JP7556321B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来、エンジンとモータとを切り換え可能な駆動力源として備える車両の変速機に付設されるトルクコンバータに対して、駆動力源としてモータを使用の有無に応じてロックアップクラッチを係合するか否かの判定に用いるマップを選択するロックアップクラッチ制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０００－１４５９５１号公報

一般的に、電動機によるエンジンのアシストとしては、ある程度の大きさのトルクで継続的にアシストが行われる状況が想定される。しかしながら、電動機のアシストを継続的に行うと、アシストのための電力消費が過大となってしまう。ここで、ロックアップクラッチを有する流体継手を介して自動変速機に動力を出力するエンジンの燃費向上のために、ロックアップクラッチを係合させる構成にあっては、アシストで消費した電力をエンジンで充電することまで考慮すると、モータをより効率良く用いてロックアップクラッチを係合させることが望まれる。

本発明は、電動機のアシストを継続的に行う場合と比べて、電動機を効率良く用いてロックアップクラッチを係合させることが可能となる車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る車両の制御装置は、ロックアップクラッチを有する流体継手を介して自動変速機に動力を出力するエンジンと、動力をアシスト可能に設けられた電動機と、を駆動源として備える車両の制御装置であって、車両の車速を取得する車速取得部と、エンジンの出力トルクを取得する出力トルク取得部と、駆動源に要求される要求トルクを取得する要求トルク取得部と、車速と出力トルクとに基づいて、出力トルクが予め設定された第１トルク閾値以下である場合にロックアップクラッチを係合させるロックアップ制御部と、要求トルクを出力するようにエンジン及び電動機を制御する駆動源制御部と、を備え、駆動源制御部は、ロックアップクラッチが係合していない場合に、要求トルクのうち第１トルク閾値を超えるトルク値以上のアシストトルクを出力するように電動機を制御するアシスト制御を実行する。

本発明の一態様に係る車両の制御装置では、ロックアップクラッチが係合していない場合にアシスト制御が実行されることで、電動機は、要求トルクのうち第１トルク閾値を超えるトルク値以上のアシストトルクを出力する。エンジンは、要求トルクからアシストトルクを減算した分のトルクを出力すればよいため、エンジンの出力トルクが第１トルク閾値以下となることで、ロックアップクラッチが係合することとなる。これにより、例えばロックアップクラッチの係合を解除する所定の条件が満たされるまでは、ロックアップクラッチを係合させるための電動機のアシストは不要となる。したがって、本発明によれば、電動機のアシストを継続的に行う場合と比べて、電動機を効率良く用いてロックアップクラッチを係合させることが可能となる。

一実施形態において、駆動源制御部は、電動機の最大トルクに少なくとも基づいてアシスト可能トルクを算出し、アシストトルクがアシスト可能トルク未満である場合にアシスト制御を実行してもよい。この場合、現実的に電動機が出力可能なアシストトルクでアシスト制御を実行することができる。

一実施形態において、ロックアップ制御部は、車速と出力トルクとに基づいて、ロックアップクラッチが係合している場合に出力トルクが予め設定された第１トルク閾値よりも大きい第２トルク閾値を超えたとき、ロックアップクラッチの係合を解除し、駆動源制御部は、互いに対応する車速における第２トルク閾値と第１トルク閾値との差分をアシスト可能トルクとして算出してもよい。この場合、アシスト制御によりロックアップクラッチを係合させた状態では、出力トルクが第２トルク閾値を超えるまでロックアップクラッチが係合したままとなるため、ロックアップクラッチを係合させるための電動機のアシストを不要とすることができる。

一実施形態において、駆動源制御部は、地図情報と車両の位置情報とに基づいて、地図上の走行予定ルートを車両が走行する場合のアシスト制御による燃費効果に応じてアシスト可能トルクを算出してもよい。この場合、例えば予め設定された燃費効果が得られるようにアシスト制御を実行することができる。

一実施形態において、駆動源制御部は、アシスト制御の実行を仮定したときのロックアップクラッチの係合による燃費への正の影響と、アシスト制御の実行を仮定したときの電動機の電力消費に起因する燃費への負の影響とに基づいて、アシスト制御による燃費効果を算出してもよい。この場合、アシストで消費する電力をエンジンで充電することまで予め考慮してアシスト制御を実行することができる。

本発明によれば、電動機のアシストを継続的に行う場合と比べて、電動機を効率良く用いてロックアップクラッチを係合させることが可能となる。

一実施形態の車両の制御装置を備える車両の構成を示す図である。 図１の車両の制御装置の機能的構成を示す図である。 アシストトルクの一例を示す図である。 アシスト可能トルクの一例を示す図である。 アシスト制御の動作例を示すタイミングチャートである。 アシスト制御の処理例を示すフローチャートである。 アシスト制御の実行判定の処理例を示すフローチャートである。 地図情報に基づく燃費効果の一例を示す図である。 燃費効果を考慮したアシスト制御の実行判定の処理例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

図１は、一実施形態の車両の制御装置を備える車両の構成を示す図である。図１に示される車両１は、エンジン２及びモータジェネレータ（電動機）３を駆動力源として備えるハイブリッド車両である。車両１は、利用する駆動力源を適宜切り替えると共に、各駆動力源からの駆動力の割合を適宜変更しながら走行することができる。車両１は、特に限定されるものではないが、一例としてマイルドハイブリッド車両であってもよい。

車両１は、エンジン２と、モータジェネレータ３と、自動変速機４と、バッテリ６と、インバータ７と、を備えている。エンジン２は、例えばディーゼルエンジンである。モータジェネレータ３は、バッテリ６の電力により回転して力行し、車両１を駆動する。モータジェネレータ３は、バッテリ６を充電するための発電機として機能する。

モータジェネレータ３が設けられる箇所は、図１に位置に限定されず、エンジン２の出力（動力）をアシスト可能に設けられていればよい。モータジェネレータ３によるエンジン２のアシストとは、車両１の走行中に車輪８にモータジェネレータ３からの出力を伝達することにより、エンジン２のみからの出力で車輪８を駆動する場合と比べて、エンジン２の出力を低減可能とすることを意味する。モータジェネレータ３は、例えば、自動変速機４に内蔵されてもよいし、自動変速機４よりも駆動力の流れ方向下流側（例えばプロペラシャフトやドライブシャフト等）を駆動可能に設けられていてもよい。

エンジン２の動作は、互いに通信可能に接続されたＥＣＵ［ＥＣＵ：Electronic Control Unit］１０によって制御される。モータジェネレータ３の動作は、インバータ７を介して互いに通信可能に接続されたＥＣＵ１０によって制御される。

自動変速機４は、エンジン２及びモータジェネレータ３の駆動力を、プロペラシャフト、デファレンシャルギア及びドライブシャフト等を介して車輪８に伝達する。自動変速機４は、特に限定されないが、例えば有段の機械式自動変速機として構成されていてもよい。自動変速機４は、ロックアップクラッチ５ａを有するトルクコンバータ５を含んで構成されており、エンジン２とモータジェネレータ３とは、トルクコンバータ５を介して互いに接続されている。つまり、エンジン２は、ロックアップクラッチ５ａを有するトルクコンバータ５を介して自動変速機４に動力を出力する。モータジェネレータ３は、エンジン２が自動変速機４に出力する動力をアシスト可能に設けられている。自動変速機４の動作及びトルクコンバータ５のロックアップクラッチ５ａの直結状態は、互いに通信可能に接続されたＥＣＵ１０によって制御される。

トルクコンバータ５は、ロックアップクラッチ５ａのほか、インペラー５ｂとタービン５ｃとから構成される。トルクコンバータ５では、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて、ロックアップクラッチ５ａの係合状態を変化させることができる。係合状態は、ロックアップクラッチ５ａを係合させた状態（いわゆる直結）と、ロックアップクラッチ５ａの係合を解放させた状態（いわゆる非直結）とを含む。係合状態が非直結の場合、エンジン２からの動力は、流体継手としてのインペラー５ｂ及びタービン５ｃを介して自動変速機４に出力される。係合状態が直結の場合、エンジン２からの動力は、係合しているロックアップクラッチ５ａを介して自動変速機４に出力される。動力伝達効率は、係合状態が直結の場合の方が、係合状態が非直結の場合よりも優れている。

バッテリ６は、その内部で複数の二次電池が互いに接続されることにより構成されている。バッテリ６としては、例えばリチウムイオン電池等の種々の二次電池を用いることができる。インバータ７は、バッテリ６から入力される電力を交流に変換し、当該変換した電力をモータジェネレータ３へ出力する。

続いて、車両の制御装置１００の構成について説明する。図２は、図１の車両の制御装置１００の機能的構成を示す図である。車両の制御装置１００は、車両１の駆動力の伝達を制御するための装置である。車両の制御装置１００は、ロックアップクラッチ５ａのロックアップとモータジェネレータ３によるエンジン２のアシストとを統合的に制御する。

車両の制御装置１００は、ＥＣＵ１０を有している。ＥＣＵ１０は、例えばＣＰＵ［Central Processing Unit］、ＲＯＭ［Read Only Memory］、ＲＡＭ［Random Access Memory］を含むコンピュータにより構成されている。ＥＣＵ１０は、例えば車両１をハイブリッド車両として機能させるための総合的な制御を実施する。ＥＣＵ１０は、複数のＥＣＵユニットに分割されて構成されていてもよい。

ＥＣＵ１０は、エンジン回転数センサ２１、アクセル開度センサ２２、車速センサ２３、地図データベース２４、及び、ＧＮＳＳ受信機２５と接続されている。

エンジン回転数センサ２１及びアクセル開度センサ２２は、エンジン２の状態量を取得するためのセンサである。エンジン回転数センサ２１は、例えばエンジン２のクランクシャフトの回転数をエンジン回転数として検出する検出器である。エンジン回転数センサ２１は、検出したエンジン回転数の検出信号をＥＣＵ１０に送信する。アクセル開度センサ２２は、アクセルペダルのアクセル開度を検出する検出器である。アクセル開度センサ２２は、検出したアクセル開度の検出信号をＥＣＵ１０に送信する。

車速センサ２３は、車両１の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、車輪８の軸に設けられ、車輪８の回転速度を検出するセンサが用いられる。車速センサ２３は、検出した車速情報をＥＣＵ１０に送信する。

地図データベース２４は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース２４は、例えば、車両に搭載されたＨＤＤ［Hard Disk Drive］等の記憶媒体内に形成されている。地図情報には、道路の位置情報、道路形状の情報（例えばカーブ、直線部の種別、カーブの曲率半径、交差点の形状、車線の幅、道路の勾配等）、交差点及び分岐点の位置情報、及び構造物の位置情報等が含まれる。地図情報には、制限速度（例えば法定最高速度）などの情報が含まれていてもよい。地図情報には、各種の交通規則情報（車線変更可能な区間、車線変更不能な区間の情報など）が含まれていてもよい。なお、地図データベース２４は、車両１と通信可能な管理センター等の施設のコンピュータに形成されていてもよい。

ＧＮＳＳ受信機２５は、３個以上のＧＮＳＳ衛星から信号を受信することにより、車両１の地図上の位置（例えば車両１の緯度及び経度）を測定する。ＧＮＳＳ受信機２５は、測定した車両１の位置情報をＥＣＵ１０へ送信する。

ＥＣＵ１０は、機能的構成として、エンジン状態量取得部（出力トルク取得部、要求トルク取得部）１１、記憶部１２、ロックアップ制御部１３、及び駆動源制御部１４を有している。

エンジン状態量取得部１１は、エンジン回転数センサ２１及びアクセル開度センサ２２の検出結果に基づいて、エンジン回転数及びアクセル開度をエンジン状態量として取得する。エンジン状態量取得部１１は、エンジン回転数及びアクセル開度に基づいて、例えば公知の手法により、エンジン２の出力トルクを取得する。ここでのエンジン２の出力トルクとは、例えば予め記憶されたマップ等から得られるエンジン２が出力しているであろう推定トルク値である。

エンジン状態量取得部１１は、エンジン回転数及びアクセル開度に基づいて、例えば公知の手法により、駆動源に要求される要求トルクをエンジン状態量として取得する。駆動源に要求される要求トルクは、例えば車両１が走行するために必要な駆動源の出力トルクであり、エンジン２及びモータジェネレータ３のそれぞれの出力トルクの合算トルクの要求値である。

記憶部１２は、予め設定された種々の情報を記憶する。記憶部１２は、例えばＥＣＵ１０のＲＯＭである。記憶部１２は、上述のエンジン２の出力トルクのマップ、後述のロックアップのマップ等を記憶する。本実施形態では、ロックアップのマップは、自動変速機４のギヤ段ごとに別々に記憶されている。

ロックアップ制御部１３は、車両１の車速とエンジン２の出力トルクとに基づいて、ロックアップクラッチ５ａの係合状態を制御する。ロックアップ制御部１３は、車両１の車速とエンジン２の出力トルクとに基づいて、エンジン２の出力トルクが予め設定されたＯＮトルク（第１トルク閾値）以下である場合にロックアップクラッチ５ａを係合させる。ＯＮトルクは、ロックアップクラッチ５ａを係合させるか否かを判定するためのトルクの閾値である。ここでのＯＮトルクは、一例として、車両１の車速を横軸としてエンジン２の出力トルクを縦軸とするマップとして予め設定されている（図３の破線Ｌｏｎ参照）。なお、ロックアップ制御部１３は、車速センサ２３の検出結果に基づいて車両１の車速を取得する車速取得部として機能する。

ロックアップ制御部１３は、車両１の車速とエンジン２の出力トルクとに基づいて、ロックアップクラッチ５ａが係合している場合にエンジン２の出力トルクが予め設定されたＯＦＦトルク（第２トルク閾値）を超えたとき、ロックアップクラッチ５ａの係合を解除する。ＯＦＦトルクは、ロックアップクラッチ５ａの係合を解除するか否かを判定するためのトルクの閾値である。ＯＦＦトルクは、ＯＮトルクよりも大きい。ここでのＯＦＦトルクは、一例として、車両１の車速を横軸としてエンジン２の出力トルクを縦軸とするマップとして予め設定されている（図４の破線Ｌｏｆｆ参照）。

本実施形態では、ロックアップ制御部１３が用いるＯＮトルク及びＯＦＦトルクは、記憶部１２に予め記憶されているものが用いられる。換言すれば、例えばモータジェネレータ３のアシストの程度が変化したとしても、ＯＮトルク及びＯＦＦトルクは変更されずに用いられる。

駆動源制御部１４は、要求トルクを出力するようにエンジン２及びモータジェネレータ３を制御する。上述のように、要求トルクは、エンジン２及びモータジェネレータ３のそれぞれの出力トルクの合算トルクの要求値である。駆動源制御部１４は、エンジン２の出力トルクとモータジェネレータ３の出力トルクとの合計が要求トルクとなるように、エンジン２及びモータジェネレータ３を制御する。

駆動源制御部１４は、ロックアップクラッチ５ａが係合していない場合に、ロックアップクラッチ５ａが係合できるようなエンジン２の出力トルクとなるように、モータジェネレータ３を制御する。駆動源制御部１４は、ロックアップクラッチ５ａが係合していない場合に、アシストトルクを出力するようにモータジェネレータ３を制御するアシスト制御を実行する。アシストトルクは、モータジェネレータ３への要求トルク分配値である。アシストトルクは、要求トルクのうちＯＮトルクを超えるトルク値以上のトルク値を有する。

図３は、アシストトルクの一例を示す図である。図３では、横軸は車両１の車速であり、縦軸はエンジントルク（トルクコンバータ５に入力されるエンジン２の出力トルク）である。図３において、エンジン２は、運転点Ｐ１に対応する車両１の車速及び出力トルクＴｏｕｔで運転されている。図３の運転点Ｐ１では、まだモータジェネレータ３のアシストが行われていないため、出力トルクＴｏｕｔが要求トルクＴｒｅｑに等しくなっている。

図３に示されるように、駆動源制御部１４は、一例として、互いに対応する車速Ｖ１におけるエンジン２の出力トルクＴｏｕｔとＯＮトルクＴｏｎとの差分をアシストトルクＴａとして算出する。ＯＮトルクＴｏｎは、ＯＮトルクを表す破線Ｌｏｎの車速Ｖ１における値である。

駆動源制御部１４は、例えば、アシスト可能トルクを算出する。アシスト可能トルクは、モータジェネレータ３が現実的にアシストトルクを出力可能な上限となるトルク値である。駆動源制御部１４は、モータジェネレータ３の最大トルクに少なくとも基づいてアシスト可能トルクを算出する。モータジェネレータ３の最大トルクとは、例えば設計上の瞬間最大トルクもしくは定格最大トルク、又は、車速等に応じて制限された後の最大トルク、などのことである。

図４は、アシスト可能トルクの一例を示す図である。図４では、横軸及び縦軸は図３と同じである。図４に示されるように、駆動源制御部１４は、一例として、互いに対応する車速Ｖ１におけるＯＦＦトルクＴｏｆｆとＯＮトルクＴｏｎとの差分をアシスト可能トルクＴｂとして算出する。ＯＦＦトルクＴｏｆｆは、ＯＦＦトルクを表す破線Ｌｏｆｆの車速Ｖ１における値である。なお、図４においてＯＦＦトルクＴｏｆｆとＯＮトルクＴｏｎとで挟まれる領域は、いわゆるロックアップのヒステリシスである。つまり、アシスト可能トルクＴｂは、ロックアップのヒステリシス幅のトルク値と等しい。

駆動源制御部１４は、例えば、アシストトルクがアシスト可能トルク未満である場合にアシスト制御を実行する。図３及び図４の例は、アシストトルクＴａがアシスト可能トルクＴｂ未満である場合に該当する。よって、駆動源制御部１４は、モータジェネレータ３がアシストトルクＴａを出力してエンジン２の出力をアシストするように、アシスト制御を実行する。

アシスト制御が実行された結果、駆動源の合計トルクとしての要求トルクを満たすためにエンジン２が出力すべき出力トルクは、モータジェネレータ３のアシストトルクＴａの分だけ低減される。図４の二点鎖線矢印からわかるように、運転点Ｐ１で運転していたエンジン２は、運転点Ｐ２で運転することとなる。運転点Ｐ２では、エンジン２の出力トルクがＯＮトルクＴｏｎ以下となることから、ロックアップ制御部１３は、係合状態が非直結であったロックアップクラッチ５ａを係合させる。

図５は、アシスト制御の動作例を示すタイミングチャートである。図５の横軸は時間であり、縦軸（実線で示される時間変化する量）は、上段からそれぞれ、エンジントルク、アシストトルク、及びロックアップ状態である。

図５に示されるように、時刻ｔ０において、エンジン２の出力トルクＴｏｕｔがＯＦＦトルクを超えているため、ロックアップクラッチ５ａの係合状態は非直結となっている。時刻ｔ１になると、エンジン２の出力トルクＴｏｕｔがＯＦＦトルクを下回るがＯＮトルクは超えている（図３の運転点Ｐ１に対応）。そのため、ロックアップクラッチ５ａの係合状態は、引き続き非直結となっている。仮にアシスト制御を行わないまま時刻ｔ１でのエンジン２の出力トルクＴｏｕｔが維持されたとすると、ロックアップクラッチ５ａの係合状態が非直結のまま、エンジン２が運転を続けることとなってしまう。

この点、上述したようなアシスト制御が時刻ｔ１で開始されることにより、モータジェネレータ３がアシストトルクＴａを出力してエンジン２の出力をアシストする。このとき、モータジェネレータ３の出力トルクＴｍｇは、エンジン２がトルク変化の追従が可能な程度に緩やかとなるように、所定のなましを掛けられてもよい。アシスト制御が実行された結果、エンジン２の出力トルクＴｏｕｔがＯＮトルクＴｏｎ以下となることにより、時刻ｔ２において、ロックアップクラッチ５ａの係合状態が直結に変化する。

ロックアップクラッチ５ａの係合状態が直結に変化したため、モータジェネレータ３によるエンジン２の出力のアシストは低減される。このとき、モータジェネレータ３の出力トルクＴｍｇは、エンジン２がトルク変化の追従が可能な程度に緩やかとなるように、所定のなましを掛けられてもよい。

エンジン２の出力トルクＴｏｕｔがＯＦＦトルクＴｏｆｆを超えるまで（時刻ｔ２～時刻ｔ３）は、エンジン２の出力トルクＴｏｕｔがロックアップのヒステリシス内（ＯＮトルクを超えＯＦＦトルク以下）に位置している。そのため、モータジェネレータ３がアシストトルクＴａを出力するのを止めても、ロックアップクラッチ５ａの係合状態が直結のままとなる。なお、その後、時刻ｔ３において、エンジン２の出力トルクＴｏｕｔがＯＦＦトルクＴｏｆｆを超えると、ロックアップクラッチ５ａの係合状態が直結から非直結に変化する。

次に、ＥＣＵ１０によるアシスト制御について説明する。図６は、アシスト制御の処理例を示すフローチャートである。図６に示される処理は、例えば、車両１の走行中に所定の演算周期ごとに繰り返し実行される。

図６に示されるように、ＥＣＵ１０は、Ｓ０１において、駆動源制御部１４によりアシスト制御を実行するか否かの判定を行う。ＥＣＵ１０は、Ｓ０１の具体的な処理として、例えば図７に示されるアシスト制御の実行判定の処理を行う。

図７は、アシスト制御の実行判定の処理例を示すフローチャートである。図７に示されるように、ＥＣＵ１０は、Ｓ１１において、駆動源制御部１４により、アシストトルクの算出を行う。駆動源制御部１４は、例えば図３のようにエンジン２の出力トルクからＯＮトルクを減算することで、アシストトルクを算出する。

ＥＣＵ１０は、Ｓ１２において、駆動源制御部１４により、アシスト可能トルクの算出を行う。駆動源制御部１４は、例えば図４のようにＯＦＦトルクからＯＮトルクを減算することで、アシスト可能トルクを算出する。

ＥＣＵ１０は、Ｓ１３において、駆動源制御部１４により、アシストトルクがアシスト可能トルクよりも小さいか否かの判定を行う。ＥＣＵ１０は、駆動源制御部１４によりアシストトルクがアシスト可能トルクよりも小さいと判定された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ１４において、アシスト制御を実行するとの判定を行う。ＥＣＵ１０は、駆動源制御部１４によりアシストトルクがアシスト可能トルク以上であると判定された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、Ｓ１４において、アシスト制御を実行しないとの判定を行う。その後、ＥＣＵ１０は、図７の処理を終了し、図６のＳ０２に移行する。

図６のＳ０２において、ＥＣＵ１０は、駆動源制御部１４により、Ｓ０１の判定結果についての判定を行う。ＥＣＵ１０は、Ｓ０１の判定結果がアシスト制御を実行するとの判定である場合（Ｓ０２：ＹＥＳ）、Ｓ０３に移行する。ＥＣＵ１０は、Ｓ０１の判定結果がアシスト制御を実行しないとの判定である場合（Ｓ０２：ＮＯ）、そのまま図６の処理を終了し、所定演算周期後に図６の処理を繰り返す。

Ｓ０３において、ＥＣＵ１０は、駆動源制御部１４により、要求エンジントルクの低減及び要求ＭＧトルクの増加を行う。駆動源制御部１４は、それぞれ図７のＳ１１で算出したアシストトルクの分だけ、要求エンジントルクを低減させ、要求ＭＧトルクを増加させる。

Ｓ０４において、ＥＣＵ１０は、駆動源制御部１４により、アシスト制御を終了するか否かの判定を行う。ＥＣＵ１０は、例えば、駆動源制御部１４によりロックアップクラッチが係合された場合、アシスト制御を終了すると判定する。ＥＣＵ１０は、アシスト制御を終了するとの判定である場合（Ｓ０４：ＹＥＳ）、Ｓ０５に移行する。ＥＣＵ１０は、アシスト制御を終了しないとの判定である場合（Ｓ０４：ＮＯ）、Ｓ０３に移行し、Ｓ０３及びＳ０４の処理を繰り返す。

Ｓ０５において、ＥＣＵ１０は、駆動源制御部１４により、要求エンジントルクの増加及び要求ＭＧトルクの低減を行う。駆動源制御部１４は、それぞれＳ０３で低減及び増加させていたトルクを戻すように、要求エンジントルクを増加させ、要求ＭＧトルクを低減させる。その後、ＥＣＵ１０は今回の図６の処理を終了し、所定演算周期後に図６の処理を繰り返す。

［作用及び効果］
以上説明したように車両の制御装置１００によれば、ロックアップクラッチ５ａが係合していない場合にアシスト制御が実行されることで、モータジェネレータ３は、要求トルクのうちＯＮトルクを超えるトルク値以上のアシストトルクを出力する。エンジン２は、要求トルクからアシストトルクを減算した分のトルクを出力すればよいため、エンジン２の出力トルクがＯＮトルク以下となることで、ロックアップクラッチ５ａが係合することとなる。これにより、例えばロックアップクラッチ５ａの係合を解除する所定の条件が満たされるまで（すなわちエンジン２の出力トルクがＯＦＦトルクを超えるまで）は、ロックアップクラッチ５ａを係合させるためのモータジェネレータ３のアシストは不要となる。したがって、車両の制御装置１００によれば、モータジェネレータ３のアシストを継続的に行う場合と比べて、モータジェネレータ３を効率良く用いてロックアップクラッチ５ａを係合させることが可能となる。

車両の制御装置１００では、駆動源制御部１４は、モータジェネレータ３の最大トルクに少なくとも基づいてアシスト可能トルクを算出し、アシストトルクがアシスト可能トルク未満である場合にアシスト制御を実行する。これにより、現実的にモータジェネレータ３が出力可能なアシストトルクでアシスト制御を実行することができる。

車両の制御装置１００では、ロックアップ制御部１３は、車両１の車速とエンジン２の出力トルクとに基づいて、ロックアップクラッチ５ａが係合している場合にエンジン２の出力トルクが予め設定されたＯＦＦトルクを超えたとき、ロックアップクラッチ５ａの係合を解除する。駆動源制御部１４は、互いに対応する車速におけるＯＦＦトルクとＯＮトルクとの差分をアシスト可能トルクとして算出する。これにより、アシスト制御によりロックアップクラッチ５ａを係合させた状態では、エンジン２の出力トルクがＯＦＦトルクを超えるまでロックアップクラッチ５ａが係合したままとなるため、ロックアップクラッチ５ａを係合させるためのモータジェネレータ３のアシストを不要とすることができる。

［変形例］
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られるものではない。

上記実施形態では、駆動源制御部１４は、アシスト可能トルクを、互いに対応する車速におけるＯＦＦトルクとＯＮトルクとの差分により固定値で算出したが、可変値としてもよい。駆動源制御部１４は、予め設定された燃費効果が得られるように、推定した燃費効果に基づいてアシスト可能トルクを実質的に可変値として算出してもよい。燃費影響及び燃費効果について、図８を参照しつつ説明する。

図８は、地図情報に基づく燃費効果の一例を示す図である。図８は、横軸はアシストトルクであり、縦軸が燃費効果である。アシストトルクは原点から右に行くほど大きくなり、燃費効果は上に行くほど燃費が良く下に行くほど燃費が悪くなる。

図８に示されるように、駆動源制御部１４は、地図情報と車両１の位置情報とに基づいて、地図上の走行予定ルートを車両１が走行する場合のアシスト制御による燃費効果Ｆｃに応じてアシスト可能トルクを算出してもよい。駆動源制御部１４は、アシスト制御の実行を仮定したときのロックアップクラッチ５ａの係合による燃費への正の影響と、アシスト制御の実行を仮定したときのモータジェネレータ３の電力消費に起因する燃費への負の影響とに基づいて、アシスト制御による燃費効果Ｆｃを算出してもよい。駆動源制御部１４は、例えば、ＧＮＳＳ受信機２５の受信結果に基づいて、車両１の位置情報を取得することができる。

図８において、破線は、直結による燃費影響Ｆａに対応している。直結による燃費影響とは、地図上の走行予定ルートを車両１が走行する際にアシスト制御の実行を仮定したときのロックアップクラッチ５ａの係合による燃費への正の影響を意味する。つまり、これから車両１が走行する走行予定ルート上の道路形状、勾配、制限速度、道路規制等を考慮して、アシスト制御が実行できてロックアップクラッチ５ａの係合機会を最大限大きくしたと仮定したときの燃費向上分を、破線は表している。

図８において、一点鎖線は、アシストによる燃費影響Ｆｂに対応している。アシストによる燃費影響とは、地図上の走行予定ルートを車両１が走行する際にアシスト制御の実行を仮定したときのモータジェネレータ３の電力消費に起因する燃費への負の影響を意味する。つまり、これから車両１が走行する走行予定ルート上の道路形状、勾配、制限速度、道路規制等を考慮して、アシスト制御が実行できてロックアップクラッチ５ａの係合機会を最大限大きくしたと仮定したときの、モータジェネレータ３での電力消費をエンジン２での充電で補償するための燃費悪化分を、一点鎖線は表している。

なお、アシストによる燃費影響Ｆｂは、例えば、予め記憶部１２に記憶されたエンジン２の平均燃費率（ＢＳＦＣ［ｇ／ｋＷｈ］）を用いて、「地図上の走行予定ルートを車両１が走行する行程での仕事量×当該行程でアシスト制御を全く実行しないことを仮定したときのＢＳＦＣ」の積から「地図上の走行予定ルートを車両１が走行する行程での仕事量×当該行程でアシスト制御機会を最大限大きくしたときのＢＳＦＣ」の積を減算することで算出することができる。

図８において、実線は、アシスト制御による燃費効果Ｆｃに対応している。アシスト制御による燃費効果Ｆｃは、直結による燃費影響Ｆａ（正の燃費効果）とアシストによる燃費影響Ｆｂ（負の燃費効果）との合計で算出される。

アシスト制御による燃費効果Ｆｃに示されるように、アシストトルクが小さい領域では燃費効果が正となり、アシストトルクが大きくなるほど正の燃費効果が小さくなり、やがて燃費効果が負となる。これは、アシストトルクが大きくなるほどアシスト制御のための電力消費が増加して、その後の充電のための燃費悪化が増加する（アシストによる燃費影響Ｆｂの負の燃費効果が大きくなる）ためと考えられる。

そこで、駆動源制御部１４は、アシスト制御による燃費効果Ｆｃが所定の閾値Ｆｔｈよりも大きい場合にアシスト制御を実行するものとしてもよい。これは、実質的には、図９のアシスト可能トルクＴｂが閾値Ｆｔｈに応じて（地図情報と車両１の位置情報とに応じて）可変となることと等価である。

図８の例におけるＥＣＵ１０の処理としては、例えば、図６のＳ０１の具体的な処理として図９に示される処理を行ってもよい。

図９は、燃費効果を考慮したアシスト制御の実行判定の処理例を示すフローチャートである。図９に示されるように、ＥＣＵ１０は、Ｓ２１において、ロックアップ制御部１３により、直結による燃費影響Ｆａの算出を行う。Ｓ２２において、ロックアップ制御部１３により、アシストによる燃費影響Ｆｂの算出を行う。Ｓ２３において、ロックアップ制御部１３により、アシストによる燃費効果Ｆｃの算出を行う。

ＥＣＵ１０は、Ｓ２４において、ロックアップ制御部１３により、燃費効果Ｆｃが閾値Ｆｔｈよりも大きいか否かの判定を行う。ＥＣＵ１０は、ロックアップ制御部１３により燃費効果Ｆｃが閾値Ｆｔｈよりも大きいと判定された場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、Ｓ２５において、アシスト制御を実行するとの判定を行う。ＥＣＵ１０は、ロックアップ制御部１３により燃費効果Ｆｃが閾値Ｆｔｈ以下であると判定された場合（Ｓ２４：ＮＯ）、Ｓ２６において、アシスト制御を実行しないとの判定を行う。その後、ＥＣＵ１０は、図９の処理を終了し、図６のＳ０２に移行する。

上述の変形例に係る車両の制御装置１００によれば、駆動源制御部１４は、地図情報と車両１の位置情報とに基づいて、地図上の走行予定ルートを車両１が走行する場合のアシスト制御による燃費効果Ｆｃに応じてアシスト可能トルクＴｂを実質的に算出する。これにより、例えば予め設定された閾値Ｆｔｈよりも大きい燃費効果Ｆｃが得られるようにアシスト制御を実行することができる。

上述の変形例に係る車両の制御装置１００によれば、駆動源制御部１４は、アシスト制御の実行を仮定したときのロックアップクラッチ５ａの係合による燃費への正の影響（直結による燃費影響Ｆａ）と、アシスト制御の実行を仮定したときのモータジェネレータ３の電力消費に起因する燃費への負の影響（アシストによる燃費影響Ｆｂ）とに基づいて、アシスト制御による燃費効果Ｆｃを算出する。これにより、アシストで消費する電力をエンジン２で充電することまで予め考慮してアシスト制御を実行することができる。

なお、上述の変形例に係る車両の制御装置１００のような図８及び図９のアシスト制御を省いてもよい。この場合、地図データベース２４及びＧＮＳＳ受信機２５を省いてもよい。

上記実施形態では、駆動源制御部１４は、アシストトルクＴａの一例として、互いに対応する車速Ｖ１におけるエンジン２の出力トルクＴｏｕｔとＯＮトルクＴｏｎとの差分で算出した（つまりアシスト制御実行によって移行した運転点Ｐ２が破線Ｌｏｎ上となった）が、これに限定されない。駆動源制御部１４は、当該差分に更に所定のトルク値を上乗せしたアシストトルクＴａとして算出してもよい。つまりアシスト制御実行によって移行した運転点が破線Ｌｏｎよりも図４中で下方となってもよい。要は、アシストトルクＴａは、要求トルクＴｒｅｑのうちＯＮトルクＴｏｎを超えるトルク値以上のトルク値を有すればよい。

上記実施形態では、駆動源制御部１４は、互いに対応する車速におけるＯＦＦトルクとＯＮトルクとの差分を固定値としてのアシスト可能トルクとして算出したが、固定値としてのアシスト可能トルクは、これに限定されない。例えば、アシスト可能トルクは、互いに対応する車速におけるＯＦＦトルクとＯＮトルクとの差分よりも小さくてもよいし、大きくてもよい。なお、アシスト制御の結果ロックアップクラッチ５ａを係合させた状態をアシストトルクを無くしても維持する観点では、アシスト可能トルクは、互いに対応する車速におけるＯＦＦトルクとＯＮトルクとの差分以下とすることが好適である。

上記実施形態では、駆動源制御部１４は、モータジェネレータ３の最大トルクに少なくとも基づいてアシスト可能トルクを算出し、アシストトルクがアシスト可能トルク未満である場合にアシスト制御を実行したが、これに限定されない。アシスト可能トルクの算出は必須ではなく、アシスト可能トルクを用いたアシスト制御の実行の判断を省いてもよい。

上記実施形態では、内燃機関としてディーゼルエンジンを例示したが、例えばガソリンエンジン等、その他の内燃機関であってもよい。

上記実施形態では、自動変速機４は、有段の機械式自動変速機として構成されていたが、無段変速機（ＣＶＴ）であってもよい。

上記実施形態では、車両１は、一例としてマイルドハイブリッド車両と説明したが、ロックアップクラッチを有する流体継手を介して自動変速機に動力を出力するエンジンと、動力をアシスト可能に設けられた電動機と、を駆動源として備える車両であれば、特に限定されない。例えば、マイルドハイブリッド車両よりも大型のバッテリ６及び電動機を備えるハイブリッド車両であってもよいし、バッテリ６を外部電源から充電可能なプラグインハイブリッド車両であってもよい。

１…車両、２…エンジン、３…モータジェネレータ（電動機）、４…自動変速機、５ａ…ロックアップクラッチ、１３…ロックアップ制御部、１４…駆動源制御部、１００…車両の制御装置、Ｆｃ…燃費効果、Ｔａ…アシストトルク、Ｔｂ…アシスト可能トルク、Ｔｏｕｔ…出力トルク、Ｔｒｅｑ…要求トルク、Ｖ１…車速。

Claims (3)

1. ロックアップクラッチを有する流体継手を介して自動変速機に動力を出力するエンジンと、前記動力をアシスト可能に設けられた電動機と、を駆動源として備える車両の制御装置であって、
   前記エンジンの出力トルクを取得する出力トルク取得部と、
   前記駆動源に要求される要求トルクを取得する要求トルク取得部と、
   前記出力トルクに基づいて、前記出力トルクが予め設定された第１トルク閾値以下である場合に前記ロックアップクラッチを係合させるロックアップ制御部と、
   前記要求トルクを出力するように前記エンジン及び前記電動機を制御する駆動源制御部と、を備え、
   前記駆動源制御部は、
   前記ロックアップクラッチが係合していない場合に、前記要求トルクのうち前記第１トルク閾値を超えるトルク値以上のアシストトルクを出力するように前記電動機を制御するアシスト制御を実行することで、前記ロックアップ制御部に前記ロックアップクラッチを係合させ、
   前記電動機の最大トルクに少なくとも基づいてアシスト可能トルクを算出し、
   前記アシストトルクが前記アシスト可能トルク未満である場合に前記アシスト制御を実行し、
   前記車両の車速を取得する車速取得部を備え、
   前記ロックアップ制御部は、前記出力トルクに基づいて、前記ロックアップクラッチが係合している場合に前記出力トルクが予め設定された前記第１トルク閾値よりも大きい第２トルク閾値を超えたとき、前記ロックアップクラッチの係合を解除し、
   前記駆動源制御部は、互いに対応する前記車速における前記第２トルク閾値と前記第１トルク閾値との差分を前記アシスト可能トルクとして算出する、車両の制御装置。
2. 前記駆動源制御部は、地図情報と前記車両の位置情報とに基づいて、地図上の走行予定ルートを前記車両が走行する場合の前記アシスト制御による燃費効果に応じて前記アシスト可能トルクを算出する、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記駆動源制御部は、前記アシスト制御の実行を仮定したときの前記ロックアップクラッチの係合による燃費への正の影響と、前記アシスト制御の実行を仮定したときの前記電動機の電力消費に起因する燃費への負の影響とに基づいて、前記アシスト制御による燃費効果を算出する、請求項２に記載の車両の制御装置。

Images