JP2011239605A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車速を目標車速に制御するクルーズコントロールが実行可能な車両において、クルーズコントロール実行中のエネルギ消費を抑制して効率を高める。
【解決手段】クルーズコントロール時にはドライバが継続的な定速走行を希望しており、回生による制動力を発生させる必要がない点に着目し、クルーズコントロール時に定速走行管理範囲（具体的には、許容下限値Ｍ≦［加速度α］≦許容上限値Ｎ、及び、許容下限値ｍ≦［車速Ｖ］≦許容上限値の範囲）内で惰行走行状態を作り出すことにより、エネルギの消費を低減するとともに、エネルギの電気パス通過分を抑制してエネルギ損失を低減する。
【選択図】図４

Description

本発明は、走行用の動力を出力する電動機が搭載されたハイブリッド車両や電気自動車などの車両の制御装置に関する。

近年、環境保護の観点から、車両に搭載されたエンジン（内燃機関）からの排気ガスの排出量低減と燃料消費率（燃費）の向上が望まれており、これを満足する車両として、ハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車両が実用化されており、また、ガソリン等の燃料を使用しない電気自動車（ＥＶ車）が実用化されている。

ハイブリッド車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどのエンジンと、エンジンの出力による発電またはバッテリ（蓄電装置）の電力により駆動してエンジン出力のアシスト等を行う電動機（例えばモータジェネレータまたはモータ）とを備え、エンジン及び電動機のいずれか一方または双方を走行駆動源としている。

ハイブリッド車両においては、車速及びアクセル開度に基づいて、エンジン及び電動機の運転領域（具体的には駆動または停止）が制御される。例えば、発進時や低速走行時のようにエンジン効率が低くなる領域では、エンジンを停止させて電動機のみの動力で駆動輪を駆動する。また、通常走行時には、エンジンを駆動して、そのエンジンの動力で駆動輪を駆動するという制御を行う。さらに、全開加速等の高負荷時には、エンジンの動力に加えて、バッテリから電動機に電力を供給して電動機による動力を補助動力として追加するという制御を行う。

一般的な車両の制御として、車速を目標車速に自動的に制御するクルーズコントロールが知られている（例えば、特許文献１参照）。クルーズコントロールは、例えば、車速をセンサ等で認識し、その車速が目標車速（許容範囲内の車速）となるように制御スロットルの開閉制御（ハイブリッド車両の場合、電子スロットル制御にてスロットルバルブの「開」・「閉」を繰り返すエンジン制御）を行う技術である。なお、こうしたクルーズコントロールは電気自動車においても実施されている。

特開２０００−２９５７１４号公報 特開２００６−３２１４６６号公報

上述の如く、ハイブリッド車両（ＥＶ車）においては、クルーズコントロール時に車速を監視しながら制御スロットルの「開」・「閉」を繰り返して車速を許容車速範囲内に管理しており、その制御スロットルが「閉」の状態のときには、車速または加速度に応じて回生トルク（コンベンショナル車のエンジンブレーキに相当する制動力）を発生しているが、こうした回生制御を行うと、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）での惰行走行状態と比較して車速の低下が早くなり、制御スロットルを開く時期（エネルギ消費を再開する時期：ハイブリッド車両の場合はスロットルバルブを開く時期、ＥＶ車の場合は電動機（モータ）への電力供給時期）が早くなってしまい、その分だけエネルギが消費される。

なお、クルーズコントロール時において回生された電気エネルギはバッテリ（蓄電装置）に蓄電されるので再利用可能であるが、電気パスの効率が１００％ではないためエネルギ損失が生じる。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、車速を目標車速に制御するクルーズコントロールが実行可能な車両において、クルーズコントロール実行中のエネルギ消費を抑制して効率を高めることが可能な制御の実現を目的とする。

ー課題の解決原理ー
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、クルーズコントロール時にはドライバが継続的な定速走行を希望しており、回生による制動力を発生させる必要がない点に着目し、クルーズコントロール時に定速走行管理範囲内で積極的に惰行走行状態を作り出すことにより、エネルギの消費を低減するとともに、エネルギの電気パス通過分を抑制してエネルギ損失を低減できるようにする。

−解決手段−
具体的に、本発明は、走行用の動力を出力することが可能な電動機が搭載された車両に適用され、車速を目標車速に制御するクルーズコントロールが実行可能な車両の制御装置を前提としており、このような車両の制御装置において、クルーズコントロール時に車速が定速走行管理範囲内であることを条件に、電動機の出力トルクを略ゼロにして、当該電動機を運転することを技術的特徴としている。より具体的には、クルーズコントロール時に制御スロットルが「閉」であり、車速が定速走行管理範囲内であることを条件に、電動機の出力トルクを略ゼロにして、当該電動機を運転することを特徴とする。

本発明によれば、クルーズコントロール時に車速が定速走行管理範囲内（例えば、現在車速が目標車速に対して設定される許容車速範囲内）であり、減速の必要がない場合に、電動機の出力トルクを略ゼロにして（例えば、電動機を電気的に遮断（ニュートラル状態）して）、積極的に惰行走行状態にすることで、運動エネルギを回生せずに車両走行に活用する。このような制御により、エネルギ消費を低減することができるとともに、エネルギの電気パス通過分を抑制することができる。これによって、例えば、ハイブリッド車両において、クルーズコントロール時における燃費の向上を図ることができる。

本発明において、クルーズコントロール時に車速が所定の許容車速範囲内（定速走行管理範囲内）であることを条件に、上記電動機の出力トルクを略ゼロにして、当該電動機を運転するようにしてもよい。また、クルーズコントロール時に車両の加速度が所定の許容加速度範囲内（定速走行管理範囲内）にあることを条件に、電動機の出力トルクを略ゼロにして、当該電動機を運転するようにしてもよい。なお、本発明でいう「加速度」には、減速度（負の加速度）も含まれる。

また、本発明において、クルーズコントロール時に、車速が所定の許容車速範囲内にあり、かつ、車両の加速度が所定の許容加速度範囲内にあることを条件に、上記電動機の出力トルクを略ゼロにして、当該電動機を運転するようにしてもよい。このように、車速条件と加速度条件とを組み合わせて車速管理を行うことが制御性の点で好ましい。その理由について以下に説明する。

まず、「クルーズコントロール時に車両の加速度が所定の許容加速度範囲内にあること」のみを条件とした場合、車両の加速度が許容加速度範囲内であっても、例えば車両の加速度（≠０）が一定の状態が継続された場合には、車速が上昇（下降）していくので、現在車速が目標車速から大きくずれてしまう場合がある。こうした点を解消するために、車速条件（「車速が許容車速範囲内にあること」という条件）を組み合わせておくことが好ましい。

また、「クルーズコントロール時に車速が所定の許容車速範囲内にあること」のみを条件とした場合、車速が許容車速範囲内にある状態で、例えば下り坂の走行等により加速度が上昇した場合、車速が許容車速範囲の上限に達するまでは惰行走行が継続されるため減速が遅れる場合がある。こうした点を解消するために、加速度条件（「車両の加速度が許容加速度範囲内にあること」という条件）を組み合わせておくことが好ましい。

ここで、本発明において、上記電動機の出力トルクを略ゼロにする具体的な手段としては、電動機を電気系統から電気的に遮断するという手段を挙げることができる。また、この場合、電動機を電気的に遮断する手段としては、例えば、電動機に対して設けられたインバータの各スイッチング素子をＯＦＦ（シャットダウン制御）にすることにより、電動機を電気系統から電気的に遮断するという構成を挙げることができる。

本発明によれば、クルーズコントロール時において減速の必要がない場合には、電動機の出力トルクを略ゼロにして惰行走行状態としているので、エネルギ消費を少なくすることができる。これによって、例えばハイブリッド車両においてクルーズコントロール時における燃費の向上を図ることができる。

本発明を適用する車両の一例を示す概略構成図である。 シフト操作装置等を示す図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 クルーズコントロール時の制御の一例を示すフローチャートである。 クルーズコントロール時の許容加速度範囲の例（ａ）と、クルーズコントロール時の許容車速範囲の例（ｂ）とを併記して示す図である。 クルーズコントロール時の車速の変化を模式的に示す図であり、本発明制御による例（ａ）と従来制御による例（ｂ）とを併記して示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明を適用するハイブリッド車両の一例を示す概略構成図である。

この例のハイブリッド車両ＨＶは、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両であって、エンジン１、主に発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１、主に電動機（モータ）として機能する第２モータジェネレータＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルリングギヤ５３、デファレンシャル装置５４、駆動輪６、シフト操作装置７（図２参照）、及び、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００などを備えており、そのＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明の車両の制御装置が実現される。

なお、ＥＣＵ１００は、例えば、ＨＶＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、バッテリＥＣＵなどによって構成されており、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。

次に、エンジン１、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、シフト操作装置７、及び、ＥＣＵ１００の各部について以下に説明する。

−エンジン−
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、吸気通路１２に設けられたスロットルバルブ１３のスロットル開度（吸気空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御できるように構成されている。エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数）はエンジン回転数センサ１０１によって検出される。エンジン１はＥＣＵ１００によって駆動制御される。

エンジン１のスロットルバルブ１３の制御には、例えば、エンジン回転数とドライバのアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）等のエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるようにスロットル開度を制御する電子スロットル制御が採用されている。このような電子スロットル制御では、スロットル開度センサ１０３を用いてスロットルバルブ１３の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するようにスロットルバルブ１３のスロットルモータ１４をフィードバック制御している。なお、こうした電子スロットル制御では、例えば、アイドリング運転時や、後述するクルーズコントロールの実行時などにおいて、ドライバのアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を制御する場合もある。

そして、エンジン１の出力は、クランクシャフト１１及びダンパ２を介してインプットシャフト２１に伝達される。ダンパ２は、例えばコイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。なお、インプットシャフト２１の他端部にはオイルポンプ２２が連結されており、インプットシャフト２１の回転トルクの供給を受けてオイルポンプ２２が作動する。

−モータジェネレータ−
第１モータジェネレータＭＧ１は、インプットシャフト２１に対して回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを備えた交流同期発電機であって、発電機として機能するとともに電動機（モータ）としても機能する。また、第２モータジェネレータＭＧ２も同様に、インプットシャフト２１に対して回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを備えた交流同期発電機であって、電動機（モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。

図３に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれインバータ２００を介してバッテリ（蓄電装置）３００に接続されている。インバータ２００はＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ２００の制御により各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生または力行（アシスト）が設定される。その際の回生電力はバッテリ３００にインバータ２００を介して充電される。また、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力はバッテリ３００からインバータ２００を介して供給される。

−動力分割機構−
動力分割機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ３と、サンギヤＳ３に外接しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤＰ３と、ピニオンギヤＰ３と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ３と、ピニオンギヤＰ３を支持するとともに、このピニオンギヤＰ３の公転を通じて自転するプラネタリキャリアＣＡ３とを有する遊星歯車機構によって構成されている。プラネタリキャリアＣＡ３はエンジン１側のインプットシャフト２１に一体に連結されている。サンギヤＳ３は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに一体に連結されている。

この動力分割機構３は、エンジン１及び第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の駆動力を、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルリングギヤ５３及びデファレンシャル装置５４を介して左右の駆動輪６に伝達する。

−リダクション機構−
リダクション機構４は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ４と、キャリア（トランスアクスルケース）ＣＡ４に回転自在に支持され、サンギヤＳ４に外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤＰ４と、ピニオンギヤＰ４と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ４とを有する遊星歯車機構によって構成されている。リダクション機構４のリングギヤＲ４と、上記動力分割機構３のリングギヤＲ３と、カウンタドライブギヤ５１とは互いに一体となっている。また、サンギヤＳ４は第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと一体に連結されている。

このリダクション機構４は、エンジン１及び第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の駆動力を適宜の減速比で減速する。減速された動力は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルリングギヤ５３及びデファレンシャル装置５４を介して駆動輪６に伝達される。

−シフト操作装置−
一方、ハイブリッド車両ＨＶの運転席の近傍には図２に示すようなシフト操作装置７が配置されている。シフト操作装置７にはシフトレバー７１が変位可能に設けられている。この例のシフト操作装置７には、前進走行用のドライブレンジ（Ｄレンジ）、アクセルオフ時の制動力（エンジンブレーキ）が大きな前進走行用のブレーキレンジ（Ｂレンジ）、後進走行用のリバースレンジ（Ｒレンジ）、中立のニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が設定されており、ドライバが所望のレンジへシフトレバー７１を変位させることが可能となっている。これらＤレンジ、Ｂレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジの各位置はシフトポジションセンサ１０４によって検出される。シフトポジションセンサ１０４の出力信号はＥＣＵ１００に入力される。なお、駐車ポジション（Ｐポジション）は別配置のＰスイッチによって設定することができる。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を協調して制御する電子制御装置であって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭなどを備えている。ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

ＥＣＵ１００には、図３に示すように、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数）を検出するエンジン回転数センサ１０１、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０２、スロットル開度センサ１０３、シフトポジションセンサ１０４、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ１０５、ブレーキペダルに対する踏力（ブレーキ踏力）を検出するブレーキペダルセンサ１０６、及び、クルーズコントロールスイッチ１０７が接続されている。さらに、ＥＣＵ１００には、エンジン冷却水温を検出する水温センサ、吸入空気量を検出するエアフロメータ、バッテリ３００の充放電電流を検出する電流センサ、及び、バッテリ温度センサなどが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。また、ＥＣＵ１００には、エンジン１のスロットルバルブ１３を開閉駆動するスロットルモータ１４、燃料噴射装置１５及び点火装置１６などが接続されている。

ここで、車輪速センサ１０５の出力信号から車速Ｖ及び加速度αを得ることができる。なお、車速Ｖについては、車速センサを車両に搭載しておき、そのセンサ出力信号から車速Ｖを得るようにしてもよい。また、加速度αについても、車両の前後加速度を検出する加速度センサを車両に搭載しておき、そのセンサ出力信号から加速度αを得るようにしてもよいし、上記車速センサの出力信号から算出するようにしてもよい。

そして、ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。

また、ＥＣＵ１００は、バッテリ３００を管理するために、電流センサにて検出された充放電電流の積算値やバッテリ温度センサにて検出されたバッテリ温度などに基づいて、バッテリ３００の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や、バッテリ３００の入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔなどを演算する。

さらに、ＥＣＵ１００にはインバータ２００が接続されている。インバータ２００は、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２それぞれの制御用のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ：インテリジェントパワーモジュール）を備えている。その各ＩＰＭは、複数（例えば６個）の半導体スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などによって構成されている。

インバータ２００は、例えば、ＥＣＵ１００からの指令信号に応じてバッテリ３００からの直流電流を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する電流に変換する一方、エンジン１の動力により第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流、及び、回生ブレーキにより第２モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電流を、バッテリ３００を充電するための直流電流に変換する。また、インバータ２００は、第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を走行状態に応じて、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動用電力として供給する。

ここで、インバータ２００の第１モータジェネレータＭＧ１用のＩＰＭの全ての半導体スイッチング素子をＯＦＦにすること（シャットダウン制御）により、第１モータジェネレータＭＧ１を、バッテリ３００を含む電気系統から電気的に遮断することができる（第１モータジェネレータＭＧ１が空転状態となる）。また、インバータ２００の第２モータジェネレータＭＧ２用のＩＰＭの全ての半導体スイッチング素子をＯＦＦにすること（シャットダウン制御）により、第１モータジェネレータＭＧ２を、バッテリ３００を含む電気系統から電気的に遮断することができる（第２モータジェネレータＭＧ２が空転状態となる）。

そして、ＥＣＵ１００はクルーズコントロールを実行する。この例で実行するクルーズコントロールは、クルーズコントロールスイッチ１０７がＯＮ操作されたときに、その操作時の車速を車輪速センサ１０５の出力信号から取得（記憶）し、このスイッチ操作時に取得した車速を目標車速とし、車輪速センサ１０５の出力信号から得られる現在の車速が上記目標車速となるように（許容車速範囲内に入るように）、制御スロットルの開閉制御（スロットルバルブ１３の開閉を繰り返す制御）を行うことによって車速を管理する制御である。

このようなクルーズコントロールは、クルーズコントロールスイッチ１０７がドライバによりＯＦＦされるか、もしくは、ドライバがアクセルペダルやブレーキペダルが踏み込むと解除される。なお、クルーズコントロールの目標車速は、クルーズ車速設定スイッチ等を操作することによりドライバが自由に設定できる車速としてもよい。

−クルーズコントロール時の制御−
次に、クルーズコントロール時（ＯＮ時）の制御の一例について以下に説明する。

まず、ハイブリッド車両においては、上述したように、Ｄレンジでのクルーズコントロール走行時に、車速を監視しながら制御スロットルの「開」・「閉」を繰り返して車速を許容車速範囲内に管理しており、その制御スロットルが「閉」の状態のときには、車速または加速度に応じて回生トルク（バッテリ状態（ＳＯＣ、Ｗｉｎ等）に応じた回生トルク）を発生しているが、このような回生制御を行うと、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）での惰行走行状態と比較して車速の低下が早くなる。こうした状況になると、図６（ｂ）に示すように、車速がクルーズコントロール時の許容車速範囲の下限値に達する時期が早くなり、制御スロットル（スロットルバルブ）を開く時期（エネルギ消費を再開する時期）が早くなるため、燃費が悪化する方向となる。

このような点を解消するため、この例では、クルーズコントロール時にはドライバが継続的な定速走行を希望しており、制動力を発生させる必要がない点に着目し、クルーズコントロール時に定速走行管理範囲内で積極的に惰行走行状態を作り出すことにより、エネルギの消費を低減するとともに、エネルギの電気パス通過分を抑制することで、燃費の向上を図ることを特徴としている。

その具体的な制御（クルーズコントロール時の制御）の例について図４のフローチャートを参照して説明する。図４の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定時間ごとに繰り返して実行される。なお、図４の制御ルーチンは、クルーズコントロール時で制御スロットルが「閉」の状態のときの制御のみを示している。

まず、制御の具体的な説明の前に、クルーズコントロール時の許容加速度範囲及び許容車速範囲について説明する。

［許容加速度範囲］
クルーズコントロール時の許容加速度範囲は、図５（ａ）に示すように、ハイブリッド車両ＨＶ（以下、単に「車両」という場合もある）の加速度が「０」よりも所定量だけ小さい下限値（負の値）Ｍから、加速度が「０」よりも所定量だけ大きい上限値（正の値）Ｎまでの範囲である。これら許容加速度範囲の下限値Ｍ及び上限値Ｎは、クルーズコントロール走行時において、加速・減速が生じてもドライバ等が違和感を覚えないような値（加速・減速の許容値）を、予め実験・シミュレーション等によって経験的に適合した値であって、例えばＥＣＵ１００のＲＯＭ内に記憶されている。

なお、図５（ａ）に示す例では、許容加速度範囲の上限値Ｎと下限値Ｍの絶対値は同じ値としているが、これに限定されず、上限値Ｎの絶対値と下限値Ｍの絶対値とは異なる値としてもよい。また、許容加速度範囲の上限値Ｎ及び下限値Ｍは、固定値（一定値）であってもよいし、上記目標車速の大小に応じて可変に設定するようにしてもよい。

［許容車速範囲］
クルーズコントロール時の許容車速範囲は、図５（ｂ）に示すように、上記した目標車速を中心として、その目標車速よりも所定量（Δｍ）だけ小さい下限値ｍ（ｍ＝目標車速−Δｍ）から、目標車速よりも所定量（Δｎ）だけ大きい上限値ｎ（ｎ＝目標車速＋Δｎ）までの範囲である。この許容車速範囲のΔｍ及びΔｎは、クルーズコントロール走行時において、目標車速に対する現在車速のずれ（偏差）の許容値（ドライバ等が気にならない車速ずれ量）を、予め実験・シミュレーション等によって経験的に求め、その結果を基にして適合した値（Δｍ，Δｎ）であって、例えばＥＣＵ１００のＲＯＭ内に記憶されている。

なお、図５（ｂ）に示す例では、許容車速範囲のΔｍとΔｎとを同じ値としているが、これに限定されず、ΔｍとΔｎとは異なる値としてもよい。また、Δｍ及びΔｎは、固定値（一定値）であってもよいし、目標車速の大小に応じて可変に設定するようにしてもよい。

次に、図４の制御ルーチンを各処理ブロックごとに説明する。なお、この図４の制御ルーチン実行中において、ＥＣＵ１００は、車輪速センサ１０５の出力信号に基づいて車速Ｖ及び加速度αを逐次算出している。

この図４に示す制御ルーチンは、クルーズコントロール時（クルーズコントロールスイッチ１０７（図３参照）がＯＮ）であり、制御スロットルが「閉」状態であるときに実行される。なお、制御スロットル「閉」の判定方法としては、例えば、スロットル開度センサ１０３の出力信号から得られるスロットル開度（制御上の全閉状態に対応する全閉開度）や、ＥＣＵ１００がスロットルモータ１４に与える指令信号（制御上の全閉状態に対応する全閉信号）に基づいて判定するという方法を挙げることができる。

そして、図４の制御ルーチンが開始されると、まずは、ステップＳＴ１０１において、車両の加速度αが図５（ａ）に示す許容加速度範囲の上限値Ｎ以下（α≦Ｎ）であるか否かを判定し、その判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（α＞Ｎである場合）はステップＳＴ１１２に移行する。

ステップＳＴ１１２では、第２モータジェネレータＭＧ２の回生制御によって車両のアウトプットトルクに回生トルクを加えて減速する。これらステップＳＴ１０１及びＳＴ１１２の処理は、例えば、ハイブリッド車両ＨＶが下り坂等を走行している場合を想定した処理であって、車両の加速度αが大きくなったときに（α＞Ｎ）、回生ブレーキにて即座に減速することによって、ドライバ等に違和感を与えないようにするための処理である。

上記ステップＳＴ１０１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合は、ステップＳＴ１０２に進む。ステップＳＴ１０２では、車両の加速度αが図５（ａ）に示す許容加速度範囲の下限値Ｍ以上（Ｍ≦α）であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（Ｍ≦αである場合）はステップＳＴ１０３に進む。

ステップＳＴ１０３では、車速Ｖが図５（ｂ）に示す許容車速範囲の下限値ｍ以上でかつ上限値ｎ以下（ｍ≦Ｖ≦ｎ）であるか否かを判定する。このステップＳＴ１０３の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合、つまり、車両の加速度αが許容加速度範囲内（Ｍ≦α≦Ｎ）であり、かつ、車速Ｖが許容車速範囲内（ｍ≦Ｖ≦ｎ）である場合はステップＳＴ１０４に進む。

ステップＳＴ１０４ではシャットダウン制御を実行する。具体的には、インバータ２００の第１モータジェネレータＭＧ１用のＩＰＭの全ての半導体スイッチ、及び、第２モータジェネレータＭＧ２用のＩＰＭの全ての半導体スイッチング素子をＯＦＦにして、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２を電気系統から電気的に遮断する（ニュートラル状態にする）。このようなシャットダウン制御を行うことにより、クルーズコントロール時に定速走行管理範囲内で惰行走行状態を作り出すことができる（図６（ａ）参照）。なお、シャットダウン制御は、制御スロットルが「開」状態になった時点で終了する。

上記ステップＳＴ１０２の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（α＜Ｍである場合）は、ステップＳＴ１２１において、車速Ｖが許容車速範囲の下限値ｍよりも小さい（Ｖ＜ｍ）か否かを判定する。このステップＳＴ１２１の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合、つまり、車両の加速度αが許容加速度範囲の下限値Ｍよりも小さい状態（減速状態）であっても、車速Ｖが許容車速範囲の下限値ｍ以上である場合は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を電気系統から電気的に遮断するシャットダウン制御を実行する（ステップＳＴ１０４）。ただし、この制御は、車速Ｖが許容車速範囲の下限値ｍに減速するまで継続し、車速Ｖがその下限値ｍよりも小さくなった時点（ステップＳＴ１２１が肯定判定（ＹＥＳ）となった時点）で終了する。それ以降は第２モータジェネレータＭＧ２のアシスト制御を行って力行トルクを発生させて、車速Ｖを図５（ｂ）の許容車速範囲内に入るように制御する。このようなステップＳＴ１２１及びＳＴ１０４の処理により、惰行走行状態の機会を増やすことができる。

また、上記ステップＳＴ１０３の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（Ｖ＜ｍまたはｎ＜Ｖである場合）は、ステップＳＴ１１１において、車速Ｖが許容車速範囲の上限値ｎよりも大きい（ｎ＜Ｖ）か否かを判定する。ステップＳＴ１１１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）である場合（ｎ＜Ｖである場合）は、車速を落とす必要があるので、ステップＳＴ１１２において、第２モータジェネレータＭＧ２の回生制御によって、車両のアウトプットトルクに回生トルクを徐々に加えることで、車速が図５（ｂ）に示すクルーズコントロール時の許容車速範囲内に入るように制御する。一方、ステップＳＴ１１１の判定結果が否定判定（ＮＯ）である場合（Ｖ＜ｍである場合）は、ステップＳＴ１２２において第２モータジェネレータＭＧ２のアシスト制御を行って力行トルクを発生させる。

なお、図４の制御ルーチン実行中に、アクセルペダルが操作された場合（アクセル開度センサ１０２の出力信号に基づいて認識）や、ブレーキペダルが操作された場合（ブレーキペダルセンサ１０６の出力信号に基づいて認識）には、図４の制御ルーチン及びクルーズコントロールを中止して通常制御モードに移行する。

以上のように、この例の制御によれば、クルーズコントロール時（制御スロットル「閉」時）に車速が定速走行管理範囲内であり、減速の必要がない状況のときには、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を電気的に遮断して惰行走行状態を積極的に作り出しているので、図６（ａ）に示すように、制御スロットル「閉」の際の車速の低下を、従来制御（図６（ｂ）に示す回生制御時）と比較して遅くすることができる。これによってエネルギ消費（損失）を少なくすることができ、クルーズコントロール時における燃費の向上を図ることができる。

−他の実施形態−
以上の例では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両や、４輪駆動車の制御にも適用できる。

また、ハイブリッド車両のトランスアスクルについても、図１に示す形態に限られることなく、例えば摩擦係合要素の係合・開放により変速を行う変速機能が付加されたトランスアスクルなど、他の任意の形態のトランスアスクルが搭載されたハイブリッド車両にも本発明を適用することができる。

以上の例では、第１モータジェネレータ及び第２第１モータジェネレータの２つの電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御に本発明を適用した例を示したが、１つの電動機もしくは３つ以上の電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御にも適用可能である。

以上の例では、駆動源としてエンジン（内燃機関）と電動機（モータジェネレータ）とが搭載されたハイブリッド車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、駆動源として電動機（モータジェネレータ）のみが搭載された電気自動車（ＥＶ）の制御にも適用することができる。この場合も、クルーズコントロール時に車速が定速走行管理範囲内であり、減速の必要がない状況のときには、電動機を電気的に遮断して惰行走行状態を作り出すようにすればよい。

なお、以上の例では、電動機の出力トルクを略ゼロにする手段として、電動機を電気系統から電気的に遮断する（シャットダウン制御）という手段を採用しているが、本発明はこれに限られることなく、他の手段によって、電動機の出力トルクを略ゼロにして、当該電動機を運転するようにしてもよい（例えば、特許第３４１２５２５号公報参照）。

本発明は、走行用の動力を出力する電動機が搭載されたハイブリッド車両や電気自動車などの車両の制御装置に利用可能であり、さらに詳しくは、車速を目標車速に制御するクルーズコントロールが実行可能な車両の制御装置に利用することができる。

１ エンジン
１３ スロットルバルブ
１４ スロットルモータ
２１ インプットシャフト
３ 動力分割機構
４ リダクション機構
１００ ＥＣＵ
１０１ エンジン回転数センサ
１０２ アクセル開度センサ
１０３ スロットル開度センサ
１０４ シフトポジションセンサ
１０５ 車輪速センサ
１０６ ブレーキペダルセンサ
１０７ クルーズコントロールスイッチ
２００ インバータ
３００ バッテリ

Claims (6)

1. 走行用の動力を出力することが可能な電動機が搭載された車両に適用され、車速を目標車速に制御するクルーズコントロールが実行可能な車両の制御装置であって、
   クルーズコントロール時に車速が定速走行管理範囲内であることを条件に、前記電動機の出力トルクを略ゼロにして、当該電動機を運転することを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１記載の車両の制御装置において、
   クルーズコントロール時に車速が所定の許容車速範囲内であることを条件に、前記電動機の出力トルクを略ゼロにして、当該電動機を運転することを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１記載の車両の制御装置おいて、
   クルーズコントロール時に車両の加速度が所定の許容加速度範囲内にあることを条件に、前記電動機の出力トルクを略ゼロにして、当該電動機を運転することを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項１記載の車両の制御装置おいて、
   クルーズコントロール時に、車速が所定の許容車速範囲内にあり、かつ、車両の加速度が所定の許容加速度範囲内にあることを条件に、前記電動機の出力トルクを略ゼロにして、当該電動機を運転することを特徴とする車両の制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
   前記電動機を電気系統から電気的に遮断することにより、前記電動機の出力トルクを略ゼロにすることを特徴とする車両の制御装置。
6. 請求項５記載の車両の制御装置において、
   前記電動機に対して設けられたインバータの各スイッチング素子をＯＦＦにすることにより、前記電動機を電気系統から電気的に遮断することを特徴とする車両の制御装置。

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