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【発明の名称】 車両の制動力制御装置
【発明者】 【氏名】中村 誠志

【氏名】多賀 豊

【氏名】天野 正弥
【要約】 【課題】モータ・ジェネレータの回生制動力を運転者の意図に可及的に適合させる。

【解決手段】車輪から入力される運動エネルギにより回転されて回生制動力を発生するモータ・ジェネレータを有し、所定の条件に対応してモータ・ジェネレータにより発生するべき基準回生制動力が予め設定されている車両の制動力制御装置において、車両の乗員により操作される回生制動力調整用ポテンショの操作内容を判断する回生制動力変更意図判断手段（ステップ１０１）と、基準回生制動力および回生制動力調整用ポテンショの操作内容に基づいて、モータ・ジェネレータの回生制動力を制御する回生制動力制御手段（ステップ１０２，〜ステップ１１０）とを備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車輪から入力される運動エネルギにより回転されて回生制動力を発生するモータ・ジェネレータを有し、このモータ・ジェネレータの回生制動力を含む車両の総合制動力が予め設定されている車両の制動力制御装置において、車両の乗員により操作される回生制動力変更装置の操作内容を判断する回生制動力変更意図判断手段と、前記回生制動力変更装置の操作内容に基づいて、予め設定されている総合制動力を補正する制動力補正手段と、この制動力補正手段により補正された総合制動力に基づいて、前記モータ・ジェネレータの回生制動力を制御するモータ・ジェネレータ制御手段とを備えていることを特徴とする車両の制動力制御装置。
【請求項２】 前記車両にエンジンが搭載されており、前記モータ・ジェネレータ制御手段には、前記補正後の総合制動力からエンジンブレーキ力を減じた値に基づいて、前記モータ・ジェネレータを制御する機能が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制動力制御装置。
【請求項３】 前記車両には乗員により操作されて減速要求を発生する減速要求発生装置が設けられており、前記制動力補正手段には、前記減速要求発生装置の操作により減速要求が発生する場合に、前記回生制動力変更装置の操作内容に基づいて、予め設定されている総合制動力を補正する機能が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制動力制御装置。
【請求項４】 前記制動力補正手段には、前記回生制動力変更装置が操作されてから所定時間以内に、前記減速要求発生装置の操作による減速要求が発生しない場合は、前記回生制動力変更装置の操作内容をキャンセルする機能が含まれていることを特徴とする請求項３に記載の車両の制動力制御装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、回生制動力を発生するモータ・ジェネレータを有する車両の制動力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、２種類以上の駆動力源を搭載したハイブリッド車が提案されている。このようなハイブリッド車においては、各々の駆動力源の有する特性を生かしつつ、駆動力源同士で相互に欠点を補うことにより、総合的な効率の向上を図ることが可能である。このようなハイブリッド車の制御装置の一例が、特開平９−２７７８４７号公報に記載されている。この公報に記載された制御装置においては、エンジンと自動変速機との間にモータ・ジェネレータが設けられている。
【０００３】そして、複数のエンジンブレーキ力を選択できるエンジンブレーキレベル選択手段と、エンジンブレーキレベル選択手段によって選択されたエンジンブレーキレベルに応じて自動変速機の変速比を変更し、エンジンが車両の運動エネルギにより回転駆動されることにより、変速比に応じた制動力を車両に作用させるエンジンブレーキ用変速制御手段と、エンジンブレーキレベル選択手段によって選択されたエンジンブレーキレベルに応じて、自動変速機の変速制御により得られる車両制動力と等しい車両制動力が得られるように、モータ・ジェネレータの発電力を制御するエンジンブレーキ用発電力制御手段とを備えている。前記エンジンブレーキレベル選択手段としてはシフトレバーが例示されている。
【０００４】その結果、シフトレバーの操作によりエンジンブレーキレベルが選択され、そのエンジンブレーキレベルに応じてモータ・ジェネレータの発電力が制御され、その発電力に応じた制動力が車両に作用する。なお、上記公報において「エンジンブレーキ」には、エンジンのポンプ作用などによる車両制動作用のみならず、モータ・ジェネレータの回生制動トルクによる車両制動作用も含むとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公報に記載された制御装置においては、モータ・ジェネレータの回生制動トルクが、シフトレバーの操作に対応して各変速段毎に一律に設定される。このため、モータ・ジェネレータの回生制動力が運転者の意図に適合せずに運転者が違和感をもつ可能性があった。
【０００６】この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、モータ・ジェネレータの回生制動力を運転者の意図に可及的に適合させることの可能な車両の制動力制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車輪から入力される運動エネルギにより回転されて回生制動力を発生するモータ・ジェネレータを有し、このモータ・ジェネレータの回生制動力を含む車両の総合制動力が予め設定されている車両の制動力制御装置において、車両の乗員により操作される回生制動力変更装置の操作内容を判断する回生制動力変更意図判断手段と、前記回生制動力変更装置の操作内容に基づいて、予め設定されている総合制動力を補正する制動力補正手段と、この制動力補正手段により補正された総合制動力に基づいて、前記モータ・ジェネレータの回生制動力を制御するモータ・ジェネレータ制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】請求項１の発明によれば、車両の乗員により操作される回生制動力変更装置の操作内容に基づいて総合制動力が補正され、補正後の総合制動力に基づいて、モータ・ジェネレータの回生制動力が制御される。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記車両にエンジンが搭載されており、前記モータ・ジェネレータ制御手段には、前記補正後の総合制動力からエンジンブレーキ力を減じた値に基づいて、前記モータ・ジェネレータを制御する機能が含まれていることを特徴とするものである。
【００１０】請求項２の発明によれば、請求項１と同様の作用が生じるほか、エンジンブレーキ力とモータ・ジェネレータの回生制動力との対応関係に基づいて、モータ・ジェネレータの回生制動力が制御される。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記車両には乗員により操作されて減速要求を発生する減速要求発生装置が設けられており、前記制動力補正手段には、前記減速要求発生装置の操作により減速要求が発生する場合に、前記回生制動力変更装置の操作内容に基づいて、予め設定されている総合制動力を補正する機能が含まれていることを特徴とするものである。
【００１２】請求項３の発明によれば、請求項１または２と同様の作用が生じるほか、減速要求発生装置の操作により減速要求が発生している場合に、予め設定されている総合制動力が補正される。
【００１３】請求項４の発明は、前記制動力補正手段には、前記回生制動力変更装置が操作されてから所定時間以内に、前記減速要求発生装置の操作による減速要求が発生しない場合は、前記回生制動力変更装置の操作内容をキャンセルする機能が含まれていることを特徴とするものである。
【００１４】請求項４の発明によれば、請求項３と同様の作用が生じるほか、回生制動力変更装置が操作されてから所定時間以内に減速要求が発生しない場合は、回生制動力変更装置の操作内容がキャンセルされる。
【００１５】この発明において、回生制動力変更装置の操作内容に基づいて、予め設定されている総合制動力を補正する機能には、演算処理により総合制動力を補正する機能と、予め回生制動力変更装置の操作内容に応じて複数の変更用総合制動力を用意しておき、回生制動力変更装置の操作内容に応じて、総合制動力を変更用総合制動力に読み替える機能とが含まれる。上記請求項３または請求項４において、減速要求の発生には、実際に減速要求が発生している場合と、減速要求が発生する可能性がある場合とが含まれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図を参照してより具体的に説明する。図２は、この発明を適用したハイブリッド車のパワートレーンの構成を示すスケルトン図、図３は、図２のハイブリッド車のシステムの構成を示すブロック図、図４は、ハイブリッド車の制御回路を示すブロック図である。この実施形態におけるハイブリッド車は、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２を有する。エンジン１は、車両の第１の駆動力源としての機能と、エンジンブレーキ力発生源としての機能とを有する。また、モータ・ジェネレータ２は、車両の第２の駆動力源としての機能と、回生制動力発生源としての機能とを有する。そして、エンジン１の出力側にモータ・ジェネレータ２が配置されている。また、モータ・ジェネレータ２と車輪３との間の動力伝達経路にはトルクコンバータ４が配置され、上記動力伝達経路におけるトルクコンバータ４と車輪３との間には、自動変速機５が配置されている。
【００１７】上記エンジン１としては、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジン等の内燃機関が用いられる。このエンジン１は、始動装置（スタータモータ）６、燃料噴射装置７、吸排気装置８、点火装置９、冷却装置１０等を備えた公知の構造のものである。
【００１８】また、エンジン１の吸気管には電子スロットルバルブ１１が設けられており、電子スロットルバルブ１１の開度が電気的に制御されるように構成されている。エンジン１のクランクシャフト１２と、モータ・ジェネレータ２の回転軸１３との間の動力伝達経路にはクラッチ１４が設けられており、このクラッチ１４の係合・解放により、クランクシャフト１２と回転軸１３との間の動力伝達経路が接続もしくは遮断される。さらに、クラッチ１４とクランクシャフト１２との間の動力伝達経路にはダンパ１５が設けられている。なお、特に図示しないが、クラッチ１４を設けることなく、回転軸１３とダンパ１５とを直結する構成を採用することも可能である。
【００１９】モータ・ジェネレータ２は、例えば交流同期型のものが適用される。モータ・ジェネレータ２は、永久磁石を有する回転子１６と、コイルが巻き付けられた固定子１７とを備えている。そして、コイルの３相巻き線に３相交流電流を流すと回転磁界が発生し、この回転磁界を回転子１６の回転位置および回転速度に合わせて制御することによりトルクが発生する。モータ・ジェネレータ２により発生するトルクは電流の大きさにほぼ比例し、モータ・ジェネレータ２の回転数は、交流電流の周波数により制御される。そして、このモータ・ジェネレータ２は電気エネルギを機械エネルギに変換する電動機としての機能と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能とを有する。
【００２０】前記トルクコンバータ４は、駆動側部材のトルクを流体を介して従動側部材に伝達する機能を備えており、このトルクコンバータ４は、ポンプインペラ１８に一体化させたフロントカバー１９と、自動変速機５の入力軸２０に連結されたタービンランナ２１と、ポンプインペラ１８から流体を介してタービンランナ２１に伝達されるトルクを増幅するためのステータ２２とを有する。そして、フロントカバー１９が回転軸１３に対して接続されている。さらに、フロントカバー１９の内部には、係合・解放可能なロックアップクラッチ２３が設けられており、ロックアップクラッチ２３の係合・解放により、回転軸１３と入力軸２０との間におけるトルク伝達状態が変更される。なお、ロックアップクラッチ２３の係合には、完全係合とスリップとが含まれる。
【００２１】前記自動変速機５は、複数の遊星歯車機構２４と、これらの遊星歯車機構２４のトルク伝達経路を切り換えるために係合・解放される複数の摩擦係合装置２５とを備えた公知の有段式自動変速機である。これらの摩擦係合装置２５の係合・解放状態の切り換えにより、自動変速機５の変速比（つまり変速段）が制御される。この自動変速機５は、例えば前進段において第１速〜第５速のいずれかが設定されるように構成されている。一方、油圧制御装置２６が設けられており、この油圧制御装置２６により、自動変速機５の変速段の設定または切り換え制御、ロックアップクラッチ２３の係合・解放やスリップ制御、摩擦係合装置２５に作用する油圧の油圧回路におけるライン圧の制御、摩擦係合装置２５の係合圧の制御などがおこなわれる。
【００２２】この油圧制御装置２６は電気的に制御されるもので、自動変速機５の変速を実行するための第１ないし第３のシフトソレノイドバルブＳ1 ，〜Ｓ3 と、エンジンブレーキ状態を制御するための第４ソレノイドバルブＳ4 とを備えている。さらに、油圧制御装置２６は、油圧回路のライン圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLTと、自動変速機５の変速過渡時におけるアキュームレータ背圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLNと、ロックアップクラッチ２３や所定の摩擦係合装置の係合圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLUとを備えている。
【００２３】さらに、自動変速機５のケーシングの内部には、オイルポンプ２７が設けられている。このオイルポンプ２７は、油圧制御装置２６により制御される油圧の元圧を発生する機能を備えている。そして、回転軸１３の動力がポンプインペラ１８を介してオイルポンプ２７に伝達され、この動力によりオイルポンプ２７が駆動される構成になっている。つまり、オイルポンプ２７は、エンジン１の動力またはモータ・ジェネレータ２の動力のいずれでも駆動することが可能である。
【００２４】前記自動変速機５の出力軸２８にはプロペラシャフト２９が接続されており、このプロペラシャフト２９が差動装置３０に接続されている。なお、この差動装置３０は最終減速装置としての機能をも備えている。そして、差動装置３０にアクスルシャフト３１が接続され、アクスルシャフト３１に対して車輪３が取り付けられている。
【００２５】つぎに、図３に基づいて、モータ・ジェネレータ２の制御回路を説明する。モータ・ジェネレータ２と、モータ・ジェネレータ２に電力を供給するメインバッテリ３２との間の回路にはインバータ３３が配置されている。メインバッテリ３２の定格電圧は、例えば２８８Ｖに設定されている。インバータ３３は、メインバッテリ３２の直流電流を３相交流電流に変換してモータ・ジェネレータ２に供給する一方、モータ・ジェネレータ２で発電された３相交流電流を直流電流に変換してメインバッテリ３２に供給する３相ブリッジ回路（図示せず）を備えている。
【００２６】この３相ブリッジ回路は、例えば６個のパワートランジスタ（図示せず）を電気的に接続して構成され、これらのパワートランジスタのオン・オフを切り換えることにより、モータ・ジェネレータ２とメインバッテリ３２との間の電流の向きを切り換える。このようにして、３相交流電流と直流電流との相互の変換と、モータ・ジェネレータ２に印可される３相交流電流の周波数の調整と、モータ・ジェネレータ２に印可される３相交流電流の大きさの調整と、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクの大きさの調整とがおこなわれる。
【００２７】前記メインバッテリ３２の正極とインバータ３３との間の回路には、第１のシステムメインリレーSMR1が配置されている。また、第１のシステムメインリレーSMR1と相互に並列に第３のシステムメインリレーSMR3が配置されているとともに、第２のシステムメインリレーSMR2に対して直列に制限抵抗３４が配置されている。さらに、メインバッテリ３２の負極とインバータ３３との間の回路には、第３のシステムメインリレーSMR3が配置されている。これら第１ないし第３のシステムメインリレーSMR1ないしSMR3は、モータ・ジェネレータ２とメインバッテリ３２との間に形成されている高電圧回路の接続・遮断をおこなう機能を有する。
【００２８】また、前記メインバッテリ３２は、所定電圧のセルを複数直列に配置することにより１モジュールを構成したものであり、複数のモジュールを２つのホルダーに分割して直列に接続した構成が採用されている。このメインバッテリ３２の回路には、安全プラグ３５が接続されている。
【００２９】さらに、インバータ３３と第２のシステムメインリレーSMR2との間、およびインバータ３３と第３のシステムメインリレーSMR3との間には、DCDCコンバータ３６が接続されている。このDCDCコンバータ３６には補機バッテリ３７が接続されている。補機バッテリ３７の定格電圧は、例えば１２Ｖに設定されている。このDCDCコンバータ３６は、メインバッテリ３２の直流電圧を所定電圧に降圧し、補機バッテリ３７に充電する機能を有する。この補機バッテリ３７は、エアコン用コンプレッサ、メインバッテリ３２を冷却するウォーターポンプ５１などに電力を供給する機能と、各種の電子制御装置（後述）に電力を供給する機能とを有する。
【００３０】一方、メインバッテリ３２には、メインバッテリ用電子制御装置３８を介してハイブリッド用電子制御装置３９が接続されているとともに、インバータ３３には、モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０を介してハイブリッド用電子制御装置３９が接続されている。メインバッテリ用電子制御装置３８、ハイブリッド用電子制御装置３９、モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０は、それぞれ、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入力・出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
【００３１】そして、メインバッテリ３２とメインバッテリ用電子制御装置３８とが相互にデータ通信可能に接続され、メインバッテリ用電子制御装置３８とハイブリッド用電子制御装置３９とが相互にデータ通信可能に接続されている。また、インバータ３３とモータ・ジェネレータ用電子制御装置４０とが相互にデータ通信可能に接続され、モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０とハイブリッド用電子制御装置３９とが相互にデータ通信可能に接続されている。
【００３２】前記メインバッテリ用電子制御装置３８は、メインバッテリ３２の充電量ＳＯＣを検出するとともに、メインバッテリ３２とモータ・ジェネレータ２との間に流れる電流の電流値を検出する機能を有する。モータ・ジェネレータ用電子制御装置４０は、ハイブリッド用電子制御装置３９からの信号により、インバータ３３を介してモータ・ジェネレータ２を制御する機能を有する。
【００３３】さらに、ハイブリッド用電子制御装置３９には、変速機用電子制御装置４１と、エンジン用電子制御装置４２と、ブレーキ用電子制御装置４３と、エアコン用電子制御装置４４とが接続されている。そして、変速機用電子制御装置４１と、エンジン用電子制御装置４２と、ブレーキ用電子制御装置４３と、エアコン用電子制御装置４４とは、それぞれ、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入力・出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。そして、ハイブリッド用電子制御装置３９と、変速機用電子制御装置４１およびエンジン用電子制御装置４２およびブレーキ用電子制御装置４３およびエアコン用電子制御装置４４とが、相互にデータ通信可能に接続されている。上記各電子制御装置は、補機バッテリ３７を電源として起動される。
【００３４】また、変速機用電子制御装置４１には、自動変速機５の変速比を制御するために、車両の走行状態、例えば車速およびアクセル開度をパラメータとする変速線図が記憶されている。さらに、変速機用電子制御装置４１には、車速およびアクセル開度をパラメータとしてロックアップクラッチ２３の係合・解放を制御するロックアップクラッチ制御マップが記憶されている。
【００３５】さらに、シフトレバー４５のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ４６の信号が変速機用電子制御装置４１に入力されている。このシフトレバー４５により、例えば、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジション、２ポジション、Ｌ（ロー）ポジションなどを選択することが可能に構成されている。そして、このシフトポジションセンサの信号に基づいて、ハイブリッド用電子制御装置３９から制御信号が出力され、この制御信号に基づいて、油圧制御装置２６の各種のリニアソレノイドバルブなどのアクチュエータが制御される。
【００３６】また、車両の乗員により操作されるアクセルペダル４７の踏み込み量、すなわちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ４８の信号がエンジン用電子制御装置４２に入力されている。そして、アクセル開度センサ４８の信号およびシフトポジションセンサ４６の信号に基づいてエンジン１の出力、自動変速機５の変速比（変速段）、モータ・ジェネレータ２のトルクが演算され、車両の駆動力が制御される。ここで、エンジン１の出力は、電子スロットルバルブ１１の開度制御、燃料噴射装置７の燃料噴射量制御、点火装置９の点火時期制御などにより調整される。また、自動変速機５の変速比は油圧制御装置２６により制御される。さらに、モータ・ジェネレータ２のトルクは電流値により制御される。
【００３７】また、ハイブリッド車は、油圧ブレーキ装置（図示せず）を備えており、この油圧ブレーキ装置は、ブレーキペダル４９、マスターシリンダ、ホイールシリンダ、ホイールシリンダに作用する油圧を制御するアクチュエータなどを有する公知のものである。そして、ブレーキ用電子制御装置４３にはブレーキペダル４９の踏み込み量を検出するセンサの信号が入力されており、ブレーキペダル４９の踏み込み量に基づいて車両に対する制動要求（減速要求）を判断することが可能である。この判断結果に基づいて、油圧ブレーキ装置により確保する制動力と、モータ・ジェネレータ２の機能により確保する制動力（回生制動力）とが演算され、その演算結果に基づいて、モータ・ジェネレータ２の回生制動トルクおよび油圧ブレーキ装置のホイールシリンダの油圧が制御される。さらに、車両の減速時にはブレーキペダル４９の踏み込みに関わりなく、モータ・ジェネレータ２の回生制動力と協同して、所定の車両総合制動力を確保するために、ホイールシリンダに油圧を作用させる制御をおこなうことも可能である。
【００３８】また、エアコン用電子制御装置４４にはエアコンスイッチ５０の信号が入力されている。このエアコンスイッチ５０の信号に基づいてエアコン用コンプレッサの駆動が制御される。なお、ハイブリッド用電子制御装置３９には各種センサ５２の信号が入力されているとともに、これらのセンサ５２の信号もしくはその他のセンサやスイッチの信号に基づいて、各種のアクチュエータ５３に対する制御信号が出力される。これらのセンサ５２には、シフトポジションセンサ４６、アクセル開度センサ４８、入力軸２０の回転数（言い換えればタービン回転数）を検出する入力軸回転数センサ６１、出力軸２８の回転数を検出する出力軸回転数センサ６２などが含まれる。この出力軸回転数センサ６２の信号に基づいて車速が演算される。
【００３９】また、アクチュエータ５３には、油圧制御装置２６の各種のリニアソレノイドバルブ、油圧ブレーキ装置のアクチュエータ、電子スロットルバルブ１１の開度を制御するアクチュエータ、クラッチ１４を係合・解放させるアクチュエータなどが含まれる。
【００４０】つぎに、ハイブリッド用電子制御装置３９における入出力信号を、図４に基づいて総括的に説明する。ハイブリッド用電子制御装置３９に対しては、補機バッテリ３７の充電量ＳＯＣを検出する補機バッテリ用電子制御装置５４の信号、イグニッションキーの操作位置を検出するイグニッションスイッチ５５の信号、メインバッテリ用電子制御装置３８の信号、インバータ３３の温度を示す信号、メインバッテリ３２の電圧を示すメインバッテリ用電子制御装置３８の信号、モータ・ジェネレータ２の回転数および回転角度を検出するレゾルバ５７の信号、エンジン用電子制御装置４２の信号が入力されている。
【００４１】また、ハイブリッド用電子制御装置３９に対しては、変速機用電子制御装置４１の信号、ブレーキ用電子制御装置４３の信号、エアコン用電子制御装置４４の信号、エンジン用電子制御装置４２の信号系統に異常が発生したときのダイアグノーシス信号、車両の衝突時に膨張・展開するエアバッグ装置（図示せず）を制御するエアバッグ用電子制御装置５８の信号、ストップランプスイッチ５９の信号、インターロックスイッチ６０の信号、車両の乗員により操作され、かつ、モータ・ジェネレータ２の回生制動力を調整するための回生制動力調整用ポテンショ６３の信号、乗員により操作され、かつ、回生制動力調整用ポテンショ６３の操作内容を確定させるための回生制動力変更指示セットスイッチ６４の信号が入力されている。
【００４２】すなわち、予めハイブリッド用電子制御装置３９には、車速およびシフトポジションをパラメータとして、車両に作用する制動力を制御するための基本総合制動力が記憶されている。この基本総合制動力には、エンジン１により発生するエンジンブレーキ力と、モータ・ジェネレータ２の回生制動力とが含まれている。そして、運転者が回生制動力調整用ポテンショ６３を操作することにより、基本総合制動力を増・減させることが可能である。
【００４３】一方、ハイブリッド用電子制御装置３９からは、始動装置６に対する駆動信号（スタータ信号）、始動装置６のスタータリレーに対する制御信号、ハイブリッドシステムにおける各種のリレー５６に対する制御信号、第１ないし第３のシステムメインリレーSMR1ないしSMR3に対する駆動信号、DCDCコンバータ３６に対する駆動信号または停止信号、インバータ３３に対する停止要求信号、インバータ３３の３相、すなわちＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対する駆動信号、エンジン用電子制御装置４２に対する制御信号、変速機用電子制御装置４１に対する制御信号、ブレーキ用電子制御装置４３に対する信号、エアコン用電子制御装置４４に対する信号などが出力されている。
【００４４】ここで、上記ハイブリッド車の構成と、この発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、回生制動力調整用ポテンショ６３がこの発明の回生制動力変更装置に相当し、アクセルペダル４７またはブレーキペダル４９がこの発明の減速要求発生装置に相当し、回生制動力変更指示セットスイッチ６４がこの発明の確定装置に相当する。
【００４５】上記ハード構成を有するハイブリッド車の制御内容を簡単に説明する。すなわち、アクセル開度および車速ならびにその他の条件に基づいて電子スロットルバルブ１１の開度制御をおこなう。また、アクセルペダル４７の操作状態、およびブレーキペダル４９の操作状態に基づいて、車両に対する速度変更要求（言い換えれば駆動力の変更要求）が判断される。具体的には加速要求もしくは減速要求が判断される。そして、アクセル開度およびシフトポジションに基づいて、必要な駆動力が判断され、エンジン１の出力、自動変速機５の変速比、モータ・ジェネレータ２のトルクなどが制御される。
【００４６】図５は、ハイブリッド車の駆動力特性を決定するプロペラシャフト２９の回転数と、プロペラシャフト２９のトルクとの関係を示す線図である。図５においては、エンジン１が単独で駆動するエンジン駆動状態（言い換えればエンジン走行状態）におけるプロペラシャフト２９の回転数およびプロペラシャフト２９の回転数と、モータ・ジェネレータ２が単独で駆動するモータ・ジェネレータ駆動状態（言い換えればＥＶ走行状態）におけるプロペラシャフト２９の回転数およびプロペラシャフト２９の回転数とが示されている。エンジン駆動状態については、自動変速機５の第１速〜第５速に対応する特性がそれぞれ示されている。また、図５には、エンジン１に対応するプロペラシャフト２９の負のトルク（エンジンブレーキ力）の特性の一例と、モータ・ジェネレータ２に対応するプロペラシャフト２９の負のトルク（回生制動力）の特性の一例とが示されている。
【００４７】車両の走行に際しては、アクセル開度ならびに車速に基づいて演算される必要エンジン出力と、しきい値Ｐevとが比較される。このしきい値Ｐevは、ハイブリッド用電子制御装置３９に予め記憶されている。そして、演算された必要エンジン出力が値Ｐev以上である場合は、エンジン１が駆動され、かつ、クラッチ１４が係合されるとともに、モータ・ジェネレータ２は停止される。つまり、エンジン１のトルクのみにより車両が走行する、いわゆるエンジン走行状態になる。また、自動変速機５の変速比、およびロックアップクラッチ２３の状態は、予め自動変速機用電子制御装置４１に記憶されているマップに基づいて制御される。
【００４８】これに対して、アクセル開度ならびに車速に基づいて演算される必要エンジン出力が、しきい値Ｐev未満である場合は、クラッチ１４を解放し、かつ、エンジン１を停止するとともに、モータ・ジェネレータ２が駆動される。つまり、モータ・ジェネレータ２の出力トルクのみにより車両が走行する、いわゆるＥＶ走行状態になる。また、自動変速機５の変速比、およびロックアップクラッチ２３は、エンジン走行状態の場合と同様にして制御される。なお、クラッチ１４の無い構成が採用されている場合は、ＥＶ走行時において、燃料噴射装置７によるフューエルカット制御がおこなわれる。したがって、モータ・ジェネレータ２のトルクにより、エンジン１が従動回転する。
【００４９】つぎに、車両の総合制動力に関する具体的な制御内容を、図１のフローチャートに基づいて説明する。ここで、総合制動力には、エンジン１により発生するエンジンブレーキ力と、モータ・ジェネレータ２により発生する回生制動力とが含まれる。まず、各種のセンサやスイッチの検出信号が各種の電子制御装置に入力され、これらの信号が処理される。そして、車両の減速に先立って操作されている回生制動力調整用ポテンショ６３の操作内容が読み込まれる（ステップ１０１）。つまり、予めハイブリッド用電子制御装置３９に記憶されている基本総合制動力を、運転者の意図により増減する意図が判断される。
【００５０】ついで、予め設定されている基本総合制動力のマップに基づいて、現時点の車速に対応する総合制動力マップｆ（base）を読み出す（ステップ１０２）。さらに、ステップ１０２で読み出された総合制動力マップｆ（base）を、回生制動力調整用ポテンショ６３の操作により設定された値により補正し、変更用総合制動力マップＦ（set ）を求める（ステップ１０３）。この変更用総合制動力マップＦ（set ）の演算手法としては次の２つが例示される。
【００５１】まず、第１の手法は、予め設定されている総合制動力マップｆ（base）に対して、回生制動力調整用ポテンショ６３の操作内容に応じた係数（ゲイン）ｋを乗じて、変更用総合制動力マップＦ（set ）を演算するものであり、Ｆ（set ）＝ｋ×ｆ（base）・・・（１）
により求められる。
【００５２】図６は、車速に対応する車両の駆動力の値を示す線図であり、図６の線図には、前記総合制動力マップｆ（base）に対応する特性の一例と、上記式（１）により演算された変更用総合制動力マップＦ（set ）に対応する特性の一例とが示されている。この線図に示すように、所定車速以上で発生する負（−）の駆動力、つまり制動力が、総合制動力マップｆ（base）よりも、変更用総合制動力マップＦ（set ）の方が大きくなるように補正されている。
【００５３】また、第２の手法は、総合制動力マップｆ（base）に対して、回生制動力調整用ポテンショ６３の操作内容に応じた制動力Δｆ（add ）を加算もしくは減算して変更用総合制動力マップＦ（set ）を演算するものであり、Ｆ（set ）＝ｆ（base）＋Δｆ（add ）・・・（２）
または、Ｆ（set ）＝ｆ（base）−Δｆ（add ）・・・（３）
により求められる。
【００５４】図７は、車速に対応する車両の駆動力の値を示す線図であり、図７の線図には、前記総合制動力マップｆ（base）に対応する特性の一例と、上記式（２）により演算された変更用総合制動力マップＦ（set ）に対応する特性の一例とが示されている。この線図に示すように、所定車速以上で発生する負（−）の駆動力、つまり制動力が、総合制動力マップｆ（base）よりも、変更用総合制動力マップＦ（set ）の方が大きくなるように変更されている。
【００５５】また、総合制動力マップｆ（base）で制動力が生じる車速よりも、変更用総合制動力マップＦ（set ）で制動力が生じる車速の方が低く設定されている。なお、特に図示しないが、式（３）に対応する特性線は、駆動力「零」と総合制動力マップｆ（base）の特性との間に設定することが可能である。この場合は、所定車速以上で発生する負（−）の駆動力、つまり制動力が、総合制動力マップｆ（base）よりも、変更用総合制動力マップＦ（set ）の方が小さくなる。
【００５６】上記のように、変更用総合制動力マップＦ（set ）を演算した後、アクセルペダル４７がオフされたか否か、言い換えれば、アクセルペダル４７に対する踏力が解除されたか否かが判断される（ステップ１０４）。つまり、このステップ１０４は、運転者による減速要求（回生制動要求）が発生しているか否かを判断している。ステップ１０４で肯定判断された場合は、ステップ１０３で演算された変更用総合制動力マップＦ（set ）を、実際の総合制動力の制御に用いる総合制動力マップＦ（map ）として仮設定する（ステップ１０５）。
【００５７】ついで、回生制動力変更指示セットスイッチ６４がオンされているか否かが判断され（ステップ１０６）、ステップ１０６で肯定判断された場合は、ステップ１０５で仮設定した総合制動力マップＦ（map ）が、実際の総合制動力の制御に用いるデータとして最終的に確定する（ステップ１０７）。そして、確定した総合制動力マップＦ（map ）に基づいて、車速に応じた総合制動力が読み出されるとともに（ステップ１０８）、ステップ１０８で読み出された総合制動力に基づいてモータ・ジェネレータ２により負担するべき回生制動力を演算する（ステップ１０９）。ここで、モータ・ジェネレータ２の回生制動力の演算方法としては次の２つが例示される。具体的には、車速に応じた総合制動力の全部をモータ・ジェネレータ２の回生制動力により確保する場合と、車速に応じた総合制動力の全部を、モータ・ジェネレータ２の回生制動力およびエンジン１のエンジンブレーキ力により確保する場合とである。
【００５８】まず、車速に応じた総合制動力の全部をモータ・ジェネレータ２の回生制動力により確保する場合、モータ・ジェネレータ２の回生制動力ＴMGは、 ＴMG＝Ｔtire×｛１／（Ｄiff ×ηdiff）｝×｛１／（ＴＭ×ηtm）｝
・・・（４）
により求められる。
【００５９】上記式（４）において、Ｔtireは車輪３における制動力であり、Ｄiff は差動装置３０の減速比（つまりデフ比）であり、ηdiffは差動装置３０のトルク伝達効率であり、ＴＭは自動変速機５の変速比であり、ηtmは自動変速機５のトルク伝達効率である。ここでは、車速に応じた総合制動力の全部をモータ・ジェネレータ２の回生制動力により確保するのであるから、Ｔtireがそのまま総合制動力マップＦ（map ）になる。
【００６０】これに対して、車速に応じた総合制動力を、モータ・ジェネレータ２の回生制動力およびエンジン１のエンジンブレーキ力により確保する場合は、次式（５）によりモータ・ジェネレータ２の回生制動力ＴMGを求める。
ＴMG＋ＴENG＝Ｔtire×｛１／（Ｄiff ×ηdiff）｝×｛１／（ＴＭ×ηtm）
｝ ・・・（５）
【００６１】ここで、ＴENG はエンジン１の運動部分によるフリクションロス（すなわちエンジンブレーキ力）を意味しており、フリクションロスＴENG は車速に基づいて一律に決定される値である。したがって、式（５）の左辺の値からフリクションロスＴENGを減算することにより、モータ・ジェネレータ２により確保するべき回生制動力ＴMGが求められる。
【００６２】上記のようにしてモータ・ジェネレータ２により発生するべき回生制動力を演算した後、モータ・ジェネレータ２の回生制動力を制限する必要性があれば、その回生制動力を制限するための制御がおこなわれる（ステップ１１０）。すなわち、メインバッテリ３２の充電量ＳＯＣの許容残量と、ステップ１０９で演算されたモータ・ジェネレータ２の対応関係によっては、ステップ１０９で演算された値に基づいてモータ・ジェネレータ２の回生制動力を制御すると、メインバッテリ３２の充電許容量をオーバーする可能性がある。そこで、ステップ１１０においては、メインバッテリ３２の充電量ＳＯＣの許容残量に応じてモータ・ジェネレータ２の発電効率、すなわち回生制動力を低減する演算をおこなうとともに、回生制動力の低減分に相当する制動力分を、油圧ブレーキ装置の制動力により確保するための演算がおこなわれる。その後、ステップ１０９，１１０に対応する制御信号を出力し（ステップ１１１）、リターンされる。
【００６３】ところで、前記ステップ１０６で否定判断された場合は、運転者が、予め設定されている基本総合制動力を変更する意図がないことになるため、ステップ１０８に進み、例えば次のような制御をおこなう。すなわち、前回、図１の制御ルーチンが実行されてからイグニッションスイッチ５５がオフされている場合は、ステップ１０２で読み出された総合制動力マップｆ（base）を、実際に使用する総合制動力マップＦ（map ）として読み出す。これに対して、前回、図１の制御ルーチンが実行されてからイグニッションスイッチ５５がオンされたままであれば、前回のステップ１０７で確定された変更用総合制動力マップＦ（set ）を、実際に使用する総合制動力マップＦ（map ）として読み出す。
【００６４】一方、前記ステップ１０４で否定判断された場合は、アクセルオン、つまりアクセルペダル４７の踏み込みから所定時間Ｘsec が経過したか否かが判断される（ステップ１１２）。ステップ１１２で否定判断された場合は、未だ減速要求が発生していないものの、アクセルペダル４７の踏み込みによる加速時間が短く、比較的短時間以内に減速要求が発生する可能性があるため、ステップ１０５に進む。これに対して、ステップ１１２で肯定判断された場合は、回生制動力変更指示セットスイッチ６４が操作されたことを意味するセットフラグがオンしているか否かが判断される（ステップ１１３）。
【００６５】ステップ１１３で肯定判断された場合は、減速要求が発生しにくい道路状況、または運転状況であるものの、運転者により、既に回生制動力変更指示セットスイッチ６４が操作されている。そこで、車両の総合制動力を運転者の意図に適合させるため、ステップ１０６に進む。これに対して、ステップ１１２を経由してステップ１１３で否定判断された場合は、道路状況の変化または運転者の意図の変化により、減速要求が発生する可能性が低いことになる。そこで、ステップ１０３で演算された変更用総合制動力マップＦ（set ）をキャンセルし、予め設定されている基本総合制動力マップｆ（base）を、実際に使用する総合制動力マップＦ（map ）として仮設定し（ステップ１１４）、ステップ１０６に進む。なお、上記制御例において、モータ・ジェネレータ２により回生制動力を発生させる場合は、ロックアップクラッチ２３を係合または解放のいずれを選択することも可能である。
【００６６】ここで、図１に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明する。ステップ１０１がこの発明の回生制動力変更意図判断手段に相当し、ステップ１０２，〜ステップ１０８がこの発明の回生制動力制御手段に相当し、ステップ１０９，〜１１１がこの発明のモータ・ジェネレータ制御手段に相当する。
【００６７】以上のように、図１の制御例によれば、車両の乗員により操作される回生制動力調整用ポテンショ６３の操作内容に基づいて、予めハイブリッド用電子制御装置３９に設定されている基本総合制動力マップが補正され、その補正値に基づいて、モータ・ジェネレータ２の回生制動力が制御される。したがって、モータ・ジェネレータ２の回生制動力、ひいては車両に作用する総合制動力に対して運転者の意図を反映させることが可能であり、運転者の意図に適合する制動力もしくは減速状態を実現でき、ドライバビリティが向上する。
【００６８】また、車両の総合制動力を、回生制動力およびエンジンブレーキ力により確保する場合は、エンジンブレーキ力と回生制動力との対応関係に基づいて、モータ・ジェネレータ２が制御される。このため、エンジン１およびモータ・ジェネレータ２の機能の実状に基づいて、モータ・ジェネレータ２の回生制動力を制御することが可能であり、一層ドライバビリティが向上する。
【００６９】さらに、アクセルペダル４７のオフ操作により減速要求が発生している場合、もしくはアクセルペダル４７がオンされていても、比較的短時間以内に減速要求が発生する可能性がある場合に限り、基本総合制動力が補正される。また、回生制動力調整用ポテンショ６３が操作されて変更用総合制動力マップが演算されたとしても、所定時間以上、減速要求が発生しない状況である場合は、変更用総合制動力マップがキャンセルされる。したがって、運転者の意図を総合制動力の内容に確実に反映させることが可能であり、ドライバビリティが一層向上する。
【００７０】なお、上記制御例においては、基本総合制動力マップを補正する場合に、演算処理により変更用総合制動力マップに切り換えているが、予め、基本総合制動力マップの他に、回生制動力調整用ポテンショ６３の操作内容に応じて、複数の変更用総合制動力マップを用意しておき、回生制動力調整用ポテンショ６３の操作があった場合に、基本総合制動用マップを、回生制動力調整用ポテンショ６３の操作内容に対応するマップに読み替える手法を採用することも可能である。
【００７１】また、上記制御例においては、ステップ１０４でアクセルペダル４７のオンが判断されている場合にステップ１０５に進んでいるが、ステップ１０４の判断内容を、ブレーキペダル４９の踏み込みに置き換えたり、ステップ１０４の判断内容に、ブレーキペダル４９の踏み込みを追加することも可能である。また上記ハイブリッド車においては、自動変速機５に代えて、手動操作により変速比を変更することの可能な手動変速機、または変速比を無段階（つまり連続的）に変更することの可能な無段変速機（ＣＶＴ）を搭載することも可能である。
【００７２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、車両の乗員により操作される回生制動力変更装置の操作内容に基づいて、予め設定されている基本総合制動力が補正され、その補正値に基づいて、モータ・ジェネレータの回生制動力が制御される。したがって、モータ・ジェネレータの回生制動力、ひいては車両に作用する総合制動力に対して運転者の意図を反映させることが可能であり、運転者の意図に適合する制動力もしくは減速状態を実現でき、ドライバビリティが向上する。
【００７３】請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られる他、車両の総合制動力を、回生制動力およびエンジンブレーキ力により確保する場合は、エンジンブレーキ力と回生制動力との対応関係に基づいて、モータ・ジェネレータが制御される。このため、エンジンおよびモータ・ジェネレータの機能の実状に基づいて、モータ・ジェネレータの回生制動力を制御することが可能であり、一層ドライバビリティが向上する。
【００７４】請求項３の発明によれば、減速要求が発生する場合に、基本総合制動力が補正される。また、請求項４の発明によれば、回生制動力変更装置が操作されて総合制動力が補正されたとしても、所定時間以上、減速要求が発生しない場合は、総合制動力の補正がキャンセルされる。したがって、請求項３または請求項４の発明によれば、請求項１または２と同様の効果に加えて、運転者の意図を総合制動力の内容に確実に反映させることが可能であり、ドライバビリティが一層向上する。
【出願人】 【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】 平成１０年１２月３日（１９９８．１２．３）
【代理人】 【識別番号】１０００８３９９８
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 丈夫
【公開番号】 特開２０００−１７５３０３（Ｐ２０００−１７５３０３Ａ）
【公開日】 平成１２年６月２３日（２０００．６．２３）
【出願番号】 特願平１０−３４４６９０