JP4449927B2 - 車両用駆動制御装置、自動車及び車両用駆動制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンによって発電モータを駆動することにより生成した電力を用いて、駆動モータに車輪を駆動させる車両用駆動制御装置、自動車及び車両用駆動制御方法に関する。

従来より、エンジンによって発電モータを駆動することにより生成した電力を用いて、駆動モータに車輪を駆動させる車両（以下、「シリーズ式ハイブリッド車」という。）のエンジン回転数目標値は、例えば特許文献１に開示されているように、発電効率が最も高くなるような所定回転数、すなわち概ねエンジン出力が最も効率が良い回転数とされている。
特開平１１-２５２７０９号公報

前記特許文献１に開示の技術によれば、路面摩擦係数が低い路面では、トラクションコントロールや車両ヨーコントロール等の駆動操作制御（走行制御）の作動により、駆動出力の変動が大きくなり、これによりエンジン回転数も大きく変動する。このようなエンジン回転数の大きな変動が、車体の振動を大きくして、乗員に不快感を与えてしまうという課題があった。
本発明の課題は、駆動操作制御の作動時に、エンジン回転数が大きく変動するのを抑制できるようにすることである。

前記課題を解決するために、本発明は、
エンジンの出力軸に接続され、当該エンジンにより駆動されて発電する発電モータと、前記発電モータが発電した電力を用いて、車輪を駆動する駆動モータと、運転操作に基づいて車輪に目標の駆動力を出力させるための目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、エンジンの回転数の目標値を算出し、その算出した目標値に前記エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、前記駆動モータを制御する駆動モータ制御手段と、を備え、前記エンジン回転数制御手段が、前記運転操作に対応した目標駆動力が算出されないとき、前記駆動モータの駆動力の変動への前記エンジンの回転数の追従を抑制するように前記エンジンの回転数の目標値を算出することを特徴としている。

また、本発明は、
エンジンの出力軸に接続され、当該エンジンにより駆動されて発電する発電モータと、前記発電モータが発電した電力を用いて、車輪を駆動する駆動モータと、運転操作に基づいて車輪に目標の駆動力を出力させるための目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、前記エンジン及び駆動モータを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が、前記運転操作に対応した目標駆動力が算出されないとき、前記駆動モータの駆動力変動への追従を抑制するように前記エンジンの回転数を制御することを特徴としている。

本発明によれば、運転操作に対応した目標駆動力が算出されないとき、駆動モータの駆動力の変動へのエンジンの回転数の追従を抑制するようにエンジンの回転数の目標値を算出することで、車両の走行制御に起因する駆動モータによる駆動力変動に連動して実エンジン回転数が変動するのを抑制して、エンジン回転数の振動を抑制できる。
また、本発明によれば、運転操作に対応した目標駆動力が算出されないとき、駆動モータの駆動力変動への追従を抑制するようにエンジンの回転数を制御することで、車両の走行制御に起因する駆動モータによる駆動力変動時に、エンジン回転数の振動を抑制できる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
先ず第１の実施形態を説明する。
第１の実施形態は、本発明を適用した車両用駆動制御装置を搭載したシリーズ式ハイブリット車両である。

（構成）
図１は、その車両の構成を示す。
図１に示すように、この車両には、各車輪１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄそれぞれに駆動モータ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが取り付けられており、各車輪１ａ〜１ｄが駆動モータ２ａ〜２ｄにより回転駆動されるようになっている。また、この車両では、燃料により駆動される発電用エンジン４の出力トルクにより発電モータ５が発電をしており、駆動モータ２ａ〜２ｄは、発電モータ５から供給される電力により、システム制御部３で算出される駆動出力値（目標駆動力）を発生する。

また、この車両は、各車輪１ａ〜１ｄの車輪回転数を検出する、すなわち車両速度を検出する車輪速検出部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを搭載している。車輪速検出部６ａ〜６ｄの検出値は、システム制御部３に入力される。
また、この車両は、運転者（操縦者）による図示しないアクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出部７を搭載している。アクセルペダル操作量検出部７の検出値は、システム制御部３に入力される。

また、この車両は、システムの電源電圧を検出する電圧検出部８を搭載している。さらに、この車両は、２次バッテリ９を搭載している。この車両では、２次バッテリ９により発電モータ５の発電電力を補正している。例えば、２次バッテリ９は、余剰電力が充電されたり、充電された電力により駆動モータ２ａ〜２ｄを駆動したりする。
システム制御部３は、車輪速検出部６ａ〜６ｄからの入力値（車輪速信号）とアクセルペダル操作量検出部７からの入力値（アクセル操作量信号）とに基づいて駆動出力値を算出する。

図２は、車両の構成を制御機能として示す図である。
図２に示すように、制御機能として示す車両は、トルク指令演算部２１、トラクションコントロール部２２、減算部２３、発電制御部２４、エンジン制御部２５、駆動モータ２６（駆動モータ２ａ〜２ｄ）、発電モータ２７（発電モータ５）及び発電用エンジン２８（発電用エンジン４）を備える。例えば、トルク指令演算部２１、トラクションコントロール部２２、減算部２３、発電制御部２４及びエンジン制御部２５によりシステム制御部３が構成されている。

このような構成において、トルク指令演算部２１には、アクセルペダル操作量検出部７からのアクセル操作量信号Ｓｉ１と、車輪速検出部６ａ〜６ｄからの車輪速信号Ｓｉ２とが入力されており、トルク指令演算部２１は、これら入力信号Ｓｉ１，Ｓｉ２に基づいて、各車輪１ａ〜１ｄ（駆動モータ２ａ〜２ｄ）の駆動出力値（トルク指令値又は目標制動力）を算出する。

なお、同図のトルク指令演算部２１内の特性図は、スロットル開度をパラメータとした、車速とトルクとの関係を示すテーブルであり、トルク指令演算部２１は、このようなテーブルを参照して、入力信号Ｓｉ１，Ｓｉ２に基づいて、駆動出力値（トルク指令値）Ｓｉ３を算出する。トルク指令演算部２１は、算出した駆動出力値Ｓｉ３を発電制御部２４、エンジン制御部２５及び駆動モータ２６に出力する。

ここで、トルク指令演算部２１が算出した駆動出力値Ｓｉ３は、具体的には、減算部２３を介して発電制御部２４、エンジン制御部２５及び駆動モータ２６に出力される。
発電制御部２４は、入力された駆動出力値Ｓｉ３に基づいて発電出力値（発電指令値）Ｓｉ４を算出し、その算出した発電出力値Ｓｉ４を発電モータ２７に出力する（発電出力値Ｓｉ４に基づいて発電モータ２７を制御する）。また、エンジン制御部２５では、入力された駆動出力値Ｓｉ３に基づいてエンジン回転数目標値（出力指令値、目標エンジン回転数）Ｓｉ５を算出し、その算出したエンジン回転数目標値Ｓｉ５を発電用エンジン２８に出力する（エンジン回転数目標値Ｓｉ５に基づいて発電用エンジン２８を制御する）。

エンジン制御部２５は、例えば、エンジン目標回転数（エンジン回転数目標値）となるように、現在のエンジン回転数である現エンジン回転数（実エンジン回転数）と目標エンジン回転数との差分に比例したスロットル量を管理する比例制御部や、現エンジン回転数と目標エンジン回転数との差分の積算量に応じたスロットル量を管理する積分制御部や、現エンジン回転数と目標エンジン回転数との時間的偏差量に応じたスロットル量を管理する微分制御部により構成されている。これにより、比例制御部、積分制御部及び微分制御部で管理するそれぞれのスロットル量の総和をエンジンスロットル量とすることで、現エンジン回転数を目標エンジン回転数にしている。このエンジン制御部２５は、発電モータ２７の負荷、すなわち駆動モータ２６の駆動状態と独立して、発電用エンジン２８を制御可能な構成となっている。なお、エンジン制御部２５の処理ついては後で詳述する。

駆動モータ２６は、トルク指令演算部２１から出力される駆動出力値Ｓｉ３となるように、その駆動制御がなされる。その一方で、発電モータ２７は、発電制御部２４から出力される発電出力値Ｓｉ４となるように、その駆動制御がなされるとともに、発電用エンジン２８は、エンジン制御部２５から出力されるエンジン回転数目標値Ｓｉ５となるように、そのエンジン回転数が制御される。

トラクションコントロール部２２は、ＴＣＳ（Traction Control System）を実現する構成であり、車輪が空転した場合、例えば車輪速信号値Ｓｉ２に基づいて車輪の空転を判定した場合、駆動モータ２６の駆動（車輪の駆動）を抑制するために、減算用駆動出力値Ｓｉ６を算出し、その算出した減算用駆動出力値Ｓｉ６を減算部２３に出力する。例えば、トラクションコントロール部２２は、車輪が空転していない場合、減算用駆動出力値を０として出力している。

減算部２３では、トルク指令演算部２１から入力される値、すなわち、アクセル操作量信号Ｓｉ１と車輪速信号Ｓｉ２とに基づいて算出した駆動出力値Ｓｉ３から、トラクションコントロール部２２から入力される減算用駆動出力値Ｓｉ６を減算する。そして、減算部２３で算出した減算値は、駆動出力値Ｓｉ３として、発電制御部２４、エンジン制御部２５及び駆動モータ２６に入力される。

図３は、エンジン制御部２５の処理手順を示すフローチャートである。
図３に示すように、処理を開始すると（演算結果として駆動出力値Ｓｉ３が入力されると）、エンジン制御部２５は、ステップＳ１において、トラクションコントロールが現在作動中か否かを判定する。すなわち、エンジン制御部２５は、トラクションコントロールといった車両の走行制御に起因して駆動モータ２６による駆動力変動があるか否かを判定する。ここで、エンジン制御部２５は、トラクションコントロールが現在作動中の場合、ステップＳ２に進み、トラクションコントロールが現在作動中でない場合、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、エンジン制御部２５は、駆動出力値に基づいてエンジン回転数目標値を算出する。そして、エンジン制御部２５は、ステップＳ５に進む。
ステップＳ２では、エンジン制御部２５には、現エンジン回転数（実エンジン回転数）が入力される。
続いてステップＳ３において、エンジン制御部２５は、現エンジン回転数の応答特性に対応するＬＰＦ（ローパスフィルタ、図２に示すＬＰＦ２５ａ）を算出する。具体的には、システム制御部３には、エンジン回転数と回転応答特性との関係を示すテーブルが記憶されており、エンジン制御部２５は、そのテーブルを参照して、前記ステップＳ３で入力された現エンジン回転数に対応する回転応答特性を算出し、その算出した回転応答特性に基づいて、ＬＰＦを算出する（選択する）。

ここで、前記テーブル（エンジン回転数と回転応答特性との関係）は、エンジン回転数が高くなるほど、回転応答特性が高くなっており、これにより、ＬＰＦは、現エンジン回転数が高くなるほど、高い周波数特性を持つようになっている。
続いてステップＳ４において、エンジン制御部２５は、前記ステップＳ３で算出したＬＰＦでエンジン回転数目標値をフィルタリングする。ここで、エンジン制御部２５は、駆動出力値に基づいてエンジン回転数目標値を算出しており、その算出したエンジン回転数目標値をＬＰＦでフィルタリングする。

ここで、当該ステップＳ４の処理が実施される場合とは、前記ステップＳ１においてトラクションコントロールが現在作動中とされた場合（当該ステップＳ１の判定で“Ｙｅｓ”の場合）であるから、駆動出力値が変動しており、これにより、エンジン回転数目標値も変動する。ステップＳ４では、このように変動するエンジン回転数目標値をＬＰＦでフィルタリングしている。

続くステップＳ５において、エンジン制御部２５は、エンジン回転数目標値を発電用エンジンに出力する（エンジン出力指令をする）。そして、エンジン制御部２５は、当該図３に示す処理を終了する（前記ステップＳ１から再び処理を開始する）。
ここで、エンジン制御部２５は、前記ステップＳ１において、トラクションコントロールが現在作動中でないとされた場合（前記ステップＳ１の判定で“Ｎｏ”の場合）、駆動出力値に基づいて算出したエンジン回転数目標値（前記ステップＳ６）を発電用エンジン２８に出力し、前記ステップＳ１において、トラクションコントロールが現在作動中とされた場合（前記ステップＳ１の判定で“Ｙｅｓ”の場合）、ＬＰＦでフィルタリングしたエンジン回転数目標値（前記ステップＳ２〜ステップＳ２）を発電用エンジン２８に出力する。

（動作）
次に動作を説明する。
この車両（車両用駆動制御装置）では、発電用エンジン４の出力トルクにより発電モータ５で発電し、その発電した電力により駆動モータ２ａ〜２ｄを駆動して、システム制御部３で算出される駆動出力値を発生させる。
すなわち、トルク指令演算部２１が、アクセル操作量信号Ｓｉ１と車輪速信号Ｓｉ２とに基づいて駆動出力値を算出する。そして、発電制御部２４が、トルク指令演算部２１が算出した駆動出力値に基づいて発電出力値を算出し、その算出した発電出力値を発電モータ２７に出力する。発電モータ２７は、その発電出力値となるように駆動される。そして、駆動モータ２ａ〜２ｄは、発電モータ２７がその発電出力値となるように発電した電力が供給されて、トルク指令演算部２１が算出した駆動出力値となるように駆動される。

また、トラクションコントロール部２２は、車輪が空転した場合、減算部２３に減算用駆動出力値（＞０）を出力して、駆動出力値から減算用駆動出力値を減算することで、駆動モータ２６の駆動を抑制している。これにより、車輪の空転が抑制される。
一方、エンジン制御部２５が、トラクションコントロールが現在作動中でないと判断した場合、駆動出力値に基づいてエンジン回転数目標値を算出し（前記ステップＳ１の判定で“Ｎｏ”の場合、ステップＳ６）、トラクションコントロールが現在作動中と判断した場合、当該判断時点の現エンジン回転数に対応するＬＰＦでフィルタリングしたエンジン回転数目標値を算出する（前記ステップＳ２〜ステップＳ５）。そして、発電用エンジン２８は、そのようにトラクションコントロールの作動の有無に応じて算出したエンジン回転数目標値となるように制御される。

（作用）
次に作用を説明する。
トラクションコントロールが現在作動中と判断した場合、当該判断時点の現エンジン回転数に対応するＬＰＦでエンジン回転数目標値をフィルタリングしている。トラクショコントロールが作動している場合、駆動出力値が変動することでエンジン回転数目標値も変動するが、ＬＰＦによるフィルタリングにより、エンジン回転数目標値は概ね平滑化される。そして、エンジン回転数目標値に基づいて発電用エンジン２８の回転数が制御されているから、この結果、発電用エンジン２８の回転数も概ね平滑化される。これにより、トラクションコントロールが作動中のエンジン回転数の振動を、最適なタイミングで抑制でき、車体の振動や乗員の不快感を低減できる。

このとき、フィルタリングに用いるＬＰＦを現エンジン回転数（回転応答特性）に対応させている。これにより、適用エンジンの応答特性が、そのようなエンジン回転数目標値の平滑化、つまり発電用エンジン２８の回転数の平滑化に反映されるので、発電用エンジン２８の回転数は、当該回転数の応答特性に適合して平滑化されたものになる。すなわち、現エンジン回転数とエンジン回転数目標値とは定性的には同様な特性を有することになるから、現エンジン回転数の応答特性に基づいて、エンジン回転数目標値をフィルタリングするＬＰＦを選択することで、発電用エンジン２８の回転数を当該回転数の応答特性に適合して平滑化することができる。また、ＬＰＦといった簡単な構成で発電用エンジン２８の回転数を平滑化できる。

なお、次のような構成により本発明を実現することもできる。
すなわち、前記第１の実施形態では、エンジン回転数目標値を平滑化して、エンジン回転数（実エンジン回転数）の振動を抑制している。これに対して、他のパラメータ（エンジン回転数目標値の決定事項）を補正して（エンジン回転数目標値の決定要素を変更して）、その結果として、エンジン回転数目標値を平滑化することもできる。例えば、アクセルの踏み込みが強すぎてＴＣＳが作動する場合等には、当該ＴＣＳの作動条件となるアクセルの踏み込み量の検出値を補正する。ここで、アクセルの踏み込み量の検出値を補正、具体的には、ＴＣＳが作動し難くなる方向にアクセルの踏み込み量の検出値を補正する。このようにすることで、ＴＣＳの作動を抑制できるので、この結果、エンジン回転数目標値を平滑化することができ、エンジン回転数の振動を抑制できる。

また、ブレーキの踏み込みが強すぎてＡＢＳ（Anti-lock Brake System)が作動する場合等には、当該ＡＢＳの作動条件となるブレーキの踏み込み量の検出値を補正する。ここで、車輪の制動力が変動することで、車輪への入力が変化するので、エンジンの負荷が変動し、この結果、エンジン回転数目標値、すなわちエンジン回転数が変動する。すなわち、ＡＢＳにより車輪の制動力が変動すると、結果として、エンジン回転数が変動する。このようなことから、ブレーキの踏み込み量の検出値を補正、具体的には、ＡＢＳが作動し難くなる方向にアクセルの踏み込み量の検出値を補正する。このようにすることで、ＡＢＳの作動を抑制できるので、この結果、エンジン回転数目標値を平滑化することができ、エンジン回転数の振動を抑制できる。

また、操舵によってタイヤが滑りやすい状態になっている場合等には、操舵量を補正する。例えば、前述のＴＣＳやＡＢＳ等の走行制御では、操舵量に基づいて制御を行っている場合がある。よって、操舵量が変動すれば、その分、ＴＣＳやＡＢＳ等の走行制御の作動機会が増加する。このようなことから、操舵量を補正、具体的には、ＴＣＳやＡＢＳ等の走行制御が作動し難くなる方向に操舵量を補正する。このようにすることで、ＴＣＳやＡＢＳ等の走行制御の作動を抑制できるので、この結果、エンジン回転数目標値を平滑化することができ、エンジン回転数の振動を抑制できる。

また、路面μあるいはタイヤの滑りを検出し、ＴＣＳやＡＢＳを作動させる場合には、当該ＴＣＳやＡＢＳの作動条件となる路面μの検出値やタイヤのすべり量の検出値自体を補正する。具体的には、ＴＣＳやＡＢＳが作動し難くなる方向にそれら検出値を補正する。このようにすることで、ＴＣＳやＡＢＳの作動を抑制できるので、この結果、エンジン回転数目標値を平滑化することができ、エンジン回転数の振動を抑制できる。

また、ＴＣＳを作動させる場合、駆動力（目標駆動力である駆動出力値）の要求値自体を補正する。これらの場合にも、結果として、エンジン回転数目標値を平滑化することができ、エンジン回転数の振動を抑制できる。
ここで、図４は、エンジン回転数目標値及び実エンジン回転数の経時変化を示す。そして、同図（ａ）は、従来の場合の各値の経時変化を示し、同図（ｂ）は、本発明を適用した場合の各値の経時変化を示す。ここで、本発明を適用した場合とは、ＬＰＦによりエンジン回転数目標値をフィルタリングした場合である。
この図４に示すように、本発明を適用することで、エンジン回転数目標値の振動が抑制されるようになり、これにより、実エンジン回転数の振動も抑制されるようになる。

なお、前記第１の実施形態の説明において、発電モータ５（発電モータ２７）は、エンジンの出力軸に接続され、当該エンジンにより駆動されて発電する発電モータを実現しており、駆動モータ２ａ〜２ｄ（駆動モータ２６）は、前記発電モータが発電した電力を用いて、車輪を駆動する駆動モータを実現しており、トルク指令演算部２１は、車輪に目標の駆動力を出力させるための目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段を実現しており、エンジン制御部２５は、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、エンジンの回転数の目標値を算出し、その算出した目標値に前記エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段を実現しており、トラクションコントロール部２２及び減算部２３は、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、前記駆動モータを制御する駆動モータ制御手段を実現しており、前記エンジン回転数制御手段が、車両の走行制御に起因する前記駆動モータによる駆動力変動時に、前記目標値を平滑化することを実現している。また、ＬＰＦ２５ａは、前記駆動力変動時の実エンジン回転数の応答特性に対応するローパスフィルタを実現している。

（効果）
（１）車両の走行制御に起因する駆動モータによる駆動力変動時に、エンジンの回転数の目標値を平滑化するエンジン回転数制御手段を備える。これにより、車両の走行制御が作動中、実エンジン回転数を概ね平滑化できるので、エンジン回転数の振動を抑制でき、車体の振動や乗員の不快感を低減できる。
（２）前記エンジン回転数制御手段は、前記駆動力変動時の実エンジン回転数に応じた特性にしたローパスフィルタにより前記目標値を平滑化する。実エンジン回転数と目標値とは定性的には同様な特性を有することになるから、実エンジン回転数に応じた特性にしたローパスフィルタにより目標値を平滑化することで、当該目標値の変動に適合したローパスフィルタにより平滑化を行うことができる。また、ＬＰＦといった簡単な構成で目標値を平滑化できる。

（３）エンジン回転数制御手段は、駆動力変動時の実エンジン回転数の応答特性に対応するローパスフィルタにより前記目標値を平滑化する。これにより、実エンジン回転数と目標値とは応答特性の面で同様な特性を有することになるから、実エンジン回転数の応答特性に対応するローパスフィルタにより目標値を平滑化することで、当該目標値の変動に適合したローパスフィルタにより平滑化を行うことができる。また、ＬＰＦといった簡単な構成で目標値を平滑化できる。

（４）車両の走行制御がトラクションコントロールである。トラクションコントロールの駆動力制御に起因してエンジン回転数が振動するが、そのようなトラクションコントロールの駆動力制御に起因するエンジン回転数の振動を最適タイミングで抑制できる。
（５）前記エンジン回転数制御手段は、前記目標値の決定要素を変更して、前記目標値の平滑化を行う。結果として、エンジン回転数の振動を抑制できる。
（６）前記目標値の決定要素は、前記目標駆動力である。結果として、エンジン回転数の振動を抑制できる。

（７）前記車両の走行制御は、トラクションコントロールであり、前記目標値の決定要素は、当該トラクションコントロールの作動条件である。これにより、トラクションコントロールの作動を抑制できるので、この結果、エンジン回転数目標値を平滑化することができ、エンジン回転数の振動を抑制できる。
（８）前記車両の走行制御は、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System)であり、前記目標値の決定要素は、当該ＡＢＳの作動条件である。これにより、ＡＢＳの作動を抑制できるので、この結果、エンジン回転数目標値を平滑化することができ、エンジン回転数の振動を抑制できる。
（９）前記車両の走行制御は、操舵量に基づいて制御されるものであり、前記目標値の決定要素は、前記操舵量である。これにより、ＴＣＳやＡＢＳ等の走行制御の作動を抑制できるので、この結果、エンジン回転数目標値を平滑化することができ、エンジン回転数の振動を抑制できる。

（１０）エンジンの出力軸に接続され、当該エンジンにより駆動されて発電する発電モータと、前記発電モータが発電した電力を用いて、車輪を駆動する駆動モータと、車輪に目標の駆動力を出力させるための目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、前記エンジン及び駆動モータを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、車両の走行制御に起因する前記駆動モータによる駆動力変動時に、当該駆動モータの駆動力変動への追従を抑制するように前記エンジンの回転数を制御する。これにより、車両の走行制御が作動中、エンジン回転数を概ね平滑化できるので、エンジン回転数の振動を抑制可能な車両用駆動制御装置とすることができる。

（１１）発動するエンジンと、前記エンジンにより駆動されて発電する発電モータと、前記発電モータが発電する電力を用いて駆動される駆動モータと、前記エンジン、前記発電モータ及び前記駆動モータが設置される車体と、前記車体に連結され、前記駆動モータにより駆動される車輪と、前記車輪に目標の駆動力を出力させるための目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、前記エンジン及び駆動モータを制御する制御手段と、走行状態を制御する走行制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記走行制御手段の制御による前記駆動モータの駆動力変動時に、当該駆動モータの駆動力変動への追従を抑制するように前記エンジンの回転数を制御する。これにより、車両の走行制御が作動中、エンジン回転数を概ね平滑化できるので、エンジン回転数の振動を抑制可能な自動車とすることができる。

（１２）エンジンにより発電モータを発電して、前記発電モータが発電した電力を用いて、車輪を駆動モータにより駆動しており、車輪に目標の駆動力を出力させるための目標駆動力に基づいて、前記エンジン及び駆動モータを制御するものであり、車両の走行制御に起因する前記駆動モータによる駆動力変動時に、前記目標値を平滑化する。これにより、車両の走行制御が作動中、エンジン回転数を概ね平滑化できるので、エンジン回転数の振動を抑制可能な車両用駆動制御方法とすることができる。

（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を説明する。
第２の実施形態も、本発明を適用したシリーズ式ハイブリット車両である。
（構成）
第２の実施形態の車両の構成は、第１の実施形態の車両と同様に、前記図１に示すような構成になっている。この第２の実施形態では、発電制御部２４及びエンジン制御部２５が前記第１の実施形態における処理と異なる処理を行っている。

先ず、第２の実施形態におけるエンジン制御部２５の処理を説明する。
図５は、エンジン制御部２５の処理手順を示すフローチャートである。
図５に示すように、処理を開始すると（演算結果として駆動出力値Ｓｉ３が入力されると）、エンジン制御部２５は、ステップＳ１１において、トラクションコントロールが現在作動中か否かを判定する。ここで、エンジン制御部２５は、トラクションコントロールが現在作動中の場合、ステップＳ１２に進み、トラクションコントロールが現在作動中でない場合、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５では、エンジン制御部２５は、駆動出力値に基づいてエンジン回転数目標値を算出する。そして、エンジン制御部２５は、ステップＳ１４に進む。
また、ステップＳ１２では、エンジン制御部２５は、前記ステップＳ１５と同様に、駆動出力値に基づいてエンジン回転数目標値を算出する。

続いてステップＳ１３において、エンジン制御部２５は、エンジン回転数目標値の加算のみを適用する。すなわち、エンジン制御部２５は、前記ステップＳ１２で算出した駆動出力値に基づくエンジン回転数目標値の上昇のみを許可する。例えば、エンジン制御部２５は、前記ステップＳ１２で算出した今回のエンジン回転数目標値が、前回のエンジン回転数目標値以下であれば、前回のエンジン回転数目標値を維持し、前記ステップＳ１２で算出した今回のエンジン回転数目標値が、前回のエンジン回転数目標値よりも大きければ、今回のエンジン回転数目標値を採用する。これにより、エンジン回転数目標値の変化は、極大値を結んだ線でできる包絡線として示される。そして、エンジン制御部２５は、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、エンジン制御部２５は、エンジン回転数目標値を発電用エンジンに出力する（エンジン出力指令をする）。そして、エンジン制御部２５は、当該図５に示す処理を終了する（前記ステップＳ１１から再び処理を開始する）。
ここで、エンジン制御部２５は、前記ステップＳ１１において、トラクションコントロールが現在作動中でないとされた場合（前記ステップＳ１１の判定で“Ｎｏ”の場合）、駆動出力値に基づいて算出したエンジン回転数目標値（前記ステップＳ１５）を発電用エンジン２８に出力し、前記ステップＳ１１において、トラクションコントロールが現在作動中とされた場合（前記ステップＳ１１の判定で“Ｙｅｓ”の場合）、加算のみを適用したエンジン回転数目標値（前記ステップＳ１２、ステップＳ１３）を発電用エンジン２８に出力する。

続いて、第２の実施形態における発電制御部２４の処理を説明する。
図６は、発電制御部２４の処理手順を示すフローチャートである。
図６に示すように、処理を開始すると（演算結果として駆動出力値Ｓｉ３が入力されると）、発電制御部２４は、ステップＳ２１において、トラクションコントロールが現在作動中か否かを判定する。ここで、発電制御部２４は、トラクションコントロールが現在作動中の場合、ステップＳ２２に進み、トラクションコントロールが現在作動中でない場合、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、発電制御部２４は、駆動出力値に基づいて発電出力値（必要発電出力）を算出する。そして、エンジン制御部２５は、ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２２では、発電制御部２４は、前記ステップＳ２２と同様に、駆動出力値に基づいて発電出力値（必要発電出力）を算出する。
続いてステップＳ２３において、発電制御部２４は、発電出力値（必要発電出力）の加算のみを適用した場合の上昇システム電圧値が許容システム電圧値未満か否かを判定する。

ここでは、先ず発電制御部２４は、前記ステップＳ２２で算出した発電出力値に基づいて、上昇システム電圧値（又は上昇システム電力値）を算出する。
ここで、上昇システム電圧値（又は上昇システム電力値）は、前記ステップＳ２２で算出した発電出力値が発電モータ２７に入力されたことによる上昇後のシステム電圧値（又は上昇後のシステム電力値）である。また、許容システム電圧値とは、電力供給系統（電力消費系統）の許容電圧値（又は許容電力値）であり、例えば、本実施形態のように車両が２次バッテリ９を搭載している場合には、当該２次バッテリ９の蓄電可能電圧値（又は蓄電可能電力）となる。

次に、発電制御部２４は、そのように算出した上昇システム電圧値（又は上昇システム電力値）が許容システム電圧値（又は許容システム電力値）未満か否かを判定する。ここで、発電制御部２４は、上昇システム電圧値が許容システム電圧値未満の場合、ステップＳ２４に進み、上昇システム電圧値が許容システム電圧値以上の場合、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２４では、発電制御部２４は、エンジン回転数目標値の加算のみを適用する。すなわち、発電制御部２４は、前記ステップＳ２２で算出した駆動出力値に基づく発電出力値の上昇のみを許可する。例えば、発電制御部２４は、前記ステップＳ２２で算出した今回の発電出力値が、前回の発電出力値以下であれば、前回の発電出力値を維持し、前記ステップＳ２２で算出した今回の発電出力値が、前回の発電出力値よりも大きければ、今回の発電出力値を採用する。そして、発電制御部２４は、ステップＳ２５に進む。
なお、ここで、前記ステップＳ２３の判定処理との関係から、今回の発電出力値を採用した場合の当該発電出力値は、上昇システム電圧値が許容システム電圧値未満であることを満たす値になっている。
ステップＳ２５では、発電制御部２４は、発電出力値を発電モータ２７に出力する（発電出力指令をする）。

ここで、発電制御部２４は、前記ステップＳ２１において、トラクションコントロールが現在作動中でないとされた場合（前記ステップＳ２１の判定で“Ｎｏ”の場合）、駆動出力値に基づいて算出した発電出力値（前記ステップＳ２６）を発電モータ２７に出力し、前記ステップＳ２１において、トラクションコントロールが現在作動中とされた場合（前記ステップＳ２１の判定で“Ｙｅｓ”の場合）、加算のみを適用した発電出力値（前記ステップＳ２２、ステップＳ２４）を発電モータ２７に出力する。また、発電制御部２４は、上昇システム電圧値が許容システム電圧値以上となる場合には（前記ステップＳ２３の判定で“Ｎｏ”の場合）、加算のみを適用することのない発電出力値、すなわち、駆動出力値に基づいて算出した発電出力値（前記ステップＳ２２）を発電モータ２７に出力する。

（動作）
次に動作を説明する。
この車両（車両用駆動制御装置）では、前記第１の実施形態と同様に、発電用エンジン４の出力トルクにより発電モータ５で発電し、その発電した電力により駆動モータ２ａ〜２ｄを駆動して、システム制御部３で算出される駆動出力値を発生させる。また、トラクションコントロール部２２は、車輪が空転した場合、減算部２３に減算用駆動出力値を出力して、駆動出力値から減算用駆動出力値を減算することで、駆動モータ２６の駆動を抑制している。これにより、車輪の空転が抑制される。

そして、第２の実施形態では、エンジン制御部２５が、トラクションコントロールが現在作動中でないと判断した場合、駆動出力値に基づいてエンジン回転数目標値を算出し（前記ステップＳ１１の判定で“Ｎｏ”の場合、ステップＳ１５）、トラクションコントロールが現在作動中と判断した場合、加算のみを適用したエンジン回転数目標値を算出する（前記ステップＳ１１の判定で“Ｙｅｓ”の場合、ステップＳ１２、ステップＳ１３）。そして、発電用エンジン２８は、そのようにトラクションコントロールの作動の有無に応じて算出したエンジン回転数目標値となるように制御される。

さらに、第２の実施形態では、発電制御部２４が、トラクションコントロールが現在作動中でないと判断した場合、駆動出力値に基づいて発電出力値を算出し（前記ステップＳ２１の判定で“Ｎｏ”の場合、ステップＳ２６）、また、トラクションコントロールが現在作動中と判断した場合、上昇システム電圧値が許容システム電圧値以上とらない限り、加算のみを適用した発電出力値を算出し（前記ステップＳ２１の判定で“Ｙｅｓ”の場合、ステップＳ２２、前記ステップＳ２３の判定で“Ｙｅｓ”、ステップＳ２４）、また、トラクションコントロールが現在作動中と判断した場合でも、上昇システム電圧値が許容システム電圧値以上となる場合、駆動出力値に基づいて発電出力値を算出する（前記ステップＳ２１の判定で“Ｙｅｓ”の場合、ステップＳ２２、前記ステップＳ２３の判定で“Ｎｏ”の場合）。そして、発電モータ２７は、そのようにトラクションコントロールの作動の有無及び上昇システム電圧値に応じて算出した発電出力値となるように制御される。

（作用）
次に作用を説明する。
トラクションコントロールが現在作動中と判断した場合、加算のみを適用したエンジン回転数目標値にしている。これにより、エンジン制御部２５が算出するエンジン回転数目標値は、トラクションコントロールが現在作動中、減少方向に変化することはなく、増加方向にのみ変化するようになり、これにより概ね平滑化されたものになる。そして、エンジン回転数目標値に基づいて発電用エンジン２８の回転数が制御されているから、この結果、発電用エンジン２８の回転数も概ね平滑化される。これにより、トラクションコントロールが作動中のエンジン回転数の振動を、最適なタイミングで抑制でき、車体の振動や乗員の不快感を低減できる。また、エンジン回転数目標値の増加のみを許容するといった簡単な制御で当該エンジン回転数目標値を概ね平滑化できる。

また、トラクションコントロールが現在作動中と判断した場合、上昇システム電圧値が許容システム電圧値以上とならない限り、加算のみを適用した発電出力値にしている。これにより、発電制御部２４が算出する発電出力値は、トラクションコントロールが現在作動中、減少方向に変化することはなく、増加方向にのみ変化するようになり、エンジン回転数目標値と同様に、概ね平滑化されたものになる。そして、発電出力値により発電モータ２７の出力が制御され、その発電モータ２７の出力の変化により、発電用エンジン２８の出力（負荷）も変化するようになっているから、発電出力値が平滑化されることで、発電用エンジン２８の回転数も平滑化される。これにより、車体の振動や乗員の不快感を低減できる。また、発電モータ２７の出力の増加のみを許容するといった簡単な制御で当該発電モータ２７の出力を平滑化できる。

ここで、通常、駆動出力値に基づいて算出した発電出力値で発電モータ２７を制御した場合、当該発電モータ２７による発電電力は、同じく駆動出力値に基づいて制御されている駆動モータ２ａ〜２ｄで電力消費されるので、２次バッテリ９に蓄電されていくことはない。しかし、加算のみを適用した発電出力値にした場合、発電出力値は常に増加するようになるから、当該発電出力値で制御した発電モータ２７による発電電力は、駆動出力値に基づいて制御されている駆動モータ２ａ〜２ｄで電力消費しきれなくなり、その余剰電力が２次バッテリ９に蓄電されていくことになる。この場合、上昇システム電圧値（例えば、前記余剰電力により増加した２次バッテリ９の蓄電電力）が許容システム電圧値（例えば、２次バッテリ９の蓄電可能電力）以上になってしまう場合がある。

このようなことから、トラクションコントロールが現在作動中と判断した場合でも、上昇システム電圧値が許容システム電圧値以上になるような場合には、加算のみを適用した発電出力値の算出から、駆動出力値に基づいた発電出力値の算出に切り換えている。これにより、通常時と同様に、発電モータ２７による発電電力のほぼ全てを、駆動モータ２ａ〜２ｄで電力消費するようにして、上昇システム電圧値が許容システム電圧値以上になってしまうのを防止できる。これにより、発電モータ２７の出力を増加させることだけを行った場合のシステム電圧値が許容システム電圧値を越えることによる不具合、例えばシステムダウンが発生してしまうのを防止できる。
なお、前記第２の実施形態の説明において、発電制御部２４は、目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、前記発電モータを制御する発電モータ制御手段を実現している。

（効果）
（１）エンジン回転数制御手段は、目標値の増加のみを許容して目標値の平滑化を行う。これにより、目標値を概ね平滑化できる、或いは目標値の偏差を抑制できる。これにより、車両の走行制御が作動中のエンジン回転数の振動を抑制でき、車体の振動や乗員の不快感を低減できる。さらに、目標値の増加のみを許容するといった簡単な制御で目標値を概ね平滑化できる。

（２）発電モータ制御手段は、車両の走行制御に起因する駆動モータによる駆動力変動時に、発電モータの出力を平滑化する。これにより、発電モータの出力に応じて変化するエンジン回転数の振動を抑制でき、車体の振動や乗員の不快感を低減できる。
（３）発電モータ制御手段は、発電モータの出力の増加のみを許容して発電モータの出力の平滑化を行う。これにより、発電モータの出力の増加のみを許容するといった簡単な制御で発電モータの出力を平滑化できる。

（４）発電モータ制御手段は、発電モータの出力を増加させることだけを行った場合のシステム電力量が許容システム電力量を越えないことを限度に、当該発電モータの出力を増加させている。これにより、発電モータの出力を増加させることだけを行った場合のシステム電力量が許容システム電力量を越えることによる不具合、例えばシステムダウンが発生してしまうのを防止できる。

本発明の第１の実施形態の車両の構成を示す図である。 前記車両の構成を制御機能として示す図である。 エンジン制御部の処理手順を示すフローチャートである。 エンジン回転数目標値及び実エンジン回転数の経時変化を示す特性図である。 本発明の第２の実施形態におけるエンジン制御部の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における発電制御部の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 車輪、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 駆動モータ、３ システム制御部、４ 発電用エンジン、５ 発電モータ、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 車輪速検出部、７ アクセルペダル操作量検出部、８ 電圧検出部 、９ ２次バッテリ、２１ トルク指令演算部、２２ トラクションコントロール部、２３ 減算部、２４ 発電制御部、２５ エンジン制御部、２５ａ ＬＰＦ（ローパスフィルタ）、２６ 駆動モータ、２７ 発電モータ、２８ 発電用エンジン

Claims (15)

1. エンジンの出力軸に接続され、当該エンジンにより駆動されて発電する発電モータと、前記発電モータが発電した電力を用いて、車輪を駆動する駆動モータと、運転操作に基づいて車輪に目標の駆動力を出力させるための目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、エンジンの回転数の目標値を算出し、その算出した目標値に前記エンジンの回転数を制御するエンジン回転数制御手段と、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、前記駆動モータを制御する駆動モータ制御手段と、を備え、
   前記エンジン回転数制御手段は、前記運転操作に対応した目標駆動力が算出されないとき、前記駆動モータの駆動力の変動への前記エンジンの回転数の追従を抑制するように前記エンジンの回転数の目標値を算出することを特徴とする車両用駆動制御装置。
2. 前記エンジン回転数制御手段は、前記駆動モータの駆動力の変動時の実エンジン回転数に応じた特性にしたローパスフィルタにより前記エンジンの回転数の目標値を平滑化して前記駆動モータの駆動力の変動への前記エンジンの回転数の追従を抑制することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動制御装置。
3. 前記エンジン回転数制御手段は、前記駆動モータの駆動力の変動時の実エンジン回転数の応答特性に対応するローパスフィルタにより前記エンジンの回転数の目標値を平滑化して前記駆動モータの駆動力の変動への前記エンジンの回転数の追従を抑制することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用駆動制御装置。
4. 前記エンジン回転数制御手段は、前記エンジンの回転数の目標値の増加のみを許容して前記駆動モータの駆動力の変動への前記エンジンの回転数の追従を抑制することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用駆動制御装置。
5. 前記運転操作に対応した目標駆動力が算出されないときとは、トラクションコントロールの作動時であること特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用駆動制御装置。
6. 前記エンジン回転数制御手段は、前記目標駆動力を変更することで、前記駆動モータの駆動力の変動への前記エンジンの回転数の追従を抑制するように前記エンジンの回転数の目標値を算出することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用駆動制御装置。
7. 前記運転操作に対応した目標駆動力が算出されないときとは、トラクションコントロールが作動するときであり、当該トラクションコントロールの作動条件を変更することで、前記駆動モータの駆動力の変動への前記エンジンの回転数の追従を抑制するように前記エンジンの回転数の目標値を算出することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用駆動制御装置。
8. 前記運転操作に対応した目標駆動力が算出されないときとは、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System) が作動するときであり、当該ＡＢＳの作動条件を変更することで、前記駆動モータの駆動力の変動への前記エンジンの回転数の追従を抑制するように前記エンジンの回転数の目標値を算出することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の車両用駆動制御装置。
9. 操舵量を変更することで、前記駆動モータの駆動力の変動への前記エンジンの回転数の追従を抑制するように前記エンジンの回転数の目標値を算出することを特徴とする請求項７又は８に記載の車両用駆動制御装置。
10. 前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、前記発電モータを制御する発電モータ制御手段を備え、前記発電モータ制御手段は、前記運転操作に対応した目標駆動力が算出されないとき、前記発電モータの出力を平滑化することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の車両用駆動制御装置。
11. 前記発電モータ制御手段は、前記発電モータの出力の増加のみを許容して前記発電モータの出力の平滑化を行うことを特徴とする請求項１０に記載の車両用駆動制御装置。
12. 前記発電モータ制御手段は、前記発電モータの出力を増加させることだけを行った場合のシステム電力量が許容システム電力量を越えないことを限度に、当該発電モータの出力を増加させることだけを許可することを特徴とする請求項１１に記載の車両用駆動制御装置。
13. エンジンの出力軸に接続され、当該エンジンにより駆動されて発電する発電モータと、前記発電モータが発電した電力を用いて、車輪を駆動する駆動モータと、運転操作に基づいて車輪に目標の駆動力を出力させるための目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、前記エンジン及び駆動モータを制御する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記運転操作に対応した目標駆動力が算出されないとき、前記駆動モータの駆動力変動への追従を抑制するように前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする車両用駆動制御装置。
14. 発動するエンジンと、前記エンジンにより駆動されて発電する発電モータと、前記発電モータが発電する電力を用いて駆動される駆動モータと、前記エンジン、前記発電モータ及び前記駆動モータが設置される車体と、前記車体に連結され、前記駆動モータにより駆動される車輪と、運転操作に基づいて前記車輪に目標の駆動力を出力させるための目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、前記目標駆動力算出手段が算出した目標駆動力に基づいて、前記エンジン及び駆動モータを制御する制御手段と、走行状態を制御する走行制御手段と、を備え
    前記制御手段は、前記運転操作に対応した目標駆動力が算出されないとき、前記駆動モータの駆動力変動への追従を抑制するように前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする自動車。
15. エンジンにより発電モータを発電して、前記発電モータが発電した電力を用いて、車輪を駆動モータにより駆動しており、運転操作を基に算出した車輪に目標の駆動力を出力させるための目標駆動力に基づいて、前記エンジン及び駆動モータを制御するものであり、
    前記エンジンの回転数は、前記目標駆動力を基に算出される目標値に基づいて制御されており、
    前記運転操作に対応した目標駆動力が算出されないとき、前記駆動モータの駆動力の変動への前記エンジンの回転数の追従を抑制するように前記エンジンの回転数の目標値を算出することを特徴とする車両用駆動制御方法。

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