(57)【要約】【課題】車両の駆動力制御装置において、運転者によるアクセル操作の負担を軽減してドライバビリティの向上を可能とすると共に燃費の悪化を抑制可能とする。【解決手段】エンジン１１とモータジェネレータ１４との駆動力を駆動輪１６に伝達可能なハイブリッド車両にて、エンジン１１の駆動力により車両を走行可能なエンジン走行モードとモータジェネレータ１４の駆動力により車両を走行可能なＥＶ走行モードとを切替可能であり、また、アクセル開度に基づいてモータジェネレータ１４が駆動力を出力する力行区間と回生制動させる回生区間と駆動力及び回生制動のない惰性走行区間とに切替可能であり、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度に基づいて惰性走行区間の領域を変更する。【選択図】図１
2012090396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータと、
アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
アクセル操作量に基づいて前記電気モータが駆動力を出力する力行区間と前記電気モータを回生制動させる回生区間と前記電気モータが駆動力を出力せずに回生制動もしない惰性走行区間とに切替可能なモータ制御手段と、
運転者による惰性走行区間への切替意図を検出する切替意図検出手段と、
運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度に基づいて惰性走行区間の領域を変更する区間領域変更手段と、
を備えることを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記区間領域変更手段は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度が予め設定された頻度より大きいときには、惰性走行区間の領域を拡張することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記区間領域変更手段は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間への移行が完了するまでの間に、力行区間または回生区間へ少なくとも１度移行した場合を１回としてカウントし、このカウント数に基づいて惰性走行区間の領域を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記区間領域変更手段は、惰性走行区間の領域の変更が完了したら、カウント数をリセットすることを特徴とする請求項３に記載の車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気モータによって車輪を駆動して走行する電気自動車では、運転者がアクセルペダルを戻したときに回生制動を行うことができる。このような回生制動を可能としたものとして、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された電気自動車用回生制動制御装置は、アクセルペダル開度に応じて、電気モータを通常の駆動源として駆動力を設定する区間、電気モータの駆動力と回生制動力を０に設定して車両を惰性走行させる区間、電気モータの回生制動力を設定する区間を設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０９８５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の電気自動車用回生制動制御装置では、運転者のアクセル開度により、電気モータの作動状態を力行区間、惰性走行区間、回生区間の間で切り替えている。ところが、運転者によるアクセルペダルの踏込み操作または踏み戻し操作は、ばらつきがある。そのため、運転者が回生区間から惰性走行区間へ移行させるつもりが、アクセルペダルを踏込み過ぎて力行区間に移行してしまい、制動操作を行う必要が生じてしまう。この場合、無駄な電力の消費やブレーキ負圧の消費により燃費が悪化してしまうという問題が発生する。また、運転者が力行区間から惰性走行区間へ移行させるつもりが、アクセルペダルを戻しすぎて回生区間に移行してしまい、再びアクセルペダルを踏込んで加速させる必要が生じてしまう。この場合、無駄な電力の消費により燃費が悪化してしまうという問題が発生する。このように燃費の悪化を防止するために、運転者は煩雑なアクセルペダル操作が必要となり、ドライバビリティが低下してしまうという問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、運転者によるアクセル操作の負担を軽減してドライバビリティの向上を可能とすると共に燃費の悪化を抑制可能とする車両の駆動力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】
【０００６】
本発明の車両の駆動力制御装置は、電気モータと、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、アクセル操作量に基づいて前記電気モータが駆動力を出力する力行区間と前記電気モータを回生制動させる回生区間と前記電気モータが駆動力を出力せずに回生制動もしない惰性走行区間とに切替可能なモータ制御手段と、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出する切替意図検出手段と、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度に基づいて惰性走行区間の領域を変更する区間領域変更手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記車両の駆動力制御装置にて、前記区間領域変更手段は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度が予め設定された頻度より大きいときには、惰性走行区間の領域を拡張することが好ましい。
【０００８】
上記車両の駆動力制御装置にて、前記区間領域変更手段は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間への移行が完了するまでの間に、力行区間または回生区間へ少なくとも１度移行した場合を１回としてカウントし、このカウント数に基づいて惰性走行区間の領域を変更することが好ましい。
【０００９】
上記車両の駆動力制御装置にて、前記区間領域変更手段は、惰性走行区間の領域の変更が完了したら、カウント数をリセットすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車両の駆動力制御装置は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度に基づいて惰性走行区間の領域を変更するので、運転者によるアクセル操作の負担を軽減してドライバビリティの向上を可能とすると共に燃費の悪化を抑制可能とするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両の駆動力制御装置を表す概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態の車両の駆動力制御装置における変速操作装置を表す概略図である。
【図３】図３は、モータの制御領域を表すグラフである。
【図４】図４は、本実施形態の車両の駆動力制御装置におけるモータの制御領域切替制御の処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る車両の駆動力制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００１３】
〔実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の駆動力制御装置を表す概略構成図、図２は、本実施形態の車両の駆動力制御装置における変速操作装置を表す概略図、図３は、モータの制御領域を表すグラフ、図４は、本実施形態の車両の駆動力制御装置におけるモータの制御領域切替制御の処理を表すフローチャートである。
【００１４】
本実施形態のハイブリッド車両は、図１に示すように、動力源としてのエンジン（内燃機関）１１と、手動式（足踏み式）のクラッチ１２と、手動式の多段変速機（動力伝達装置）１３と、動力源としてのモータジェネレータ（電気モータ）１４と、最終減速装置（動力伝達装置）１５と、駆動輪１６とを有している。
【００１５】
エンジン１１としては、燃焼室内で燃料を燃焼させ、これにより発生した熱エネルギを機械的エネルギに変換する熱機関たる内燃機関であって、ガソリンを燃料とし、ピストンの往復運動によって出力軸（クランクシャフト）２１から機械的な動力を出力可能となっている。このエンジン１１は、燃料噴射装置及び点火装置を有しており、この燃料噴射装置及び点火装置は、動作がエンジン用の電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵと称する。）１０１により制御される。このエンジンＥＣＵ１０１は、燃料噴射装置の燃料噴射量や燃料噴射時期等を制御すると共に、点火装置の点火時期を制御して、エンジン１１の出力軸２１から出力される機械的な動力（エンジン出力トルク）の大きさを調整することができる。
【００１６】
このエンジンＥＣＵ１０１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、所定の制御プログラムなどを予め記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されている。
【００１７】
モータジェネレータ１４は、供給された電力を機械的な動力（モータ出力トルク）に変換して出力軸２２から出力するモータ（電動機）としての機能と、出力軸２２に入力された機械的な動力を電力に変換して回収するジェネレータ（発電機）としての機能とを兼ね備えている。このモータジェネレータ１４は、例えば、永久磁石型交流同期電動機として構成されており、インバータ２３から三相の交流電力が供給されて回転磁界を形成するステータ２４と、その回転磁界に引き付けられて回転する回転子としてのロータ２５とを有している。そのロータ２５は、出力軸２２と一体になって回転する。また、このモータジェネレータ１４は、ロータ２５の回転角位置を検出する回転センサ（レゾルバ）が設けられており、その回転センサが検出信号をモータジェネレータ用の電子制御装置（以下、モータＥＣＵと称する。）１０２に送信する。このモータＥＣＵ１０２は、ＣＰＵ、所定の制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ、そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ、予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されている。
【００１８】
また、モータジェネレータ１４は、出力軸２２が歯車対（動力伝達装置）２６を介して多段変速機１３の出力軸３７に連結可能となっている。そして、モータジェネレータ１４は、モータとして機能するときには、モータ出力トルクを多段変速機１３の出力軸３７に伝達する一方、ジェネレータとして機能するときには、多段変速機１３の出力軸３７からの機械的な動力が出力軸２２に入力される。
【００１９】
この歯車対２６は、互いに噛み合い状態にある第１ギア２６ａと第２ギア２６ｂとで構成される。第１ギア２６ａは、ロータ２５と一体になって回転できるようにモータジェネレータ１４の出力軸２２に装着される。一方、第２ギア２６ｂは、第１ギア２６ａよりも大径に成形され、多段変速機１３の出力軸３７と一体になって回転できるようにこの出力軸３７に固定される。この場合、歯車対２６は、ロータ２５側から回転トルクが入力されることによって減速機構として機能する一方、多段変速機１３の出力軸３７側から回転トルクが入力されることによって増速機構として機能する。
【００２０】
モータジェネレータ１４は、インバータ２３を介してバッテリ（二次電池）２７が接続されている。このバッテリ２７からの直流電力は、インバータ２３で交流電力に変換されてモータジェネレータ１４に供給される。この交流電力が供給されたモータジェネレータ１４は、モータとして作動して、出力軸２２からモータ出力トルクを出力する。一方、このモータジェネレータ１４をジェネレータとして作動させたときは、このモータジェネレータ１４からの交流電力をインバータ２３で直流電力に変換してバッテリ２７に回収、または、電力の回生を行いながら駆動輪１６に制動力（回生制動）を加えることができる。この場合、このモータジェネレータ１４は、多段変速機１３から出力された機械的な動力（出力トルク）が出力軸２２を介してロータ２５に入力され、この入力トルクを交流電力に変換する。このインバータ２３の動作は、モータＥＣＵ１０２によって制御される。
【００２１】
バッテリ２７は、その充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）などを管理するバッテリ用の電子制御装置（以下、バッテリＥＣＵと称する。）１０３が接続されている。このバッテリＥＣＵ１０３は、ＳＯＣセンサ６１が検出したバッテリ２７の充電状態に応じた信号として、充電状態量（ＳＯＣ量）に関する信号をバッテリＥＣＵ１０３に送信する。そのバッテリＥＣＵ１０３は、この信号に基づいてバッテリ２７の充電状態の判定を行い、充電及び放電の要否を判定する。
【００２２】
多段変速機１３は、エンジン１１の動力（エンジン出力トルク）やモータジェネレータ１４の動力（モータ出力トルク）を駆動力とし、最終減速装置１５を介して左右の駆動輪１６に伝達するものである。
【００２３】
この手動式の多段変速機１３は、前進４段、後退１段の変速段を有するものであって、前進用の変速段として第１速ギア段３１、第２速ギア段３２、第３速ギア段３３、第４速ギア段３４を有し、後退用の変速段として後退ギア段３５を有している。前進用の変速段は、変速比が第１速ギア段３１、第２速ギア段３２、第３速ギア段３３、第４速ギア段３４の順に小さくなるよう構成されている。また、この多段変速機１３は、エンジン１１のエンジン出力トルクが伝達される入力軸３６と、この入力軸３６に対して間隔を空けて平行に配置された出力軸３７を有している。なお、この多段変速機１３は、その構成を簡易的に説明しており、各変速段の数や配置については、図１のものに限るものではない。
【００２４】
ここで、第１速ギア段３１は、互いに噛み合い状態にある第１速ドライブギア３１ａと第１速ドリブンギア３１ｂとで構成され、第１速ドライブギア３１ａは入力軸３６上に配置され、第１速ドリブンギア３１ｂは出力軸３７上に配置される。第２速ギア段３２は、互いに噛み合い状態にある第２速ドライブギア３２ａと第２速ドリブンギア３２ｂとで構成され、第２速ドライブギア３２ａは入力軸３６上に配置され、第２速ドリブンギア３２ｂは出力軸３７上に配置される。第３速ギア段３３は、互いに噛み合い状態にある第３速ドライブギア３３ａと第３速ドリブンギア３３ｂとで構成され、第３速ドライブギア３３ａは入力軸３６上に配置され、第３速ドリブンギア３３ｂは出力軸３７上に配置される。第４速ギア段３４は、互いに噛み合い状態にある第４速ドライブギア３４ａと第４速ドリブンギア３４ｂとで構成され、第４速ドライブギア３４ａは入力軸３６上に配置され、第４速ドリブンギア３４ｂは出力軸３７上に配置される。
【００２５】
後退ギア段３５は、後退ドライブギア３５ａと後退ドリブンギア３５ｂと後退中間ギア３５ｃとで構成される。後退ドライブギア３５ａは入力軸３６上に配置され、後退ドリブンギア３５ｂは出力軸３７上に配置され、後退中間ギア３５ｃは、後退ドライブギア３５ａ及び後退ドリブンギア３５ｂと噛み合い状態にあり、回転軸３８上に配置される。
【００２６】
なお、実際の多段変速機１３の構成においては、各変速段のドライブギアのうちのいずれかが、入力軸３６と一体回転するように配設される一方、残りのドライブギアが入力軸３６に対して相対回転するように配設される。また、各変速段のドリブンギアは、そのうちの何れかが出力軸３７と一体回転するように配設される一方、残りが出力軸３７に対して相対回転するように配設される。
【００２７】
また、入力軸３６や出力軸３７は、運転者による変速操作装置４１により、軸線方向に移動するスリーブを有している。このスリーブは、変速操作装置４１を運転者が操作したときに軸線方向へ移動し、移動された方向に位置する相対回転可能なドライブギアやドリブンギアを入力軸３６や出力軸３７と一体回転させる。この手動式の多段変速機１３は、スリーブが運転者の変速操作に対応した方向に移動し、変速操作に応じた変速段への切り替えやニュートラル位置への切り替えを行うことができる。
【００２８】
この変速操作装置４１は、図１及び図２に示すように、運転者が変速操作するときに操作するシフトレバー４２と、このシフトレバー４２を変速段ごとにガイドする、所謂、シフトゲージ４３とを有している。ここで、シフトゲージ４３は、ガイド溝４３ａを有すると共に、エンジン走行モードを実現するための第１速から第４速までの操作位置「１」〜「４」及び後退の操作位置「Ｒ」と、ＥＶ走行モードを実現するための操作位置「ＥＶ」とを有している。この場合、各操作位置「１」〜「４」、「Ｒ」、「ＥＶ」以外の位置がニュートラル位置「Ｎ」となっている。
【００２９】
本実施形態のハイブリッド車両においては、その走行モードとして、エンジン走行モード、ＥＶ走行モード、ハイブリッド走行モードが少なくとも用意されている。そして、運転者が変速操作装置４１を操作し、シフトレバー４２を操作位置「１」〜「４」、「Ｒ」のいずれかに移動したときに、エンジン走行モードまたはハイブリッド走行モードが選択され、操作位置「ＥＶ」に移動したときに、ＥＶ走行モードが選択される。
【００３０】
図１に戻り、クラッチ１２は、エンジン１１と多段変速機１３との間に介装され、このエンジン１１の出力軸２１と多段変速機１３の入力軸３６との間で、動力を伝達可能な接続状態と、動力の伝達を遮断可能な切断状態とに切替可能となっている。このクラッチ１２は、乾式または湿式の単板クラッチ、多板クラッチであって、円板状の摩擦板を有し、この摩擦板の摩擦力によりエンジン１１のエンジン出力トルクを出力軸２１から多段変速機１３の入力軸３６に伝達することができる。クラッチ１２は、運転者によるクラッチペダル４５の踏込み操作により、その作動状態の切替動作（接続状態と切断状態の切替動作）を行うことができる。
【００３１】
最終減速装置１５は、多段変速機１３の出力軸３７から入力された入力トルクを減速して、左右の駆動輪１６に分配するものである。この最終減速装置１５は、出力軸３７の端部に固定されたピニオンギア５１と、このピニオンギア５１に噛み合って回転トルクを減速させながら回転方向を直交方向へと変換するリングギア５２と、このリングギア５２を介して入力された回転トルクを左右の駆動輪１６に分配する差動機構５３とを有している。
【００３２】
更に、このハイブリッド車両は、車両全体の動作を統括的に制御する電子制御装置（以下、ハイブリッドＥＣＵと称する。）１００が設けられている。このハイブリッドＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、所定の制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ、そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ、予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されており、エンジンＥＣＵ１０１、モータＥＣＵ１０２、バッテリＥＣＵ１０３との間で各種センサの検出信号や制御指令等の情報の授受ができる。
【００３３】
そして、ハイブリッドＥＣＵ１００は、運転者が変速操作装置４１を操作した操作結果に基づいてエンジン走行モード、ＥＶ走行モード、ハイブリッド走行モードのいずれかを実現可能としている。変速操作装置４１は、図２に示すように、シフトゲージ４３に、シフトレバー４２がＥＶ走行モードにおける操作位置「ＥＶ」に位置しているのか否かを検出するＥＶ走行モード選択位置検出部６２が設けられている。このＥＶ走行モード選択位置検出部６２は、検出信号をハイブリッドＥＣＵ１００に送信可能となっている。
【００３４】
また、この変速操作装置４１は、シフトゲージ４３に、シフトレバー４２がエンジン走行モード（ハイブリッド走行モード）における前進操作位置「１」〜「４」、または、後退操作位置「Ｒ」にあるのか否か、つまり、運転者がどの変速段を選択したのか否かを検出する変速位置検出部６３が設けられている。この変速位置検出部６３は、検出信号をハイブリッドＥＣＵ１００に送信可能となっている。
【００３５】
シフトレバー４２が前進操作位置「１」〜「４」または後退操作位置「Ｒ」に操作されている場合、ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジン走行モードまたはハイブリッド走行モードのうちのいずれか一方を選択する。例えば、このハイブリッドＥＣＵ１００は、設定した運転者の駆動要求（必要駆動力）、バッテリＥＣＵ１０３から送られてきたバッテリ２７の充電状態量、車両走行状態の情報（車両横加速度、駆動輪１６のスリップ状態等の情報）に基づいて、エンジン走行モードとハイブリッド走行モードの切り替えを行う。
【００３６】
ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジン走行モードを選択した場合、エンジントルクのみで要求駆動力を発生させるように、エンジンＥＣＵ１０１、モータＥＣＵ１０２に制御指令を送る。この場合に、エンジンＥＣＵ１０１への制御指令として、例えば、現状の変速段または変速操作後の変速段でその要求駆動力を満足させるエンジントルクの情報が送信される。これにより、そのエンジンＥＣＵ１０１は、そのエンジントルクを発生させるようにエンジン１１の燃料噴射量等の制御を行う。一方、モータＥＣＵ１０２は、モータジェネレータ１４がモータとしてもジェネレータとしても動作させないよう制御指令を送る。
【００３７】
これに対して、このハイブリッドＥＣＵ１００は、ハイブリッド走行モードを選択した場合、エンジントルクとモータまたはジェネレータとしての出力で要求駆動力を発生させるように、エンジンＥＣＵ１０１及びモータＥＣＵ１０２に制御指令を送る。この場合、エンジントルクとモータ力行トルクの双方を用いるときには、エンジンＥＣＵ１０１とモータＥＣＵ１０２への制御指令として、例えば、現状の変速段または変速操作後の変速段でその要求駆動力を満足させるエンジントルクとモータ力行トルクの情報が夫々に送信される。これにより、そのエンジンＥＣＵ１０１は、そのエンジントルクを発生させるようにエンジン１１の制御を行い、モータＥＣＵ１０２は、そのモータ力行トルクを発生させるようにモータジェネレータ１４への給電量を制御する。また、モータジェネレータ１４で電力の回生を行わせるときには、モータＥＣＵ１０２に対してモータジェネレータ１４をジェネレータとして動作させるよう制御指令を送る。その際、例えば、エンジンＥＣＵ１０１には、モータ回生トルクの分だけ増加させたエンジントルクの情報が送られる。
【００３８】
また、シフトレバー４２が操作位置「ＥＶ」に操作されている場合、ハイブリッドＥＣＵ１００は、モータ力行トルクのみで要求駆動力を発生させるように、エンジンＥＣＵ１０１及びモータＥＣＵ１０２に制御指令を送る。この場合には、モータＥＣＵ１０２への制御指令として、その要求駆動力を満足させるモータ力行トルクの情報が送信される。多段変速機１３がニュートラル状態のときにエンジン１１が駆動していると、燃費を悪化させてしまうので、ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジンＥＣＵ１０１に、燃費を向上させるようにエンジン１１の動作を停止させる制御指令を送る。更に、このＥＶ走行モードにおいては、運転者がアクセルペダルから足を離したとき、または、ブレーキ操作などでハイブリッド車両の減速要求を行ったときに、モータＥＣＵ１０２に対して回生制動できるよう制御指令を送らせてもよい。
【００３９】
本実施形態では、変速操作装置４１は、シフトレバー４２を、ＥＶ走行モードにおける操作位置「ＥＶ」に操作可能であると共に、エンジン走行モード（ハイブリッド走行モード）における前進操作位置「１」〜「４」、後退操作位置「Ｒ」に操作可能であることから、車両の走行モードをＥＶ走行モードとエンジン走行モード（ハイブリッド走行モード）との間で切替可能な走行モード切替手段として機能し、また、シフトレバー４２は、走行モード選択手段として機能する。
【００４０】
このように構成された本実施形態の車両の駆動力制御装置は、アクセル開度（アクセル操作量）に基づいてモータジェネレータ１４が駆動力を出力する力行区間とモータジェネレータ１４を回生制動させる回生区間とモータジェネレータ１４が駆動力を出力せずに回生制動もしない惰性走行区間とに切替可能なモータ制御手段と、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出する切替意図検出手段と、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度に基づいて惰性走行区間の領域を変更する区間領域変更手段とを設けている。
【００４１】
また、この区間領域変更手段は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度が予め設定された頻度より大きいときには、惰性走行区間の領域を拡張するようにしている。
【００４２】
この場合、区間領域変更手段は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間への移行が完了するまでの間に、力行区間または回生区間へ少なくとも１度移行した場合を１回としてカウントし、このカウント数に基づいて惰性走行区間の領域を変更する。また、区間領域変更手段は、惰性走行区間の領域の変更が完了したら、カウント数をリセットする。
【００４３】
ここで、モータ制御手段は、モータＥＣＵ１０２が機能し、切替意図検出手段、区間領域変更手段は、ハイブリッドＥＣＵ１００が機能する。
【００４４】
ここで、モータＥＣＵ１０２によるモータジェネレータ１４の制御領域について説明する。モータ制御手段としてのモータＥＣＵ１０２は、アクセル開度センサ（アクセル操作量検出手段）６４が検出するアクセル開度（アクセル操作量）に基づいてモータジェネレータ１４が駆動力を出力する力行区間とモータジェネレータ１４を回生制動させる回生区間とモータジェネレータ１４が駆動力を出力せずに回生制動もしない惰性走行区間とに切替可能となっている。
【００４５】
即ち、図３に示すように、アクセル開度θに対するモータジェネレータ１４の５つの制御領域が設定されており、アクセル開度０（θ０）以上θ１未満の領域Ａ、アクセル開度θ１以上θ２未満の領域Ｂ、アクセル開度θ２以上θ３未満の領域Ｃ、アクセル開度θ３以上θ４未満の領域Ｄ、アクセル開度θ４以上の領域Ｅが設定されている。この場合、領域Ａ，Ｂが回生区間で、領域Ｃが惰性走行区間で、領域Ｄ，Ｅが力行区間となっている。
【００４６】
モータＥＣＵ１０２は、アクセル開度センサ６４が検出したアクセル開度θに基づいてモータジェネレータ１４の制御領域Ａ〜Ｅを設定する。ここで、アクセル開度が第３所定値θ３以上の領域Ｄであるとき、図３の制御マップに基づいてアクセル開度θの大きさに応じたモータジェネレータ１４の駆動力が設定される。このとき、運転者に制動の意思がないものとして、モータジェネレータ１４の駆動力は、アクセル開度の大きさに対応して増加する特性に設定される。そして、アクセル開度が第４所定値θ４以上の領域Ｅになると、アクセル開度θに拘わらずモータジェネレータ１４の駆動力が一定に設定される。例えば、モータＥＣＵ１０２は、バッテリ２７の充電状態量に応じたＥＶ走行モードとして駆動力が設定される。
【００４７】
アクセル開度が第２所定値θ２以上で、且つ、第３所定値θ３未満の領域Ｃにあるとき、モータジェネレータ１４の駆動力が０で、且つ、モータジェネレータ１４の回生制動力も０となるように設定される。このようにアクセル開度が第２所定値θ２以上で、且つ、第３所定値θ３未満の領域Ｃにあるときは、アクセル開度がやや小さく、運転者がほとんど駆動力を必要としておらず、且つ、制動力も必要としていないと考えられ、モータジェネレータ１４の駆動力と制動力を０に設定することで、車両を惰性による走行状態とする。
【００４８】
アクセル開度が第１所定値θ１以上で、且つ、第２所定値θ２未満の領域Ｂにあるとき、図３の制御マップに基づいてアクセル開度θの大きさに応じたモータジェネレータ１４の回生制動力が設定される。この場合、アクセル開度の減少に応じてモータジェネレータ１４の回生制動力が増加するように設定される。このとき、アクセル開度が小さく、運転者が弱いエンジンブレーキ相当の制動力を必要としているとして、モータジェネレータ１４の回生制動力をアクセル開度に応じて設定することで、運転者の意思を反映した回生制動力に設定することができる。この場合、モータジェネレータ１４が発電機として機能することで、運動エネルギが電気エネルギとして回収され、バッテリ２７に充電される。
【００４９】
アクセル開度が第１所定値θ０以上で、且つ、第２所定値θ１未満の領域Ａにあるとき、図３の制御マップに示すように、アクセル開度に関係なく、モータジェネレータ１４の回生制動力が最大の大きさの予め設定された一定値（固定値）に設定される。このとき、アクセル開度はかなり小さく、ほとんどアクセルペダルが踏み込まれておらず、運転者は強めのエンジンブレーキ相当の回生制動力を必要としている、そのため、モータジェネレータ１４の回生制動力を一定の最大値とし、大きめの回生制動力を設定することで、車両に対して所定の減速力を作用させるようにする。なお、モータジェネレータ１４の回転数が低回転となる所定回転数以下のときには、回生制動を行わないことが望ましい。モータジェネレータ１４が低回転状態のときは、車両が低速で走行しており、回生制動を行うと必要以上に制動力が働き、乗員に不快感を与えてしまうおそれがある。
【００５０】
そして、本実施形態の車両の駆動力制御装置では、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出する切替意図検出手段と、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度に基づいて惰性走行区間の領域を変更する区間領域変更手段とを設けている。そして、区間領域変更手段は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度が予め設定された頻度より大きいときには、惰性走行区間の領域を拡張するようにしている。
【００５１】
具体的に、区間領域変更手段は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間への移行が完了するまでの間に、力行区間または回生区間へ少なくとも１度移行した場合を１回としてカウントし、このカウント数に基づいて惰性走行区間の領域を変更する。また、区間領域変更手段は、惰性走行区間への移行が完了したら、カウント数をリセットする。
【００５２】
なお、切替意図検出手段、区間領域変更手段は、ハイブリッドＥＣＵ１００により機能する。
【００５３】
ここで、本実施形態の車両の駆動力制御装置におけるモータの制御領域切替制御の処理を図４のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
【００５４】
本実施形態の車両の駆動力制御装置におけるモータの制御領域切替制御において、図４に示すように、ステップＳ１１にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、モータジェネレータ１４の制御領域が領域Ｃから領域Ｄへの移行後に減速が頻繁に行われているかどうかを判定する。
【００５５】
即ち、運転者によるアクセルペダル操作により、アクセル開度が小さく、弱いエンジンブレーキ相当の制動力を必要としている車両の走行状態から、運転者がほとんど駆動力及び制動力を必要とせずに車両を惰性による走行状態に移行したいとき、運転者は、モータジェネレータ１４が制御領域Ｂにある状態から、アクセルペダルを若干踏込んで車両を加速することで、モータジェネレータ１４を制御領域Ｃへと移行させる。この場合、モータＥＣＵ１０２は、アクセルペダル開度に応じて制御領域を変更する。
【００５６】
ところが、運転者がアクセルペダルを踏込み過ぎると、モータジェネレータ１４の制御領域が、回生区間の制御領域Ｂから惰性走行区間の制御領域Ｃを通り過ぎて力行区間の領域Ｄへ移行してしまう。すると、運転者は、自分が意図するよりも、車両が必要以上に加速してしまったことを感じ、ブレーキペダル操作を行うことで、車両に制動力を作用させる。この場合、モータジェネレータ１４を駆動することで無駄な電力を消費してしまうだけでなく、ブレーキ装置を作動することで、無駄なブレーキ負圧が消費してしまい、燃費の悪化を招いてしまう。
【００５７】
そこで、ハイブリッドＥＣＵ１００は、アクセル開度に基づいて運転者による回生区間（例えば、制御領域Ｂ）から惰性走行区間（制御領域Ｃ）への切替意図を検出し、回生区間から惰性走行区間への移行が完了するまでの間に、力行区間（例えば、制御領域Ｄ）へ１度移行した場合を切替間違い回数が１回としてカウントする。この場合、ハイブリッドＥＣＵ１００は、運転者がアクセルペダルを踏込んで車両を加速することで、回生区間から惰性走行区間を通り過ぎて力行区間へ移行した後、直ちにブレーキペダルを踏込んで車両を減速させて惰性走行区間へ戻したときに、切替間違いと判定してカウントする。但し、モータジェネレータ１４の制御領域が回生区間にあるとき、運転者がアクセルペダルを踏込んで車両を加速することで、回生区間から惰性走行区間を通り過ぎて力行区間へ移行しても、その後にブレーキペダルが踏込まれないときには、切替間違いと判定せずにカウントもしない。なお、ハイブリッドＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ６４とブレーキストロークセンサ６５の検出結果に基づいて運転者による惰性走行区間への切替意図、つまり、運転者による切替間違いを検出する。
【００５８】
ステップＳ１１にて、ハイブリッドＥＣＵ１００が、この切替間違い回数をカウントし、切替間違い回数が所定の回数（例えば、５回）を超えたと判定したとき、ステップＳ１２に移行し、惰性走行区間の領域Ｃを拡張する。具体的に、このステップＳ１２では、惰性走行区間の領域Ｃが力行区間の領域Ｄ側に広がるように、第３所定値θ３を増加させる。一方、ステップＳ１１にて、ハイブリッドＥＣＵ１００が、切替間違い回数が所定の回数を超えていないと判定したとき、ステップＳ１２を迂回してステップＳ１３に移行する。
【００５９】
ステップＳ１３にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、モータジェネレータ１４の制御領域が領域Ｃから領域Ｂへの移行後に加速が頻繁に行われているかどうかを判定する。
【００６０】
即ち、運転者によるアクセルペダル操作により、アクセル開度が大きく、強いモータ駆動力を必要としている車両の走行状態から、運転者がほとんど駆動力及び制動力を必要とせずに車両を惰性による走行状態に移行したいとき、運転者は、モータジェネレータ１４が制御領域Ｄにある状態から、アクセルペダルを若干戻して車両を減速することで、モータジェネレータ１４を制御領域Ｃへと移行させる。この場合、モータＥＣＵ１０２は、アクセルペダル開度に応じて制御領域を変更する。
【００６１】
ところが、運転者がアクセルペダルを戻し過ぎると、モータジェネレータ１４の制御領域が、力行区間の領域Ｄから惰性走行区間の領域Ｃを通り過ぎて回生区間の領域Ｂへ移行してしまう。すると、運転者は、自分が意図するよりも、車両が必要以上に減速してしまったことを感じ、アクセルペダル操作を行うことで、車両を加速させる。この場合、モータジェネレータ１４を駆動することで無駄な電力を消費してしまう。
【００６２】
そこで、ハイブリッドＥＣＵ１００は、アクセル開度に基づいて運転者による回生区間（例えば、制御領域Ｂ）から惰性走行区間（制御領域Ｃ）への切替意図を検出し、力行区間から惰性走行区間への移行が完了するまでの間に、回生区間（例えば、制御領域Ｂ）へ１度移行した場合を切替間違い回数が１回としてカウントする。この場合、ハイブリッドＥＣＵ１００は、運転者がアクセルペダルを戻して車両を減速することで、力行区間から惰性走行区間を通り過ぎて回生区間へ移行した後、直ちにアクセルペダルを踏込んで車両を加速させて惰性走行区間へ戻したときに、切替間違いと判定してカウントする。但し、モータジェネレータ１４の制御領域が力行区間にあるとき、運転者がアクセルペダルを戻して車両を減速することで、力行区間から惰性走行区間を通り過ぎて回生区間へ移行しても、その後にアクセルペダルが踏込まれないときには、切替間違いと判定せずにカウントもしない。なお、ハイブリッドＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ６４の検出結果に基づいて運転者による惰性走行区間への切替意図、つまり、運転者による切替間違いを検出する。
【００６３】
ステップＳ１３にて、ハイブリッドＥＣＵ１００が、この切替間違い回数をカウントし、切替間違い回数が所定の回数（例えば、５回）を超えたと判定したとき、ステップＳ１４に移行し、惰性走行区間の領域Ｃを拡張する。具体的に、このステップＳ１４では、惰性走行区間の領域Ｃが回生区間の領域Ｂ側に広がるように、第２所定値θ２を減少させる。一方、ステップＳ１３にて、ハイブリッドＥＣＵ１００が、切替間違い回数が所定の回数を超えていないと判定したとき、ステップＳ１４を迂回してこのルーチンを抜ける。
【００６４】
なお、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ステップＳ１２，Ｓ１４にて、惰性走行区間の領域Ｃの拡張が完了したら、カウント数をリセットする。この場合、車両のキースイッチをＯＦＦにしたらカウント数をリセットするようにしてもよい。
【００６５】
このように本実施形態の車両の駆動力制御装置にて、ハイブリッドＥＣＵ１００による切替間違いの判定は、回生区間の制御領域Ｂから惰性走行区間の制御領域Ｃへの移行時と、力行区間の制御領域Ｄから惰性走行区間の制御領域Ｃへの移行時の両方があり、それぞれ別々にカウントしている。従って、回生区間の制御領域Ｂから惰性走行区間の制御領域Ｃへの移行に切替間違い頻度が増加したら、制御領域Ｃを制御領域Ｄ側へ拡張し、力行区間の制御領域Ｄから惰性走行区間の制御領域Ｃへの移行時に切替間違い頻度が増加したら、制御領域Ｃを制御領域Ｂ側へ拡張する。そのため、モータジェネレータ１４における惰性走行区間（制御領域Ｃ）の使用回数が増加し、この惰性走行区間の有効活用を図ることで燃費の向上を可能とすることができる。
【００６６】
なお、運転者は、モータジェネレータ１４が制御領域Ｂにある状態から、アクセルペダルを若干踏込んで車両を加速することで、モータジェネレータ１４を制御領域Ｃへと移行させるとき、アクセルペダルを踏込み過ぎて惰性走行区間の領域Ｃを通り過ぎて力行区間の領域Ｄへ移行したとき、ブレーキペダル操作を行うことで減速するが、減速しすぎて再び、制御領域Ｂに移行してしまうことがある。この場合は、ステップＳ１１とステップＳ１３との両方で、切替間違いと判定してカウントすることとなる。ただし、制御領域Ｂと制御領域Ｃと制御領域Ｄとの間にヒステリシスを設定してもよい。
【００６７】
このように本実施形態の車両の駆動力制御装置にあっては、エンジン１１とモータジェネレータ１４との駆動力を駆動輪１６に伝達可能なハイブリッド車両にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジン１１の駆動力により車両を走行可能なエンジン走行モードとモータジェネレータ１４の駆動力により車両を走行可能なＥＶ走行モードとを切替可能であり、モータＥＣＵ１０２は、アクセル開度に基づいてモータジェネレータ１４が駆動力を出力する力行区間と回生制動させる回生区間と駆動力及び回生制動のない惰性走行区間とに切替可能であり、ハイブリッドＥＣＵ１００は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度に基づいて惰性走行区間の領域を変更するようにしている。
【００６８】
従って、力行区間から惰性走行区間を通過して回生区間へ移行した頻度、回生区間から惰性走行区間を通過して力行区間へ移行した頻度に基づいて、この惰性走行区間の領域を変更することで、運転者のアクセル操作に応じて適正な惰性走行区間の領域を設定することができ、運転者によるアクセル操作の負担を軽減してドライバビリティを向上することができると共に車両の燃費の悪化を抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態の車両の駆動力制御装置では、ハイブリッドＥＣＵ１００は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度が予め設定された頻度より大きいときには、惰性走行区間の領域を拡張している。従って、運転者のアクセル操作に応じて惰性走行区間の領域を拡張することができ、運転者によるアクセル操作の負担を軽減してドライバビリティを向上することができると共に、惰性走行区間の有効利用を可能として車両の燃費を向上することができる。
【００７０】
また、本実施形態の車両の駆動力制御装置では、ハイブリッドＥＣＵ１００は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間への移行が完了するまでの間に、力行区間または回生区間へ少なくとも１度移行した場合を１回としてカウントし、このカウント数が所定回数を超えたら惰性走行区間の領域を変更するようにしている。従って、運転者による領域切替間違いを適正に検出して適正な惰性走行区間の領域を設定することができる。
【００７１】
また、本実施形態の車両の駆動力制御装置では、ハイブリッドＥＣＵ１００は、惰性走行区間の領域の拡張が完了したら、カウント数をリセットするようにしている。従って、領域切替間違いを適正にカウントして適正な惰性走行区間の領域を設定することができる。
【００７２】
また、本実施形態の車両の駆動力制御装置では、回生区間の制御領域Ｂから惰性走行区間の制御領域Ｃへの移行に切替間違い頻度が増加したら、制御領域Ｃを制御領域Ｄ側へ拡張し、力行区間の制御領域Ｄから惰性走行区間の制御領域Ｃへの移行時に切替間違い頻度が増加したら、制御領域Ｃを制御領域Ｂ側へ拡張している。従って、モータジェネレータ１４における惰性走行区間（制御領域Ｃ）の使用回数が増加し、この惰性走行区間の有効活用を図ることで燃費の向上を可能とすることができる。
【００７３】
なお、上述した実施形態では、本実施形態のハイブリッド車両を、エンジン１１、クラッチ１２、手動式の多段変速機１３、モータジェネレータ１４、最終減速装置１５、駆動輪１６により構成したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、エンジン１１から駆動輪１６への駆動力伝達経路やモータジェネレータ１４から駆動輪１６への駆動力伝達経路は、これに限るものではない。また、本発明の車両の駆動力制御装置は、ハイブリッド車両に限定されるものではなく、内燃機関を搭載しないで電気モータだけで走行可能な電気自動車に適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明に係る車両の駆動力制御装置は、運転者による惰性走行区間への切替意図を検出してから惰性走行区間を通過して力行区間または回生区間へ移行した頻度に基づいて惰性走行区間の領域を変更することで、運転者によるアクセル操作の負担を軽減してドライバビリティの向上を可能とすると共に燃費の悪化を抑制可能とするものであり、いずれの車両の走行を制御する装置にも有用である。
【符号の説明】
【００７５】
１１  エンジン（内燃機関）
１２  クラッチ
１３  多段変速機（動力伝達装置）
１４  モータジェネレータ（電気モータ）
１５  最終減速装置（動力伝達装置）
１６  駆動輪
２３  インバータ
２６  歯車対（動力伝達装置）
２７  バッテリ
４１  変速操作装置（走行モード切替手段）
４２  シフトレバー（走行モード選択手段）
６１  ＳＯＣセンサ
６４  アクセル開度センサ
６５  ブレーキストロークセンサ
１００  ハイブリッドＥＣＵ（切替意図検出手段、区間領域変更手段）
１０１  エンジンＥＣＵ
１０２  モータＥＣＵ（モータ制御手段）
１０３  バッテリＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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