(57)【要約】      （修正有）【課題】運転者にバッテリの充電状態を体感させるとともに、アクセル開度が低い領域又は高い領域である場合においては、バッテリの充電状態の変化によって、アクセル操作による運転者の距離調整の感覚及び車両の加速性能を変化させない装置を提供する。【解決手段】アクセル開度がゼロ以上所定の第一上限値未満の第一領域内である場合には、充電状態によらず、アクセル開度に比例して最大トルクに対する出力トルクの比率が大きくなるように出力トルクの指令値を決定し、アクセル開度が第一上限値以上所定の第二上限値未満の第二領域内である場合には、アクセル開度に比例して出力トルクの比率が大きくなり、充電状態が低くなるに従って出力トルクの比率が小さくなるように出力トルクの指令値を決定するトルク指令決定部を備えた車両用駆動制御装置。【選択図】図４
2012170282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に駆動連結される回転電機と当該回転電機に供給する電力を蓄える蓄電装置とを備えた車両用駆動装置を制御対象とする車両用駆動制御装置であって、
車両に備えられるアクセルペダルの操作量を表すアクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、
前記蓄電装置の充電状態を検出する充電状態検出部と、
前記アクセル開度と前記充電状態とに基づいて、前記回転電機に設定される最大トルク以下の範囲内で前記回転電機に出力させる出力トルクの指令値を決定するトルク指令決定部と、を備え、
前記トルク指令決定部は、
前記アクセル開度がゼロ以上所定の第一上限値未満の第一領域内である場合には、前記充電状態によらず、前記アクセル開度が大きくなるに従って前記最大トルクに対する前記出力トルクの比率が大きくなるように前記出力トルクの指令値を決定し、
前記アクセル開度が前記第一上限値以上所定の第二上限値未満の第二領域内である場合には、前記アクセル開度が大きくなるに従って前記最大トルクに対する前記出力トルクの比率が大きくなり、前記充電状態が低くなるに従って前記最大トルクに対する前記出力トルクの比率が小さくなるように前記出力トルクの指令値を決定する、
車両用駆動制御装置。
【請求項２】
前記トルク指令決定部は、前記アクセル開度が最大値である場合には、前記充電状態によらず、前記出力トルクの指令値を前記最大トルクに決定する、請求項１に記載の車両用駆動制御装置。
【請求項３】
前記トルク指令決定部は、前記第二上限値が前記アクセル開度の最大値未満であり、前記アクセル開度が前記第二上限値以上最大値以下の第三領域内である場合には、前記充電状態によらず、前記アクセル開度が大きくなるに従って前記最大トルクに対する前記出力トルクの比率が大きくなるように前記出力トルクの指令値を決定する、請求項１又は２に記載の車両用駆動制御装置。
【請求項４】
前記トルク指令決定部は、前記回転電機の回転速度に応じて最大トルクを設定する最大トルク設定部と、前記アクセル開度と前記充電状態とに基づいて、前記最大トルクに対する前記出力トルクの比率であるトルク出力比率を決定する出力比率決定部と、前記最大トルクと前記トルク出力比率に基づいて前記出力トルクの指令値を決定する出力指令値決定部と、を備え、
前記出力比率決定部は、
前記アクセル開度が前記第一領域内である場合には、前記充電状態によらず、前記アクセル開度が大きくなるに従って大きい値に前記トルク出力比率を決定し、
前記アクセル開度が前記第二領域内である場合には、前記アクセル開度が大きくなるに従って大きく前記充電状態が低くなるに従って小さい値に前記トルク出力比率を決定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪に駆動連結される回転電機と当該回転電機に供給する電力を蓄える蓄電装置とを備えた車両用駆動装置を制御対象とする車両用駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような車両用駆動制御装置に関して、例えば下記の特許文献１、２には、以下のような技術が開示されている。特許文献１の技術では、バッテリなどの蓄電装置の充電状態が低下した場合に、高充電状態における最大トルクと同じトルクを出力させると、蓄電装置が過放電状態となり、蓄電装置の劣化が進行する恐れがあるため、蓄電装置の充電状態が低下するにつれ、回転電機に出力させる最大トルクを減少させている。また、特許文献１の技術では、蓄電装置の充電状態に応じて最大トルクだけを変化させるのでは、アクセル開度の最大値付近で、アクセル開度に応じて回転電機の出力トルクが変化しなくなり、運転者に違和感を生じさせるため、アクセル開度に応じて回転電機の出力トルクを設定する設定特性全体を、蓄電装置の充電状態に応じて変化させている。すなわち、蓄電装置の充電状態の低下に応じて、最大トルクの大きさが減少されるとともに、０％から１００％までの各アクセル開度に応じて設定される回転電機の出力トルクも減少されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術では、アクセル開度が低い領域においても、蓄電装置の充電状態に応じて、アクセル開度に対する回転電機の出力トルクの関係が変化する。このアクセル開度が低い領域は、駐車時、渋滞時など、運転者が車両前後の障害物との距離を微妙に調整する場合に用いられることも多い。よって、アクセル開度の低い領域において、充電状態の変化により、アクセル開度に対する回転電機の出力トルクの関係が変化したのでは、運転者の距離調整の感覚にくるいが生じ、運転者に違和感を与える恐れがある。
【０００４】
また、特許文献１の技術では、過放電による蓄電装置の劣化を防止するなどのため、蓄電装置の充電状態の低下に応じて回転電機に出力させる最大トルクを低下させている。このため、蓄電装置の充電状態が低下するにつれ、アクセル開度が最大値（１００％）の場合の回転電機の出力トルクも低下される。このアクセル開度の最大値は、追い越し運転時などにおいて急加速が必要になった場合に用いられることが多い。よって、アクセル開度の最大値において、充電状態の低下により、回転電機の出力トルクを低下させたのでは、運転者が意図した十分な加速が得られない場合がある。
【０００５】
特許文献２の技術では、運転者のスイッチ操作により選択された運転モードに応じて、検出したアクセル開度から、制御に用いるアクセル開度（制御用アクセル開度）への変換特性を切り替えて変換し、制御用アクセル開度に応じて、回転電機の出力トルクを設定している。
しかしながら、特許文献２の技術では、アクセル開度に対する回転電機の出力トルクの関係特性を変化させるためには、運転者のスイッチ操作が必要であり、蓄電装置の充電状態に応じて、自動的に関係特性を変化させることには対応し得ないものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３４８４８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−０４２７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、回転電機を駆動力源とする車両では、蓄電装置の充電に比較的長い時間を要すると共に充電可能な場所も限られることから、運転者が充電残量を容易に把握できることが望ましい。運転者は蓄電装置電力の残量計を目視して蓄電装置の充電状態を確認することもできるが、運転中に蓄電装置の充電状態を体感できたほうが、運転者が蓄電装置の充電状態を容易に認識でき、充電切れに対して前もって準備しておくことが可能となる。
【０００８】
そこで、車両の運転状態に応じて回転電機に適切にトルク出力を行わせる運転者に違和感を与えることを抑制しつつ、運転者に蓄電装置の充電状態を体感させることができる車両用駆動制御装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る、車輪に駆動連結される回転電機と当該回転電機に供給する電力を蓄える蓄電装置とを備えた車両用駆動装置を制御対象とする車両用駆動制御装置の特徴構成は、車両に備えられるアクセルペダルの操作量を表すアクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、前記蓄電装置の充電状態を検出する充電状態検出部と、前記アクセル開度と前記充電状態とに基づいて、前記回転電機に設定される最大トルク以下の範囲内で前記回転電機に出力させる出力トルクの指令値を決定するトルク指令決定部と、を備え、前記トルク指令決定部は、前記アクセル開度がゼロ以上所定の第一上限値未満の第一領域内である場合には、前記充電状態によらず、前記アクセル開度が大きくなるに従って前記最大トルクに対する前記出力トルクの比率が大きくなるように前記出力トルクの指令値を決定し、前記アクセル開度が前記第一上限値以上所定の第二上限値未満の第二領域内である場合には、前記アクセル開度が大きくなるに従って前記最大トルクに対する前記出力トルクの比率が大きくなり、前記充電状態が低くなるに従って前記最大トルクに対する前記出力トルクの比率が小さくなるように前記出力トルクの指令値を決定する点にある。
【００１０】
なお、本願において「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
また、本願において、「駆動連結」とは、２つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該２つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該２つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合要素、例えば摩擦クラッチや噛み合い式クラッチ等が含まれていてもよい。
【００１１】
上記の特徴構成によれば、アクセル開度がゼロ以上所定の第一上限値未満の第一領域内である場合には、充電状態によらず、アクセル開度が大きくなるに従って最大トルクに対する出力トルクの比率が大きくなるように出力トルクの指令値を決定するので、駐車時、渋滞時など、運転者が車両前後の障害物との距離を微妙に調整する場合に用いられるアクセル開度の低い領域において、充電状態の変化によらず、アクセル開度に対する回転電機の出力トルクの関係が一定に維持される。よって、運転者の距離調整の感覚にくるいが生じることや、運転者に違和感を与えることを抑制できる。
【００１２】
また、上記の特徴構成によれば、アクセル開度が第一上限値以上所定の第二上限値未満の第二領域内である場合には、アクセル開度が大きくなるに従って最大トルクに対する出力トルクの比率が大きくなり、充電状態が低くなるに従って最大トルクに対する出力トルクの比率が小さくなるように出力トルクの指令値を決定する。これにより、充電状態が低くなるにつれ、運転者は、同じ車両の駆動力（加速）を得るために、アクセル開度を増加させる必要が生じるため、運転者に充電状態の低下を体感させることができる。また、第一領域よりアクセル開度が高い第二領域は、第一領域に比べて回転電機の出力トルクが大きく、連続走行において用いられる頻度も高い領域であるので、この領域での回転電機の出力トルクを低く抑えることにより、効果的に電力消費を抑制して次回の充電までの走行可能距離を延ばすことが可能となる。
【００１３】
従って、上記の特徴構成によれば、車両の運転状態に応じて回転電機に適切にトルク出力を行わせる運転者に違和感を与えることを抑制しつつ、運転者に蓄電装置の充電状態を体感させることができ、更には、回転電機による電力消費を効果的に抑制することができる。
【００１４】
ここで、前記トルク指令決定部は、前記アクセル開度が最大値である場合には、前記充電状態によらず、前記出力トルクの指令値を前記最大トルクに決定すると好適である。
【００１５】
この構成によれば、運転者によりアクセル開度が最大値にされた場合には、充電状態によらず、回転電機に最大トルクを出力させることができる。よって、追い越し運転時、危険回避運転時などにおいて急加速が必要になった場合に、運転者が意図した十分な加速が得られるようにすることができる。
【００１６】
ここで、前記トルク指令決定部は、前記第二上限値が前記アクセル開度の最大値未満であり、前記アクセル開度が前記第二上限値以上最大値以下の第三領域内である場合には、前記充電状態によらず、前記アクセル開度が大きくなるに従って前記最大トルクに対する前記出力トルクの比率が大きくなるように前記出力トルクの指令値を決定すると好適である。
【００１７】
アクセル開度が最大値に近い第三領域内である場合は、追い越し運転時、危険回避運転時などにおいて急加速が必要になった場合に用いられる可能性が高い。上記の構成によれば、アクセル開度が第三領域内にある場合は、充電状態の変化により、アクセル開度に対する回転電機の出力トルクの関係が変化しないようにすることができる。よって、追い越し運転時、危険回避運転時などにおいて急加速が必要になった場合に、運転者がアクセル開度に応じて意図した十分な加速が得られるようにすることができる。
【００１８】
ここで、前記トルク指令決定部は、前記回転電機の回転速度に応じて最大トルクを設定する最大トルク設定部と、前記アクセル開度と前記充電状態とに基づいて、前記最大トルクに対する前記出力トルクの比率であるトルク出力比率を決定する出力比率決定部と、前記最大トルクと前記トルク出力比率に基づいて前記出力トルクの指令値を決定する出力指令値決定部と、を備え、前記出力比率決定部は、前記アクセル開度が前記第一領域内である場合には、前記充電状態によらず、前記アクセル開度が大きくなるに従って大きい値に前記トルク出力比率を決定し、前記アクセル開度が前記第二領域内である場合には、前記アクセル開度が大きくなるに従って大きく前記充電状態が低くなるに従って小さい値に前記トルク出力比率を決定すると好適である。
【００１９】
この構成によれば、回転電機の回転速度、アクセル開度、及び充電状態に応じて変化させる出力トルクの指令値を、回転電機の回転速度に応じて変化させる最大トルクと、アクセル開度及び充電状態に応じて変化させるトルク出力比率と、に基づいて決定することができる。すなわち、３入力１出力からなる４次元の関係特性を、１入力１出力からなる２次元の関係特性と、２入力１出力からなる３次元の関係特性とにより設定することができる。よって、４次元の関係特性を、より低次元の３次元の関係特性と２次元の関係特性とにより設定することができ、関係特性の設定を容易化することができる。
【００２０】
また、上記の構成によれば、最大トルクと、最大トルクに対するトルク出力比率を決定しているので、車両の動力性能において重要な最大トルクを直接設定することができ、車両の動力性能を管理することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用駆動装置及び車両用駆動制御装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用駆動制御装置の処理を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用駆動制御装置の処理を説明する図である。
【図５】本発明のその他の実施形態に係る車両用駆動制御装置の処理を説明する図である。
【図６】本発明のその他の実施形態に係る車両用駆動制御装置の処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第一の実施形態〕
本発明に係る車両用駆動制御装置３０の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る車両用駆動装置１及び車両用駆動制御装置３０の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、駆動力源としての回転電機ＭＧと、当該回転電機ＭＧに供給する電力を蓄えるバッテリＢＴとを備え、回転電機ＭＧの駆動力を、動力伝達機構を介して車輪Ｗへ伝達する構成となっている。また、車両用駆動装置１は、回転電機ＭＧを駆動するためのインバータＩＮを備えている。なお、バッテリＢＴが、本願における「蓄電装置」である。
【００２３】
また、回転電機ＭＧを駆動力源とする電動車両は、車両用駆動装置１を制御対象とする車両用駆動制御装置３０を備えている。そして、車両用駆動制御装置３０は、図１及び図２に示すように、バッテリＢＴの充電状態ＳＯＣを検出する充電状態検出部５１と、アクセルペダルＡＰの操作量を表すアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度検出部５２と、アクセル開度Ａｃｃと充電状態ＳＯＣとに基づいて、回転電機ＭＧに設定される最大トルクＴｍａｘ以下の範囲内で回転電機ＭＧに出力させる出力トルクの指令値Ｔｏを決定するトルク指令決定部５３と、出力トルクの指令値Ｔｏのトルクを回転電機ＭＧに出力させるためにインバータＩＮを駆動制御するインバータ制御部５０と、を備えている。
【００２４】
このような構成において、トルク指令決定部５３は、アクセル開度Ａｃｃがゼロ以上所定の第一上限値Ｘ１未満の第一領域Ｙ１内である場合には、充電状態ＳＯＣによらず、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるに従って最大トルクＴｍａｘに対する出力トルクの比率が大きくなるように出力トルクの指令値Ｔｏを決定し、アクセル開度Ａｃｃが第一上限値Ｘ１以上所定の第二上限値Ｘ２未満の第二領域Ｙ２内である場合には、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるに従って最大トルクＴｍａｘに対する出力トルクの比率が大きくなり、充電状態ＳＯＣが低くなるに従って最大トルクＴｍａｘに対する出力トルクの比率が小さくなるように出力トルクの指令値Ｔｏを決定する点に特徴を有している。
以下、本実施形態に係る車両用駆動装置１及び車両用駆動制御装置３０について、詳細に説明する。
【００２５】
１．車両用駆動装置１の構成
まず、本実施形態に係る電動車両の車両用駆動装置１の構成について説明する。
回転電機ＭＧは、非回転部材に固定されたステータＳｔと、このステータＳｔの径方向内側に回転自在に支持された回転軸を備えたロータＲｏと、を有している。この回転電機ＭＧのロータＲｏの回転軸は、出力軸Ｏと一体回転するように駆動連結されている。回転電機ＭＧは、直流交流変換を行うインバータＩＮを介して蓄電装置としてのバッテリＢＴに電気的に接続されている。そして、回転電機ＭＧは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能と、を果たすことが可能とされている。すなわち、回転電機ＭＧは、インバータＩＮを介してバッテリＢＴからの電力供給を受けて力行し、或いは車輪Ｗから伝達される回転駆動力により発電した電力を、インバータＩＮを介してバッテリＢＴに蓄電（充電）する。なお、バッテリＢＴは蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。
【００２６】
インバータＩＮは、バッテリＢＴの直流電力を交流電力に変換して回転電機ＭＧを駆動するため、或いは回転電機ＭＧが発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリＢＴに充電するための複数のスイッチング素子を備えている。
【００２７】
回転電機ＭＧから出力軸Ｏへ伝達されたトルクは、出力用差動歯車装置ＤＦを介して左右二つの車軸ＡＸに分配されて伝達され、各車軸ＡＸに駆動連結された車輪Ｗに伝達される。なお、回転電機ＭＧから車輪Ｗまでの動力伝達経路上に、変速比が変更可能に構成された変速機構や、減速ギヤや、クラッチなどの駆動連結機構が備えられてもよい。
【００２８】
２．車両用駆動制御装置３０の構成
次に、回転電機ＭＧの制御を行う車両用駆動制御装置３０の構成について説明する。
車両用駆動制御装置３０は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）等の記憶装置等を有して構成されている。そして、車両用駆動制御装置３０のＲＯＭ等に記憶されたソフトウェア（プログラム）又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、図２に示すような車両用駆動制御装置３０の機能部５０〜５４などが構成されている。
【００２９】
また、車両用駆動装置１は、センサＳｅ１〜Ｓｅ５を備えており、各センサから出力される電気信号は車両用駆動制御装置３０に入力される。車両用駆動制御装置３０は、入力された電気信号に基づき各センサの検出情報を算出する。
【００３０】
バッテリ充電状態検出センサＳｅ１は、バッテリＢＴの充電状態ＳＯＣを検出するためのセンサである。本実施形態では、バッテリ充電状態検出センサＳｅ１は、バッテリ電圧を検出するための電圧センサ、バッテリの入出力電流を検出するための電流センサ、及びバッテリ温度を検出するための温度センサなどから構成されている。
アクセル開度検出センサＳｅ２は、運転者により操作されるアクセルペダルＡＰの操作量を表すアクセル開度Ａｃｃを検出するためのセンサである。
【００３１】
また、回転速度センサＳｅ３は、回転電機ＭＧの回転軸の回転速度ωｅ及び回転角度を検出するためのセンサである。回転速度センサＳｅ３には、レゾルバ、ロータリエンコーダなどが用いられる。
シフト位置センサＳｅ４は、シフトレバーの選択位置（シフト位置）を検出するためのセンサである。車両用駆動制御装置３０は、シフト位置センサＳｅ４からの入力情報に基づいて、「ドライブレンジ」、「ニュートラルレンジ」、「後進ドライブレンジ」、「パーキングレンジ」等のいずれのレンジが運転者により指定されたかを検出する。
また、電流センサＳｅ５は、回転電機ＭＧのコイルに流れる電流を検出するためのセンサである。
【００３２】
車両用駆動制御装置３０は、回転電機ＭＧの動作制御を行う機能部を備えている。本実施形態では、車両用駆動制御装置３０は、図１及び図２に示すように、インバータ制御部５０、充電状態検出部５１、アクセル開度検出部５２、トルク指令決定部５３、及び回転速度検出部５４などの機能部を備えている。以下で、各機能部について詳細に説明する。
【００３３】
２−１．充電状態検出部５１
充電状態検出部５１は、バッテリ充電状態検出センサＳｅ１の入力信号に基づいて、バッテリＢＴの充電状態ＳＯＣ、劣化状態ＳＯＨなどを推定する。すなわち、充電状態検出部５１は、バッテリ充電状態検出センサＳｅ１を構成する電圧センサ、電流センサ及び温度センサの入力信号に基づいて、バッテリ電圧、バッテリ電流、及びバッテリ温度を検出し、当該バッテリ電圧、バッテリ電流、及びバッテリ温度に基づいて、充電状態ＳＯＣ、劣化状態ＳＯＨなどを推定する。
【００３４】
なお、車両用駆動制御装置３０とは別に、バッテリ監視装置が備えられ、当該バッテリ監視装置が、バッテリ充電状態検出センサＳｅ１の入力信号に基づいて、バッテリＢＴの充電状態ＳＯＣ、劣化状態ＳＯＨなどを推定し、当該充電状態ＳＯＣ、劣化状態ＳＯＨなどの情報を車両用駆動制御装置３０に伝達するように構成されてもよい。この場合、充電状態検出部５１は、バッテリ監視装置から伝達された充電状態ＳＯＣ、劣化状態ＳＯＨなどの情報に基づき、車両用駆動制御装置３０内で用いる充電状態ＳＯＣを決定するように構成される。
【００３５】
２−２．アクセル開度検出部５２
アクセル開度検出部５２は、アクセル開度検出センサＳｅ２の入力信号に基づいて、車両に備えられるアクセルペダルＡＰの操作量を表すアクセル開度Ａｃｃを検出する。本実施形態では、アクセルペダルＡＰが全く操作されていない状態をアクセル開度Ａｃｃ＝０％とし、アクセルペダルＡＰの操作量が最大の状態をアクセル開度Ａｃｃ＝１００％として検出する。
【００３６】
２−３．回転速度検出部５４
回転速度検出部５４は、回転速度センサＳｅ３の入力信号に基づいて、回転電機ＭＧの回転軸の回転速度ωｅ及び回転角度を算出する。
また、回転電機ＭＧの回転軸には、車輪Ｗが駆動連結されており、回転電機ＭＧの回転軸の回転速度ωｅは車速に比例するため、回転速度検出部５４は、回転速度センサＳｅ３の入力信号に基づいて車速を算出する。
【００３７】
２−４．トルク指令決定部５３
トルク指令決定部５３は、アクセル開度Ａｃｃと充電状態ＳＯＣとに基づいて、回転電機ＭＧに設定される最大トルクＴｍａｘ以下の範囲内で回転電機ＭＧに出力させる出力トルクの指令値Ｔｏを決定する。
そして、トルク指令決定部５３は、図４を用いて後述するように、アクセル開度Ａｃｃがゼロ以上所定の第一上限値Ｘ１未満の第一領域Ｙ１内である場合には、充電状態ＳＯＣによらず、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるに従って最大トルクＴｍａｘに対する出力トルクの比率が大きくなるように出力トルクの指令値Ｔｏを決定し、アクセル開度Ａｃｃが第一上限値Ｘ１以上所定の第二上限値Ｘ２未満の第二領域Ｙ２内である場合には、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるに従って最大トルクＴｍａｘに対する出力トルクの比率が大きくなり、充電状態ＳＯＣが低くなるに従って最大トルクＴｍａｘに対する出力トルクの比率が小さくなるように出力トルクの指令値Ｔｏを決定するように構成されている。
【００３８】
本実施形態では、トルク指令決定部５３は、アクセル開度Ａｃｃが第二上限値Ｘ２以上最大値以下の第三領域Ｙ３内である場合には、充電状態ＳＯＣによらず、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるに従って最大トルクＴｍａｘに対する出力トルクの比率が大きくなるように出力トルクの指令値Ｔｏを決定するように構成されている。特に、トルク指令決定部５３は、アクセル開度Ａｃｃが最大値（１００％）である場合には、充電状態ＳＯＣによらず、出力トルクの指令値Ｔｏを最大トルクＴｍａｘに決定するように構成されている。なお、図４を用いて後述するように、第二上限値Ｘ２がアクセル開度Ａｃｃの最大値（１００％）に設定される場合は、第三領域Ｙ３は、アクセル開度Ａｃｃの最大値（１００％）のみとなる。この場合は、第三領域Ｙ３内の出力トルクの指令値Ｔｏは、充電状態ＳＯＣ及びアクセル開度Ａｃｃによらず、最大トルクＴｍａｘに決定されるように構成される。
【００３９】
このような出力トルクの指令値Ｔｏを演算するために、本実施形態に係わるトルク指令決定部５３は、図２に示すように、回転電機ＭＧの回転速度ωｅに応じて最大トルクＴｍａｘを設定する最大トルク設定部４０と、アクセル開度Ａｃｃと充電状態ＳＯＣとに基づいて、最大トルクＴｍａｘに対する出力トルクの比率であるトルク出力比率Ｋｒを決定する出力比率決定部４１と、最大トルクＴｍａｘとトルク出力比率Ｋｒに基づいて出力トルクの指令値Ｔｏを決定する出力指令値決定部４２と、を備えている。
以下、本実施形態に係わるトルク指令決定部５３について詳細に説明する。
【００４０】
２−４−１．最大トルク設定部４０
最大トルク設定部４０は、上記のように、回転電機ＭＧの回転速度ωｅに応じて最大トルクＴｍａｘを設定する。本実施形態では、最大トルク設定部４０は、図３に示すように、回転電機ＭＧの回転速度ωｅに対する最大トルクＴｍａｘの関係が予め設定された最大トルク設定マップを備えており、最大トルク設定部４０は、当該最大トルク設定マップと、回転電機ＭＧの回転速度ωｅとに基づいて、最大トルクＴｍａｘを設定する。ここで最大トルクＴｍａｘは、各回転電機ＭＧの回転速度ωｅにおいて回転電機ＭＧが出力可能な最大のトルクに対応するように予め定められた所定の値である。
【００４１】
図３に示す最大トルク設定マップは、シフト位置がドライブレンジの場合に用いられるマップの例であるが、最大トルク設定部４０は、シフト位置が後進ドライブレンジの場合に用いる最大トルク設定マップ（不図示）も備えており、シフト位置により最大トルク設定マップを切り替えて用いるように構成されている。
【００４２】
２−４−２．出力比率決定部４１
出力比率決定部４１は、上記のように、アクセル開度Ａｃｃと充電状態ＳＯＣとに基づいて、最大トルクＴｍａｘに対する出力トルクの比率であるトルク出力比率Ｋｒを決定する。本実施形態では、出力比率決定部４１は、図４に示すように、複数の異なる所定の充電状態ＳＯＣ毎に、アクセル開度Ａｃｃに対するトルク出力比率Ｋｒの関係が予め設定されたトルク出力比率設定マップを備えている。そして、出力比率決定部４１は、アクセル開度Ａｃｃに基づいて、各所定の充電状態ＳＯＣのトルク出力比率設定マップにおけるトルク出力比率Ｋｒを決定し、各所定の充電状態ＳＯＣに対応したトルク出力比率Ｋｒと、充電状態ＳＯＣとに基づき、線形補完の演算を行うなどして、充電状態ＳＯＣに対応するトルク出力比率Ｋｒを設定する。
【００４３】
図４には、８０％以上、５０％、及び１０％以下の各所定の充電状態ＳＯＣに対応したトルク出力比率設定マップの設定例が示されている。実際には、８０％から１０％の間は、さらに細かく規定され、或いは複数段階で規定されたマップの間は線形補完により求められた値が用いられる。
【００４４】
また、図示は省略するが、出力比率決定部４１は、アクセル開度Ａｃｃ及び充電状態ＳＯＣに対するトルク出力比率Ｋｒの関係が予め設定された３次元のトルク出力比率設定マップを備えるように構成されてもよい。出力比率決定部４１は、当該トルク出力比率設定マップと、アクセル開度Ａｃｃ及び充電状態ＳＯＣとに基づいて、トルク出力比率Ｋｒを設定するように構成されてもよい。もしくは、出力比率決定部４１は、アクセル開度Ａｃｃ及び充電状態ＳＯＣに対するトルク出力比率Ｋｒの関係が予め設定された高次の関数を備え、当該高次の関数と、アクセル開度Ａｃｃ及び充電状態ＳＯＣとに基づいて、トルク出力比率Ｋｒを設定するように構成されてもよい。
【００４５】
そして、出力比率決定部４１は、図４の例に示すように、アクセル開度Ａｃｃがゼロ以上所定の第一上限値Ｘ１未満の第一領域Ｙ１内である場合には、充電状態ＳＯＣによらず、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるに従って大きい値にトルク出力比率Ｋｒを決定するように構成されている。また、出力比率決定部４１は、アクセル開度Ａｃｃが第一上限値Ｘ１以上所定の第二上限値Ｘ２未満の第二領域Ｙ２内である場合には、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるに従って大きく充電状態ＳＯＣが低くなるに従って小さい値にトルク出力比率Ｋｒを決定するように構成されている。
【００４６】
また、本実施形態では、出力比率決定部４１は、アクセル開度Ａｃｃが第二上限値Ｘ２以上最大値以下の第三領域Ｙ３内である場合には、充電状態ＳＯＣによらず、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるに従って大きい値にトルク出力比率Ｋｒを決定するように構成されている。特に、出力比率決定部４１は、アクセル開度Ａｃｃが最大値（１００％）である場合には、充電状態ＳＯＣによらず、トルク出力比率Ｋｒを最大値（１００％）に決定するように構成されている。
【００４７】
各所定の充電状態ＳＯＣのトルク出力比率設定マップは、アクセル開度Ａｃｃが第一領域Ｙ１内である場合には、図４に示すように、充電状態ＳＯＣが変化しても、トルク出力比率Ｋｒが変化しないように設定されている。従って、この第一領域Ｙ１内では、単にアクセル開度Ａｃｃが大きくなるに従ってトルク出力比率Ｋｒが大きくなるように設定されている。
【００４８】
一方、各所定の充電状態ＳＯＣのトルク出力比率設定マップは、アクセル開度Ａｃｃが第二領域Ｙ２内である場合には、第一領域Ｙ１と同様に、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるに従ってトルク出力比率Ｋｒが大きくなるように設定されていると共に、充電状態ＳＯＣが低くなるに従って、トルク出力比率Ｋｒが小さくなるように設定されている。図４に示す例では、各所定の充電状態ＳＯＣのトルク出力比率設定マップは、アクセル開度Ａｃｃが第二領域Ｙ２内であって、充電状態ＳＯＣが１０％から８０％の所定範囲内である場合に、充電状態ＳＯＣが低くなるに従ってトルク出力比率Ｋｒが小さくなるように設定されている。充電状態ＳＯＣが８０％以上である場合、及び充電状態ＳＯＣが１０％以下である場合には、充電状態ＳＯＣが変化しても、トルク出力比率Ｋｒが変化しないよう設定されている。この１０％から８０％の充電状態ＳＯＣの所定範囲は、例えば、バッテリＢＴの充電状態ＳＯＣの通常の使用範囲に対応して設定される。よって、バッテリＢＴの充電状態ＳＯＣの通常の使用範囲において、運転者に充電状態ＳＯＣの低下を体感させることができる。このように、出力比率決定部４１は、少なくとも所定の充電状態ＳＯＣの範囲内において、充電状態ＳＯＣが低くなるに従って小さい値にトルク出力比率Ｋｒを決定するように構成されればよい。
【００４９】
また、各所定の充電状態ＳＯＣのトルク出力比率設定マップは、アクセル開度Ａｃｃが第三領域Ｙ３内であって、最大値（１００％）である場合には、図４に示すように、充電状態ＳＯＣが変化しても、トルク出力比率Ｋｒは１００％に設定されている。図４に示す例では、第二上限値Ｘ２はアクセル開度Ａｃｃの最大値（１００％）に設定されており、第三領域Ｙ３は、アクセル開度Ａｃｃの最大値（１００％）のみとなっている。この場合は、第三領域Ｙ３内のトルク出力比率Ｋｒは、充電状態ＳＯＣ及びアクセル開度Ａｃｃによらず、最大値（１００％）に決定されるように構成されている。
【００５０】
２−４−３．出力指令値決定部４２
出力指令値決定部４２は、上記のように、最大トルクＴｍａｘとトルク出力比率Ｋｒに基づいて出力トルクの指令値Ｔｏを決定する。本実施形態では、出力指令値決定部４２は、図２に示すように、最大トルクＴｍａｘとトルク出力比率Ｋｒとを乗算した値を、出力トルクの指令値Ｔｏに設定するように構成されている。
【００５１】
なお、出力指令値決定部４２は、上記のように算出した出力トルクの指令値Ｔｏに対して、上限制限処理を行った値を出力トルクの指令値Ｔｏに設定するように構成されてもよい。上限制限値は、例えば、回転電機ＭＧの温度、インバータＩＮの温度、又は回転電機ＭＧ及びインバータＩＮの故障状態などに応じて設定される。
【００５２】
２−５．インバータ制御部５０
インバータ制御部５０は、出力トルクの指令値Ｔｏなどのトルク指令値のトルクを回転電機ＭＧに出力させるために、回転電機ＭＧの回転角度、及びコイル電流などに基づき、インバータＩＮが備えた複数のスイッチング素子をオンオフ駆動する信号を出力して、インバータＩＮを駆動制御する。なお、インバータ制御部５０は、回転速度センサＳｅ３の入力信号に基づき回転電機ＭＧの回転軸の回転角度を検出すると共に、電流センサＳｅ５の入力信号に基づき回転電機ＭＧのコイルに流れるコイル電流を検出する。なお、回転電機ＭＧに出力させるトルク指令値に、例えば、コギングトルクの打ち消し用のトルク指令等、出力トルクの指令値Ｔｏ以外の指令値が含まれていてもよい。
【００５３】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００５４】
（１）上記の実施形態においては、トルク指令決定部５３が、最大トルク設定部４０と、出力比率決定部４１と、出力指令値決定部４２と、を備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、トルク指令決定部５３は、最大トルク設定部４０、出力比率決定部４１、及び出力指令値決定部４２を備えずに、アクセル開度Ａｃｃ、充電状態ＳＯＣ、及び回転電機ＭＧの回転速度ωｅに基づいて、回転電機ＭＧに設定される最大トルクＴｍａｘ以下の範囲内で回転電機ＭＧに出力させる出力トルクの指令値Ｔｏを決定すれば何れの演算方法を用いてもよい。例えば、トルク指令決定部５３は、図５に示すように、複数の異なる所定の充電状態ＳＯＣ毎に、回転電機ＭＧの回転速度ωｅ及びアクセル開度Ａｃｃに対する出力トルクの指令値Ｔｏの関係が予め設定された３次元又は２次元のトルク指令値設定マップを備えるように構成されていてもよい。そして、トルク指令決定部５３は、回転電機ＭＧの回転速度ωｅ及びアクセル開度Ａｃｃに基づいて、各所定の充電状態ＳＯＣのトルク指令値設定マップにおける出力トルクの指令値Ｔｏを決定し、各所定の充電状態ＳＯＣに対応した出力トルクの指令値Ｔｏと、充電状態ＳＯＣとに基づき、線形補完の演算を行うなどして、充電状態ＳＯＣに対応する出力トルクの指令値Ｔｏを設定してもよい。
【００５５】
図５（ａ）には、８０％以上の充電状態ＳＯＣに対応したトルク指令値設定マップの設定例が示されており、図５（ｂ）には、５０％の充電状態ＳＯＣに対応したトルク指令値設定マップの設定例が示されており、図５（ｃ）には、１０％以下の充電状態ＳＯＣに対応したトルク指令値設定マップの設定例が示されている。また、各図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、アクセル開度Ａｃｃ０％、第一上限値Ｘ１に設定されたアクセル開度Ａｃｃ２０％、第二上限値Ｘ２に設定されたアクセル開度Ａｃｃ１００％、及び第一上限値Ｘ１と第二上限値Ｘ２との中間付近の第二領域Ｙ２内のアクセル開度Ａｃｃ７０％におけるトルク指令値設定マップの設定例が示されている。
【００５６】
この図に示されているように、第二領域Ｙ２内のアクセル開度Ａｃｃ７０％の出力トルクの指令値Ｔｏは、充電状態ＳＯＣ８０％以上の図５（ａ）から、充電状態ＳＯＣ５０％の図５（ｂ）、充電状態ＳＯＣ１０％以下の図５（ｃ）と、充電状態ＳＯＣが低くなるに従って小さい値になるように設定されていることがわかる。一方、第一上限値Ｘ１に設定された第一領域Ｙ１内のアクセル開度Ａｃｃ２０％の出力トルクの指令値Ｔｏは、図５（ａ）から図５（ｂ）、図５（ｃ）と示すように、充電状態ＳＯＣが変化しても、変化しないように設定されていることがわかる。また、アクセル開度Ａｃｃが最大値（１００％）の出力トルクの指令値Ｔｏは、図５（ａ）から図５（ｂ）、図５（ｃ）と示すように、充電状態ＳＯＣが変化しても変化せず、最大トルクＴｍａｘに設定されていることがわかる。
【００５７】
（２）上記の実施形態においては、トルク指令決定部５３が、第一上限値Ｘ１及び第二上限値Ｘ２を所定値に設定している場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、トルク指令決定部５３は、第一上限値Ｘ１及び第二上限値Ｘ２を、回転電機ＭＧの回転速度ωｅなど、回転電機ＭＧなどの運転条件に応じて変化させるように構成されてもよい。例えば、トルク指令決定部５３は、図６に示すように、回転電機ＭＧの回転速度ωｅに応じて、第一上限値Ｘ１及び第二上限値Ｘ２を変化させるように構成されてもよい。同様に、トルク指令決定部５３は、車速に応じて、第一上限値Ｘ１及び第二上限値Ｘ２を変化させるように構成されてもよい。
【００５８】
この場合、第一上限値Ｘ１は、回転電機ＭＧの回転速度ωｅが増加するに従って減少され、第一領域Ｙ１が狭められるように設定されてもよい。第一領域Ｙ１の設定が必要になる場合は、特に、渋滞時、駐車時など徐行運転が行われる場合であり、回転電機ＭＧの回転速度ωｅが低い場合である。一方、車速が上昇するにつれ、第一領域Ｙ１の設定の必要性が低下し、充電状態ＳＯＣの低下を体感させる第二領域Ｙ２の必要性が高まる。このように設定することで、回転電機ＭＧの回転速度ωｅに応じて、第一領域Ｙ１及び第二領域Ｙ２を適切に設定することができる。
【００５９】
また、第二上限値Ｘ２は、回転電機ＭＧの回転速度ωｅが増加するに従って減少され、第三領域Ｙ３が広げられるように設定されてもよい。第三領域Ｙ３の設定が必要になる場合は、特に、追い越し運転時などある程度高い車速で走行中の場合であり、回転電機ＭＧの回転速度ωｅが高い場合である。一方、車速が低下するに従って第三領域Ｙ１を広く設定する必要性が低下し、充電状態ＳＯＣの低下を体感させる第二領域Ｙ２の必要性が高まる。このように設定することで、回転電機ＭＧの回転速度ωｅに応じて、第三領域Ｙ３及び第二領域Ｙ２を適切に設定することができる。
【００６０】
この場合、トルク指令決定部５３は、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、複数の異なる所定の回転電機ＭＧの回転速度ωｅ毎（図示の例では、ωｅ＝ωｅ１、ωｅ２、ωｅ３（ωｅ１＜ωｅ２＜ωｅ３））に、アクセル開度Ａｃｃ及び充電状態ＳＯＣに対するトルク出力比率Ｋｒの関係が予め設定されたトルク出力比率設定マップを備えるように構成されてもよい。そして、トルク指令決定部５３は、アクセル開度Ａｃｃ及び充電状態ＳＯＣに基づいて、各所定の回転電機ＭＧの回転速度ωｅのトルク出力比率設定マップにおけるトルク出力比率Ｋｒを決定し、各所定の回転電機ＭＧの回転速度ωｅに対応したトルク出力比率Ｋｒと、回転電機ＭＧの回転速度ωｅとに基づき、線形補完の演算を行うなどして、回転電機ＭＧの回転速度ωｅに対応するトルク出力比率Ｋｒを設定してもよい。あるいは、トルク指令決定部５３は、回転電機ＭＧの回転速度ωｅ毎（例えば、０≦ωｅ＜ωａ、ωａ≦ωｅ＜ωｂ、ωｂ≦ωｅ）に、トルク出力比率設定マップを備え、回転電機ＭＧの回転速度ωｅに対応するトルク出力比率設定マップを用いて、トルク出力比率Ｋｒを設定するように構成されてもよい。
【００６１】
（３）上記の実施形態においては、トルク指令決定部５３は、アクセル開度Ａｃｃが最大値である場合には、充電状態ＳＯＣによらず、出力トルクの指令値Ｔｏを最大トルクＴｍａｘに決定する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、トルク指令決定部５３は、アクセル開度Ａｃｃが最大値である場合に、最大トルクＴｍａｘ以外のトルクを出力トルクの指令値Ｔｏに決定するように構成されてもよい。この場合、トルク指令決定部５３は、アクセル開度Ａｃｃが最大値である場合に、アクセル開度Ａｃｃと充電状態ＳＯＣとに基づいて、最大トルクＴｍａｘ以下の範囲内で出力トルクの指令値Ｔｏを決定するように構成されてもよい。
【００６２】
（４）上記の実施形態においては、回転電機ＭＧに設定される最大トルクＴｍａｘは、回転電機ＭＧの回転速度ωｅに応じて設定される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、回転電機ＭＧに設定される最大トルクＴｍａｘは、回転電機ＭＧの回転速度ωｅに加えて、他の情報、例えば充電状態ＳＯＣなどにも応じても設定されるように構成されてもよい。例えば、充電状態ＳＯＣが０％に近い場合（例えば、５％以下など）は、回転電機ＭＧに最大限のトルクを出力させるように制御しても回転電機ＭＧが出力可能な最大のトルクが低下するため、充電状態ＳＯＣが０％に近づくにつれ、回転電機ＭＧに設定される最大トルクＴｍａｘを低下させるように構成されてもよい。
【００６３】
（５）上記の実施形態においては、図４、図５、及び図６で示したトルク出力比率Ｋｒ並びに出力トルクの指令値Ｔｏは、ゼロ以上の値が設定されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、トルク出力比率Ｋｒ並びに出力トルクの指令値Ｔｏは、ゼロ未満の値に設定されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、車輪に駆動連結される回転電機と当該回転電機に供給する電力を蓄える蓄電装置とを備えた車両用駆動装置を制御対象とする車両用駆動制御装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１        ：車両用駆動装置
３０      ：車両用駆動制御装置
４０      ：最大トルク設定部
４１      ：出力比率決定部
４２      ：出力指令値決定部
５０      ：インバータ制御部
５１      ：充電状態検出部
５２      ：アクセル開度検出部
５３      ：トルク指令決定部
５４      ：回転速度検出部
ωｅ      ：回転電機の回転速度
ＡＰ      ：アクセルペダル
Ａｃｃ    ：アクセル開度
ＢＴ      ：バッテリ（蓄電装置）
ＩＮ      ：インバータ
Ｋｒ      ：トルク出力比率
ＭＧ      ：回転電機
Ｏ        ：出力軸
ＳＯＣ    ：充電状態
Ｓｅ１    ：バッテリ充電状態検出センサ
Ｓｅ２    ：アクセル開度検出センサ
Ｓｅ３    ：回転速度センサ
Ｓｅ４    ：シフト位置センサ
Ｓｅ５    ：電流センサ
Ｔｍａｘ  ：最大トルク
Ｔｏ      ：出力トルクの指令値
Ｗ        ：車輪
Ｘ１      ：第一上限値
Ｘ２      ：第二上限値
Ｙ１      ：第一領域
Ｙ２      ：第二領域
Ｙ３      ：第三領域
【図１】
2012170282.tif 000003
【図２】
2012170282.tif 000004
【図３】
2012170282.tif 000005
【図４】
2012170282.tif 000006
【図５】
2012170282.tif 000007
【図６】
2012170282.tif 000008