ２３に移行する。
前記ステップＳ２２では、回転数指令値出力完了フラグＦＮ　が“１”のセット状態であるか否かを判定し、当該回転数指令値出力完了フラグＦＮ　がセット状態である場合にはメインプログラムに復帰し、そうでない場合にはステップＳ２４に移行する。
【００２９】
前記ステップＳ２４では、カウンタＣＮＴが所定値ＣＮＴ０　以下であるか否かを判定し、当該カウンタＣＮＴが所定値ＣＮＴ０　以下である場合にはステップＳ２５に移行し、そうでない場合にはステップＳ２６に移行する。
前記ステップＳ２５では、例えば図７に示す制御マップに従って、前記カウンタＣＮＴの値から発電用モータ回転数指令値ｃＮＩＭを算出してからステップＳ２７に移行する。前記図７の制御マップは、カウンタＣＮＴが或る程度インクリメントされるたびに発電用モータ回転数指令値ｃＮＩＭを段階的に小さくするように設定されており、各段階での発電用モータ回転数は、後述するエンジントルク定常偏差算出のための所定の各エンジン回転数に発電用モータ減速比（エンジンとの間に介装されたベルトプーリ比）を乗じた値となっている。
【００３０】
前記ステップＳ２７では、前記カウンタＣＮＴをインクリメントしてからメインプログラムに復帰する。
一方、前記ステップＳ２６では、前記回転数指令値出力完了フラグＦＮ　を“１”にセットしてからメインプログラムに復帰する。
また、前記ステップＳ２３では、前記回転数指令値出力完了フラグＦＮ　を“０”にリセットしてからステップＳ２８に移行する。
【００３１】
前記ステップＳ２８では、前記カウンタＣＮＴをクリアしてからメインプログラムに復帰する。
この演算処理によれば、前記駆動用モータ１が駆動源として単独で作動している、つまりエンジン２は専ら発電用モータ４を駆動しているシリーズ走行モードで、カウンタＣＮＴが所定値ＣＮＴ０　となるまで、カウンタＣＮＴをインクリメントしながら段階を追って減少する発電用モータ回転数指令値ｃＮＩＭを出力する。従って、この間、エンジン２は、段階を追って回転数が減少されることになる。なお、前記カウンタＣＮＴが所定値ＣＮＴ０　以上になると、前記回転数指令値出力完了フラグＦＮ　がセットされるため、これ以後は、同じシリーズ走行モード内で発電用モータ回転数指令値が出力されることはなく、一旦、シリーズ走行モードが終了すると、即ちパラレル走行モードに移行すると、回転数指令値出力完了フラグＦＮ　がリセットされる。つまり、前記発電用モータ回転指令値ｃＮＩＭは、パラレル走行モードからシリーズ走行モードに移行するたびに出力されることになる。
【００３２】
次に、前記シリーズ走行時エンジントルク定常偏差算出部１１５で行われる図７の演算処理について説明する。この演算処理も、例えば１０ｍｓｅｃ．　程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎に実行される。なお、この演算処理でも、特に通信のためのステップを設けていないが、必要な情報は随時他のコントローラ或いは記憶装置と授受されるし、演算処理で得られた情報は随時他のコントローラ或いは記憶装置と授受される。
【００３３】
この演算処理では、まずステップＳ３１で、現在、シリーズ走行モードであるか否かを判定し、シリーズ走行モードである場合にはステップＳ３２に移行し、そうでない場合にはステップＳ３３に移行する。
前記ステップＳ３２では、前述した図６の演算処理の発電用モータ回転数指令値ｃＮＩＭに相当する所定エンジン回転数ＮＥ　であるか否かを判定し、所定エンジン回転数ＮＥ　である場合にはステップＳ３４に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００３４】
前記ステップＳ３４では、前記モータコントローラ１５から読込んだ発電機モータ４の電機子電流値から発電用モータトルクＴＩＭを算出してからステップＳ３５に移行する。この発電用モータトルクＴＩＭは、周知のようにモータのインダクタンスや磁束密度などから算出することができる。
前記ステップＳ３５では、前記ステップＳ３４で算出された発電用モータＴＩＭからエンジントルクＴＥ　を算出してからステップＳ３６に移行する。ここでは、前述のように発電用モータ回転数ＮＩＭ、即ちエンジン回転数ＮＥ　が定常状態にあるので、前記発電用モータトルクＴＩＭに前記発電用モータ減速比（ベルトプーリ比）を乗じて得られる。
【００３５】
前記ステップＳ３６では、前記トルク配分部１１４で配分されたエンジントルク指令値ｃＴＥ　の前回値から前記ステップＳ３５で算出されたエンジントルクＴＥ　を減じてエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　を算出してからステップＳ３７に移行する。
前記ステップＳ３７では、前記ステップＳ３６で算出されたエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　を前記エンジン回転数ＮＥ　と共に、例えば図９に示すような制御マップに記憶してからメインプログラムに復帰する。
【００３６】
一方、前記ステップＳ３３では、前記エンジンコントローラ１４から読込んだ現在のエンジン回転数におけるエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　を、前記ステップＳ３７で記憶した図９の制御マップから例えば直線補間により算出してからメインプログラムに復帰する。
この演算処理によれば、シリーズ走行モードのときに発電用モータ４を前記所定の発電用モータ回転数指令値ｃＮＩＭで回転させてエンジン回転数ＮＥ　を制御し、そのときの発電用モータ４の電機子電流値から発電用モータトルクＴＩＭ及びエンジントルクＴＥ　を求め、そのエンジントルクＴＥ　とエンジントルク指令値ｃＴＥ　の前回値との差分値を、各エンジン回転数毎にエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　として制御マップに記憶し、走行モードがパラレル走行モードになったら、前記制御マップから、現在のエンジン回転数に応じたエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　を算出し、それを前記トルク配分器１１４で配分されたエンジントルク指令値ｃＴＥ　に加算して補正する。前述のように、パラレル走行モードにおいてエンジントルクＴＥ　を正しく推定することができないのは、発電用モータ４の駆動に消費される、換言すれば発電に消費されるエンジントルク分が不明なためである。本実施形態では、シリーズ走行モード、つまりエンジン２が専ら発電を行っているときに発電に消費されるエンジントルク分とエンジン回転数との関係を、夫々、エンジントルク定常偏差とエンジン回転数との関係に置き換えて記憶し、パラレル走行モードでは、現在のエンジン回転数で発電に消費されるエンジントルク分をエンジントルク定常偏差として算出し、これをエンジントルク指令値に加算して補正を行うことによりエンジントルクの不足を回避し、変速機の入力軸トルク、つまり駆動トルクを正確に制御することができる。また、シリーズ走行モードにおけるエンジントルク定常偏差をエンジン回転数毎に記憶し、パラレル走行モードでは、現在のエンジン回転数におけるエンジントルク定常偏差を算出するようにしたため、エンジン回転数によって異なる発電で消費されるエンジントルク分をより一層正確に得ることができ、その分だけ駆動トルクをより一層正確に制御することができる。
【００３７】
図１０は、本実施形態のハイブリッド車両用走行速度制御により、時刻ｔ１　でアクセルペダルから足離しし、その後、時刻ｔ２　から走行速度制御を開始したときの入力軸トルクの経時変化を示したものである。前述したように、走行速度指令値に応じた入力軸トルク指令値は、図に実線で示すように表れるが、前述のように発電に消費されるエンジントルク分をエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　として算出し、これを加味してエンジントルク指令値、即ち入力軸トルク指令値を補正する本実施形態では、実際の入力軸トルクが前記走行速度指令値に応じた入力軸トルク指令値によく追従していることから、エンジントルクの不足が回避され、駆動トルクが正確に制御されていることが分かる。その結果、走行速度も、前記時刻ｔ２　における走行速度指令値によく追従している。
【００３８】
これに対し、図１１は、前記発電に消費されるエンジントルク分を加味せず、単に走行速度指令値に応じた入力軸トルク指令値をエンジントルク指令値と駆動用モータトルク指令値とに配分したときの入力軸トルクの経時変化を示したものである。このように発電に消費されるエンジントルク分を加味しないと実際の入力軸トルクが不足し、実際の走行速度が走行速度指令値に追従しにくい。つまり、変速機入力軸トルク、即ち駆動トルクが正確に制御できてないことを意味している。
【００３９】
次に、本発明のハイブリッド車両用走行速度制御装置の他の実施形態について図１２を用いて説明する。この図１２のブロック図は、前記走行速度コントローラ１１内を示すものであり、前記図２のものと類似しているが、細かな点が異なる。まず、もっとも大きな相違点は、前記図２のブロック図のパラレル走行時エンジントルク指令値補正部１１６に代えてパラレル走行時入力軸トルク指令値補正部１１９が設けられている点である。これに伴い、前記入力軸トルク指令値設定部１１３で設定された入力軸トルク指令値ｃＴＩＮは、前記パラレル走行時入力軸トルク指令値補正部１１９に向けて出力され、このパラレル走行時入力軸トルク指令値補正部１１９で補正された入力軸トルク指令値ｃＴＩＮが前記トルク配分部１１４に向けて出力される。このトルク配分部１１４は、前記補正された入力軸トルク指令値ｃＴＩＮを後述のようにしてエンジントルク指令値ｃＴＥ　と駆動用モータトルク指令値ｃＴＤＭとに配分し、夫々、前記エンジンコントローラ１４及びモータコントローラ１５に向けて出力すると共に、エンジントルク指令値ｃＴＥ　は前記シリーズ走行時エンジントルク定常偏差算出部１１５に向けて出力する。
【００４０】
次に、前記図１２のブロック図における各ブロックのうち、演算処理のない用が前記図２のブロック図の各ブロックと異なるものについてのみ説明する。まず、前記パラレル走行時入力軸トルク指令値補正部１１９は、前記シリーズ走行時エンジントルク定常偏差算出部１１５で算出されたパラレル走行モードにおけるエンジントルク定常偏差ΔＴＥ　を前記入力軸トルク指令値設定部ｃＴＩＮで設定された入力軸トルク指令値ｃＴＩＮに加算して、パラレル走行モードにおける入力軸トルク指令値ｃＴＩＮを補正する。なお、シリーズ走行モードでは、前記入力軸トルク指令値設定部ｃＴＩＮで設定された入力軸トルク指令値ｃＴＩＮをそのまま出力する。そして、前記トルク配分部１１４は、シリーズ走行モードの場合には、前記補正された入力軸トルク指令値ｃＴＩＮをそのまま駆動用モータトルク指令値ｃＴＤＭとし、エンジントルク指令値ｃＴＥ　は、バッテリの充電状態などに応じて決まる値とする。一方、本実施形態では、パラレル走行モードの場合に、前記補正されたトルク指令値ｃＴＩＮをそのままエンジントルク指令値ｃＴＥ　とし、駆動用モータトルク指令値ｃＴＤＭは、下記５式で表れるエンジントルク遅れ分のみとする。
【００４１】
【数２】
2004058776.tif 000004
【００４２】
但し、Ｔｅ　はエンジンの一次遅れ時定数、Ｌｅ　はエンジンの無駄時間を示す。従って、本実施形態では、パラレル走行モードにおけるエンジントルク指令値ｃＴＥ　や駆動用モータトルク指令値ｃＴＤＭの出力形態の違いや、エンジントルク定常偏差ΔＴＥ　を用いた補正対象がエンジントルク指令値ｃＴＥ　ではなく入力軸トルク指令値ｃＴＩＮであるという違いがあるものの、要するに発電に消費されるエンジントルク分をパラレル走行モードで加味して駆動トルクを制御するという意味では、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
なお、前記実施形態では各コントローラとしてマイクロコンピュータを適用した場合について説明したが、これに代えてカウンタ、比較器等の電子回路を組み合わせて構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のハイブリッド車両用走行速度制御装置の一実施形態を示す車両概略構成図である。
【図２】図１の走行速度コントローラ内で行われる演算処理の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】図２の演算処理の一部を示すフローチャートである。
【図４】図２の演算処理の一部を示すブロック図である。
【図５】図２の演算処理で用いられる制御マップである。
【図６】図２の演算処理の一部を示すフローチャートである。
【図７】図６の演算処理で用いられる制御マップである。
【図８】図２の演算処理の一部を示すフローチャートである。
【図９】図８の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１０】図２の演算処理による入力軸トルクと走行速度の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図１１】従来のハイブリッド車両用走行速度制御装置による入力軸トルクと走行速度の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図１２】図１の走行速度コントローラ内で行われる演算処理の他の実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１は駆動用モータ
２はエンジン
３はクラッチ
４は発電用モータ
５は無段変速機
６は走行速度センサ
７はインバータ
８はバッテリ
９はアクセルセンサ
１０は統合コントローラ
１１は走行速度コントローラ
１２は変速機コントローラ
１３はクラッチコントローラ
１４はエンジンコントローラ
１５はモータコントローラ
１６はバッテリコントローラ
１１１は走行速度指令値設定部
１１２は走行速度制御部
１１３は入力軸トルク指令値設定部
１１４はトルク配分部
１１５はシリーズ走行時エンジントルク定常偏差算出部
１１６はパラレル走行時エンジントルク指令値補正部
１１７は変速比指令値設定部
１１８は発電用モータ回転数指令値設定部
１１９はパラレル走行時入力軸トルク指令値補正部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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