(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動源を単独又は組合せて使用するハイブリッド車両用の走行速度制御装置であって、車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、目標走行速度を設定する目標走行速度設定手段と、前記走行速度が前記目標走行速度となるように目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、前記目標駆動力を所定の上下限値で制限して駆動力指令値を設定する駆動力指令値設定手段と、前記複数の駆動源の作動状態が単独の状態と組合せの状態との夫々において前記目標駆動力の上下限値を設定し、前記作動状態が切り替わったことに応じて前記目標駆動力の上下限値を切り替える上下限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】
前記上下限値設定手段は、前記駆動源の作動状態が単独のとき、作動している駆動源における駆動トルクの上下限値に基づいて前記目標駆動力の上下限値を設定し、前記駆動源の作動状態が組合せのとき、各駆動源における駆動トルクの上下限値の和に基づいて前記目標駆動力の上下限値を設定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用走行速度制御装置。
【請求項３】
前記上下限値設定手段は、前記複数の駆動源の夫々について、駆動源の回転数と駆動トルクの上下限値との関係を示すマップを記憶してい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。
【請求項４】
作動している駆動源が増加したとき、前記駆動力指令値にフィルタをかけることを特徴とする請求項１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】
このような走行速度制御装置としては、例えば特開平８−２０７６１９号公報に記載されるものがある。この走行速度制御装置は、例えばモデルマッチング補償器等で構成された目標駆動力設定手段で目標走行速度と走行速度との差から目標駆動力を設定する一方、外乱補償器等で構成された目標駆動力補正手段で走行速度と過去の走行速度制御の結果とから目標駆動力を補正し、この補正された目標駆動力を所定の上下限値で制限して駆動力指令値を設定し、この駆動力指令値に応じた駆動力が得られるように駆動源の作動状態を制御する。なお、目標駆動力の上下限値とは、例えば所定のエンジン回転数におけるエンジン駆動力の最大値と最小値等に相当する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の走行速度制御装置は、駆動源がエンジン一つであり、例えばモータとエンジンとを併載し、それらを単独か、若しくは組合せて使用するハイブリッド車両では、夫々の駆動源の作動状態によっては、必要とする駆動力が得にくいという問題がある。
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、ハイブリッド車両でも、必要とする駆動力が得られ、走行速度を目標走行速度に正確に追従させることができる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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係るハイブリッド車両用走行速度制御装置は、複数の駆動源を単独又は組合せて使用するハイブリッド車両用の走行速度制御装置であって、車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、目標走行速度を設定する目標走行速度設定手段と、前記走行速度が前記目標走行速度となるように目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、前記目標駆動力を所定の上下限値で制限して駆動力指令値を設定する駆動力指令値設定手段と、前記複数の駆動源の作動状態が単独の状態と組合せの状態との夫々において前記目標駆動力の上下限値を設定し、前記作動状態が切り替わったことに応じて前記目標駆動力の上下限値を切り替える上下限値設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００５】
また、前記請求項１の発明において、作動している駆動源が増加したとき、前記駆動力指令値にフィルタをかけることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の効果】
而して、本発明のうち請求項１に係るハイブリッド車両用走行速度制御装置によれば、走行速度が目標走行速度となるように目標駆動力を設定し、この目標駆動力を所定の上下限値で制限して駆動力指令値を設定するにあたり、複数の駆動源の作動状態が単独の状態と組合せの状態との夫々において目標駆動力の上下限値を設定し、作動状態が切り替わったことに応じて目標駆動力の上下限値を切り替える構成としたため、例えばモータとエンジンとを複数の駆動源として併載したときには、モータが単独で作動しているときの目標駆動力の上下限値を当該モータの駆動力の上下限値とし、モータとエンジンとが同時に作動しているときの目標駆動力の上下限値をモータの駆動力の上下限値とエンジンの駆動力の上下限値との和とすることにより、必要な駆動力を常時得ることができるので、走行速度を目標走行速度に正確に追従させることができる。
【０００７】
また、作動している駆動源が増加したとき、前記駆動力指令値にフィルタをかける構成としたため、例えばモータとエンジンとを複数の駆動源として併載したときには、モータが単独で作動している状態からモータとエンジンとが同時に差動している状態に移行したときには、前記目標駆動力の上下限値が切替わっても駆動力指令値自体にフィルタをかけて駆動力が著しく変化するのを防止することができる。
【０００８】
【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。
【０００９】
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。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。
【００１０】
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と車速制御コントローラ１１とが位置する。
【００１１】
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。一方の前記車速制御コントローラ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３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。
【００１２】
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、前記車速制御コントローラ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。この車速制御コントローラ１１の演算処理装置内では、図２に示す演算処理が行われる。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。
【００１３】
この演算処理では、まずステップＳ１で前記モータ１が駆動源として単独で作動しているシリーズ状態か、モータ１とエンジン２とが組合されて駆動源として作動しているパラレル状態かと共に、前記走行速度センサ６で検出された走行速度を読込む。
次にステップＳ２に移行して、前記キャンセルスイッチ２１又はブレーキスイッチ２２がＯＮ状態であるか否かを判定し、それらのスイッチがＯＮ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Ｓ３に移行する。
【００１４】
前記ステップＳ３では、前記セットスイッチ１８がＯＮ状態であるか否かを判定し、当該セットスイッチ１８がＯＮ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ステップＳ７に移行する。
前記ステップＳ４では、自動走行速度制御の目標走行速度の設定が要求されているとして、そのときの走行速度Ｖspを目標走行速度Ｖspr に設定してからステップＳ５に移行する。
【００１５】
前記ステップＳ５では、自動走行速度制御ＡＳＣＤ（Auto Speed Control Device ）作動フラグをセッ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Ｓ７では、前記ＡＳＣＤ作動フラグがセットされているか否かを判定し、当該ＡＳＣＤ作動フラグがセットされている場合にはステップＳ８に移行し、そうでない場合には前記ステップ６に移行する。
前記ステップＳ６では、前記ＡＳＣＤ作動フラグ並びに各種の変数を初期化（クリア）してからメインプログラムに復帰する。
【００１６】
これに対し、前記ステップＳ８では、後述する図３の演算処理から得られる各種のパラメータを用いて、モータのみの駆動力によるシリーズ走行モードからモータとエンジンの駆動力の組合せによるパラレル走行モードへの走行モード移行時の前記目標走行速度Ｖspr を補正してからステップＳ９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の作動状態を読込み、当該アクセルスイッチ１９がＯＮ状態である場合には加速要求されているとして、前記ステップＳ８で補正された目標走行速度Ｖspr に所定走行速度補正値ΔＶを加算し、新たな目標走行速度Ｖspr を算出してからステップＳ１０に移行する。
【００１７】
前記ステップＳ１０では、前記コーストスイッチ２０の作動状態を読込み、当該コーストスイッチ２０がＯＮ状態である場合には減速要求されているとして、前記ステップＳ８で補正された目標走行速度Ｖspr から所定走行速度補正値ΔＶを減算し、新たな目標走行速度Ｖspr を算出してからステップＳ１１に移行する。
前記ステップＳ１１では、図３に示す演算処理に従ってモデルマッチング補償器演算、つまり目標駆動トルクの算出を行ってからステップＳ１２に移行する。
【００１８】
前記ステップＳ１２では、図３に示す演算処理に従って第２外乱補償器演算、つまり目標駆動トルク補正値の算出を行ってからステップＳ１３に移行する。
前記ステップＳ１３では、図３に示す演算処理に従って駆動トルク指令値の補正を行ってからステップＳ１４に移行する。
前記ステップＳ１４では、図３に示す演算処理に従って駆動トルク指令値の上下限制限を行ってからステップＳ１５に移行する。
【００１９】
前記ステップＳ１５では、図３に示す第１外乱補償器演算を行ってからステップＳ１６に移行する。
前記ステップＳ１６では、無段変速機５の変速比としてプライマリプーリ５ａの回転数指令値を算出してからステップＳ１７に移行する。具体的には、例えば等出力線、等燃費線、最適燃費線等からなるエンジン特性図を用いて、前記ステップＳ１３で補正され、或いは前記ステップＳ１４で制限されて算出された駆動トルク指令値を実現し且つ燃費が最低となる運転点になるようにプライマリプーリの回転数を設定する。
【００２０】
前記ステップＳ１７では、前記ステップＳ１３で補正され、或いは前記ステップＳ１４で制限されて算出された駆動トルク指令値を、後述するようにして前記モータ１及びエンジン２に配分し、夫々の駆動トルク配分指令値Ｔmr、Ｔerを算出してからステップＳ１８に移行する。
前記ステップＳ１８では、前記ステップＳ１６で算出されたプライマリプーリ回転数指令値並びにステップＳ１７で算出された駆動トルク配分指令値を出力してからメインプログラムに復帰する。
【００２１】
次に、前記ステップＳ１１からステップＳ１５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、主として前記目標走行速度Ｖspr 及び検出された走行速度Ｖspから目標駆動トルクｙ4 を算出する目標駆動力設定手段としてのモデルマッチング補償部４１と、既に出力された前記駆動トルク指令値ｙ5 、つまり過去の走行速度制御及び前記検出された走行速度から目標駆動トルクの補正値ｙ6 を算出し、前記目標駆動トルクを補正する目標駆動力補正手段としての外乱補償部４２及び加減算器４５と、この補正された目標駆動トルクｙ1 に対し、それを制限する上下限値Ｔdmax、Ｔdminを設定する上下限値設定手段としての上下限値設定部４３と、前記状下限値設定部４３で設定された上下限値Ｔdmax、Ｔdminで前記補正された目標駆動トルクｙ1 を制限して前記駆動トルク指令値ｙ5 を算出するリミッタ４４とを備えて構成される。
【００２２】
また、前記モデルマッチング補償部４１は、前記目標走行速度Ｖspr から検出された走行速度Ｖspを減ずる加減算器５１と、この加減算器５１の出力にモデルマッチング手法を施すモデルマッチング補償器５２とを備えて構成される。また、前記外乱補償部４２は、前記駆動トルク指令値ｙ5 に近似ゼロ手法を施す第１外乱補償器５３と、この第１外乱補償器５３の出力に遅延演算子を乗じる無駄時間要素５４と、前記検出された走行速度Ｖspに近似ゼロ手法を施す第２外乱補償器５５と、前記第２外乱補償器５５の出力から前記無駄時間要素５４の出力を減じて前記目標駆動トルクの補正値ｙ6 を算出する加減算器５６とを備えて構成される。
【００２３】
前記図３の構成は、制御対象の伝達特性をパルス伝達関数Ｐ(z-1) で表したときの制御器である。ｚ-1は前記遅延演算子であり、ｚ-1を乗じると１サンプリング周期前の値となる。前記外乱補償器は外乱やモデル化誤差による影響を抑制するものであり、モデルマッチング補償器は制御対象の応答特性を規範モデルＨ(z-1) の特性に一致させるものである。ここで、駆動トルク指令値を入力、検出された走行速度を出力とする部分を制御対象とすると、前記パルス伝達関数Ｐ(z-1) は下記１式で示す積分要素Ｐ1(ｚ-1) と前記無駄時間要素Ｐ2(ｚ-1) ＝ｚ-nとの積で表すことができる。
【００２４】
【数１】
0003812445.tif 000002
【００２５】
但し、ΔＴはサンプリング周期、Ｍは車両質量、Ｒはタイヤ転がり動半径を示す。
このとき、前記第１外乱補償器５５の応答特性Ｃ1(ｚ-1) 及び第２外乱補償器５３の応答特性Ｃ2(ｚ-1) は、夫々、下記２式及び３式の時定数Ｔｂのローパスフィルタで表れる。
【００２６】
【数２】
0003812445.tif 000003
【００２７】
また、制御対象の無駄時間を無視して、規範モデルを時定数Ｔａの一次のローパスフィルタとすると、前記モデルマッチング補償器５２のゲインＣ3 は下記４式の定数Ｋとなる。
【００２８】
【数３】
0003812445.tif 000004
【００２９】
従って、前記モデルマッチング補償部４１で算出される目標駆動トルクの今回値ｙ4(k)は、前記目標走行速度の前回値Ｖspr(k-1)及び走行速度の前回値Ｖsp(k-1) を用いて下記５式で表れる（図２の演算処理のステップＳ１１）。
【００３０】
【数４】
0003812445.tif 000005
【００３１】
一方、前記第２外乱補償器５５の出力の今回値ｙ3(k)は、当該第２外乱補償器５５の出力の前回値ｙ3(k-1)を用いて下記６式で表れる（図２の演算処理のステップＳ１２）。
【００３２】
【数５】
0003812445.tif 000006
【００３３】
これに対し、前記無駄時間要素５４の出力は、今回からｎ回前のサンプリング時刻におけるｙ2 の値であるからｙ2(k-n)と表れる。従って、前記加減算器４５から出力される補正された目標駆動トルクの今回値ｙ1(k)は下記７式で表れる（図２の演算処理のステップＳ１３）。
【００３４】
【数６】
0003812445.tif 000007
【００３５】
この補正された目標駆動トルクの今回値ｙ1(k)に対し、前記リミッタ４４で上下限値制限をかけた値が駆動トルク指令値の今回値ｙ5(k)となるのであるが、前記第１外乱補償器５３では前記遅延演算子ｚ-1によって、当該第１外乱補償器５３の出力の前回値ｙ2(k-1)及び駆動トルク指令値の前回値ｙ5(k-1)を用いて、下記８式に従って出力の今回値ｙ2(k)が算出される（図２の演算処理のステップＳ１５）。
【００３６】
【数７】
0003812445.tif 000008
【００３７】
次に、前記上下限値設定部４３による目標駆動トルクの上下限値Ｔdmax、Ｔdminの設定について説明する。まず、エンジントルク上下限値設定器６１でエンジン回転数Ｎe からエンジントルク上下限値Ｔemax、Ｔeminを設定する。このエンジントルク上下限値Ｔemax、Ｔeminは、例えば図４ａに示すようなエンジンの出力特性マップから容易に設定することが可能である。また、モータトルク上下限値設定器６２でモータ回転数Ｎm からモータトルク上下限値Ｔmmax、Ｔmminを設定する。このモータトルク上下限値Ｔmmax、Ｔmminは、例えば図４ｂに示すようなモータの出力特性マップから容易に設定することが可能であるし、モータの出力は一定であるから、その出力（正転、逆転で符号は異なる）をモータ回転数Ｎm で除して算出するようにしてもよい。
【００３８】
この設定されたエンジントルク上下限値Ｔemax、Ｔeminとモータトルク上下限値Ｔmmax、Ｔmminとを加算器６４で加算して駆動源でのトルク上下限値を算出するのであるが、本実施形態ではモータのみで走行する場合と、エンジンとモータとの組合せで走行する場合の二つの走行モードがある。モータのみで走行する場合には、エンジントルク上下限値Ｔemax、Ｔeminを考慮する必要はないので、前記エンジントルク上下限値設定器６１と加算器６４との間にスイッチ６５を設け、走行モード信号がモータとエンジンとの組合せで走行しているときには当該エンジントルク上下限値設定器６１と加算器６４とを接続し、モータのみで走行しているときには当該エンジントルク上下限値設定器６１と加算器６４とを切断、或いはエンジントルク上下限値Ｔemax、Ｔeminを“０”として出力する出力器に接続する。
【００３９】
そして、前記加算器６４の出力に、乗算器６６で、前記無段変速機５の変速比Ｇcvt を乗じ、更に乗算器６７で前記最終減速機３１の減速比Ｇf を乗じて前記目標駆動トルクの上下限値Ｔdmax、Ｔdminを算出設定する。従って、最終的な目標駆動トルクの上下限値Ｔdmax、Ｔdminは下記９式〜１２式で表れる。
【００４０】
【数８】
0003812445.tif 000009
【００４１】
次に、前記図２の演算処理のステップＳ１７で行われる駆動トルク配分指令値について説明する。前記駆動トルク指令値ｙ5 を前記無段変速機５の変速比Ｇcvt 及び最終減速機３１の減速比Ｇf で除し、下記１３式で示す無段変速機入力軸トルクＴinr を算出する。
【００４２】
【数９】
0003812445.tif 000010
【００４３】
そこで、バッテリ充電状態等に基づいてモータ配分係数Ｋm を設定すると、エンジン配分係数Ｋe は（１−Ｋm ）で表れるので、夫々の走行モードにおけるモータ駆動トルク配分指令値Ｔmr、エンジン駆動トルク配分指令値Ｔerは下記１４式〜１７式で表れる。
【００４４】
【数１０】
0003812445.tif 000011
【００４５】
次に、前記図２の演算処理のステップＳ８で行われる目標走行速度の補正について説明する。前記５式と７式とを目標走行速度Ｖspr について整理すると、下記１８式を得る。
【００４６】
【数１１】
0003812445.tif 000012
【００４７】
ここで、前記１８式における前記加減算器４５の出力値ｙ1 に駆動トルク指令値の前回値ｙ5(k-1)、第１外乱補償器５３の出力ｙ2 に（ｎ−１）回前の値ｙ2(k-n-1)、第２外乱補償器５５の出力ｙ3 に前回値ｙ3(k-1)、走行速度Ｖspには今回値Ｖsp(k) を代入すると、下記１９式に示すように、少し前と同じ目標走行速度Ｖspr(k)を得る。
【００４８】
【数１２】
0003812445.tif 000013
【００４９】
本実施形態では、前記モータのみの走行モード、即ちシリーズ走行モードからモータとエンジンとを組合せた走行モード、即ちパラレル走行モードへの移行期、換言すれば作動している駆動源の数が増加したときに、駆動トルク指令値が前回値と一致するように目標走行速度Ｖspr(k)を設定する。即ち、前記図３の制御器では、シリーズ走行モードからパラレル走行モードへの移行期には、目標駆動トルクの上下限値Ｔdmax、Ｔdminがエンジン駆動トルク上下限値Ｔemax、Ｔemin分だけ増減することになるが、目標走行速度Ｖspr が少し前の値になることにより、駆動トルク指令値ｙ5 も前回と同等に設定され、一種の初期化が施される。
【００５０】
図５は、本実施形態によるモータのみの走行モード、即ちシリーズ走行モードにおける駆動トルクと走行速度の経時変化を示したものである。同図から明らかなように、時刻ｔ01からの目標走行速度Ｖspr の加速要求に対し、モータ駆動トルク配分指令値Ｔmrのみからなる駆動トルク指令値ｙ5 は増加されるが、前記目標駆動トルクの上限値Ｔdmaxもモータ駆動トルク上限値Ｔmmaxのみであり、モータ回転数Ｎm の増大に伴って次第に減少する。このため、実際に発生するモータ駆動トルクＴm は時刻ｔ02で前記モータ駆動トルク上限値Ｔmmaxとなって飽和するが、目標駆動トルクの上限値Ｔdmaxが当該モータ駆動トルク上限値Ｔmmaxのみからなるために駆動トルク指令値ｙ5 と等価なモータ駆動トルク配分指令値Ｔmrも当該目標駆動トルクの上限値Ｔdmaxで制限される。このため、前記時刻ｔ02以後も、前記外乱補償部４２から出力される目標駆動トルク補正値ｙ6 も絶対値の小さな値になり、シリーズ走行モードに適した加速が行われている。
【００５１】
これに対し、図６は、本実施形態によるモータとエンジンとの組合せによる走行モード、即ちパラレル走行モードにおける駆動トルクと走行速度の経時変化を示したものである。同図から明らかなように、時刻ｔ11からの目標走行速度Ｖspr の加速要求に対し、モータ駆動トルク配分指令値Ｔmrとエンジン駆動トルク配分指令値Ｔerとの和からなる駆動トルク指令値ｙ5 は増加されるが、前記目標駆動トルクの上限値Ｔdmaxもモータ駆動トルク上限値Ｔmmaxとエンジン駆動トルク上限値Ｔemaxとの和であり、モータ回転数Ｎm の増大に伴って次第に減少するものの、モータ駆動トルク上限値Ｔmmax単独よりも遙かに大きい。このため、実際に発生する前記駆動トルク指令値ｙ5 が目標駆動トルクの上限値Ｔdmaxで制限されることはなく、モータ駆動トルク配分指令値Ｔmrとエンジン駆動トルク配分指令値Ｔerとからなる駆動トルク指令値ｙ5 によってパラレル走行モードに適した速やかな加速が可能となっている。なお、このときも、前記外乱補償部４２から出力される目標駆動トルク補正値ｙ6 も絶対値の小さな値に維持される。
【００５２】
一方、図７は、本実施形態による時刻ｔ21からの加速走行中に、時刻ｔ24でシリーズ走行モードからパラレル走行モードに移行したときの駆動トルクと走行速度の経時変化を示したものである。前記図５と同様に、シリーズ走行モードでは目標駆動トルクの上限値Ｔdmaxはモータ駆動トルク上限値Ｔmmaxのみであり、前記時刻ｔ21以後、モータ駆動トルク配分指令値Ｔmrのみからなる駆動トルク指令値ｙ5 が増大され、それに伴ってモータ駆動トルクＴm も増大するが、やがて時刻ｔ22で飽和し、その後は前記モータ駆動トルク上限値Ｔmmaxに相当する駆動トルク指令値ｙ5 がモータに向けて出力される。その後、前記時刻ｔ24でパラレル走行モードに移行すると、前記１９式に従って少し前の（この場合は時刻ｔ23と同じ）目標走行速度Ｖspr となるため、加速中の目標走行速度Ｖspr と実際の走行速度Ｖspとの差が小さくなり、モータ駆動トルク配分指令値Ｔmrとエンジン駆動トルク配分指令値Ｔerとの和からなる駆動トルク指令値ｙ5 に初期化が施され、駆動トルク指令値ｙ5 の急激な増加を抑制防止すると共に、それ以後はパラレル走行モードに適した速やかな加速が可能となる。
【００５３】
図８は、従来の走行速度制御装置において、駆動トルク指令値の上限値Ｔdmaxをエンジン駆動トルク上限値Ｔemaxに固定したものであり、前記図５と同様に、モータのみの走行モード、即ちシリーズ走行モードにおける加速走行中の駆動トルクと走行速度の経時変化を示したものである。同図から明らかなように、時刻ｔ31からの目標走行速度Ｖspr の加速要求に対し、モータ駆動トルク配分指令値Ｔmrのみからなる駆動トルク指令値ｙ5 は増加されるが、前記目標駆動トルクの上限値Ｔdmaxはエンジン駆動トルク上限値Ｔemaxであり、実際に発生するモータ駆動トルクＴm が時刻ｔ32でモータ駆動トルク上限値Ｔmmaxとなって飽和するにも関わらず、前記目標駆動トルク補正値ｙ6 は目標走行速度Ｖspr と実際の走行速度Ｖspとの差に応じて絶対値が大きくなり、その結果、モータ駆動トルク配分指令値Ｔmrからなる駆動トルク指令値ｙ5 はその後も増加し続ける。やがて時刻ｔ33で駆動トルク指令値ｙ5 はモータ駆動トルク上限値Ｔmmax以下となるが、未だ絶対値の大きな目標駆動トルク補正値ｙ6 の影響で車両は更に加速され、その結果、走行速度Ｖspが目標走行速度Ｖspr に対してオーバシュートしてしまっている。
【００５４】
図９は、前記図８と同様に、従来の走行速度制御装置において、駆動トルク指令値の上限値Ｔdmaxをエンジン駆動トルク上限値Ｔemaxに固定し、前記図６と同様に、モータとエンジンとの組合せによる走行モード、即ちパラレル走行モードにおける駆動トルクと走行速度の経時変化を示したものである。同図から明らかなように、時刻ｔ51からの目標走行速度Ｖspr の加速要求に対し、モータ駆動トルク配分指令値Ｔmrとエンジン駆動トルク配分指令値Ｔerとの和からなる駆動トルク指令値ｙ5 は増加されるが、前記目標駆動トルクの上限値Ｔdmaxはエンジン駆動トルク上限値Ｔemaxであるため、前記時刻ｔ41からさほど経時していない時刻ｔ42から時刻ｔ43までの間、駆動トルク指令値ｙ5 が当該目標駆動トルクの上限値Ｔdmaxで制限され、モータにもエンジンにも駆動トルクの余裕があるのに、走行速度Ｖspは目標走行速度Ｖspr に対してゆっくりとしか加速されない。
【００５５】
また、図１０は、前記図８と同様に、従来の走行速度制御装置において、駆動トルク指令値の上限値Ｔdmaxをエンジン駆動トルク上限値Ｔemaxに固定し、前記図７と同様に、時刻ｔ51からの加速走行中に、時刻ｔ54でシリーズ走行モードからパラレル走行モードに移行したときの駆動トルクと走行速度の経時変化を示したものである。前記時刻ｔ51以後、モータ駆動トルク配分指令値Ｔmrのみからなる駆動トルク指令値ｙ5 が増大され、それに伴ってモータ駆動トルクＴm も増大するが、やがて時刻ｔ52で飽和し、それによって走行速度Ｖspの加速が小さくなる。すると、目標走行速度Ｖspr と走行速度Ｖspとの差が大きくなり、駆動トルク指令値ｙ5 も大きくなるが、実際のモータ駆動トルクＴm は前記時刻ｔ52以後、減少し続ける。その後も増大する駆動トルク指令値ｙ5 は時刻ｔ53で前記目標駆動トルク上限値Ｔdmaxとなり、その後は当該目標駆動トルク上限値Ｔdmaxで制限される。この間もモータ駆動トルクＴm は減少し続けている。しかしながら、前記時刻ｔ54でパラレル走行モードに移行すると、エンジン駆動トルクＴe が加わるため、実際の駆動トルクであるモータ駆動トルクＴm とエンジン駆動トルクＴe との和は速やかに増大し、その結果、走行速度Ｖspが急激に加速し始める。これにより、駆動トルク指令値ｙ5 は、時刻ｔ55以後、前記目標駆動トルク上限値Ｔdmaxより小さくなるのであるが、前記時刻ｔ54以後の急激な加速が違和感となる。
【００５６】
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の車速制御コントローラ内で行われる演算処理を示すフローチャートである。
【図３】図２の演算処理の一部を示すブロック図である。
【図４】図３の演算処理で用いられる制御マップである。
【図５】図１のハイブリッド車両用走行速度制御装置による走行速度と駆動トルクの経時変化を示すタイミングチャートである。
【図６】図１のハイブリッド車両用走行速度制御装置による走行速度と駆動トルクの経時変化を示すタイミングチャートである。
【図７】図１のハイブリッド車両用走行速度制御装置による走行速度と駆動トルクの経時変化を示すタイミングチャートである。
【図８】従来の走行速度制御装置による走行速度と駆動トルクの経時変化を示すタイミングチャートである。
【図９】従来の走行速度制御装置による走行速度と駆動トルクの経時変化を示すタイミングチャートである。
【図１０】従来の走行速度制御装置による走行速度と駆動トルクの経時変化を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１はモータ
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は車速制御コントローラ
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
４１はモデルマッチング補償部
４２は外乱補償部
４３は上下限値設定部
４４はリミッタ
【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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