本发明涉及车辆控制装置。
背景技术：
通常，已知将开关磁阻电动机安装为驱动源的车辆。作为这种车辆中的开关磁阻电动机的技术，例如，日本专利申请公开号No.2012-90462(JP 2012-90462 A)公开了在电动机的旋转角度距目标旋转角在预定范围内后，降低电动机的转速的情况下，根据电动机(开关磁阻电动机)的电源电压或绕组温度(电动机的驱动电流的流阻)，改变指定角度(减速起始点)的电动机控制装置的技术。
当执行用于在目标旋转角度停止开关磁阻电动机的控制时，开关磁阻电动机不一定停止在目标旋转角度。此外，因为由于干扰等等导致在停止后，开关磁阻电动机的停止位置改变，则存在在起动期间的开关磁阻电动机的旋转角度不同于目标旋转角度的可能性。能由开关磁阻电动机输出的最大转矩根据旋转角度而不同。因此，在车辆起动期间的开关磁阻电动机的旋转角度为不能输出足够转矩的旋转角度的情况下，可能恶化起动性能。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本发明提供能改进安装开关磁阻电动机的车辆的起动性能的车辆控制装置。
由此，根据本发明的一个方面，提供一种包括开关磁阻电动机和电子控制单元的车辆控制装置。开关磁阻电动机具有转子和定子并且作为行驶驱动源被安装在车辆中。电子控制单元被配置为执行开关磁阻电动机的电流控制。电子控制单元被配置为：(i)执行第二电流控制，该第二电流控制在即使当开关磁阻电动机输出能够由正常电流控制输出的最大转矩时，车辆也未被起动的情况下，使转子在车辆被起动的旋转方向的反方向上旋转；以及(ii)在转子通过第二电流控制而在反方向上旋转至使所述车辆的起动成为可能的转矩能够被输出的旋转位置后，执行用于使转子在车辆被起动的旋转方向上旋转的控制。
根据如上所述的车辆控制装置，能通过利用第二电流控制使转子反向旋转至能输出使车辆起动成为可能的转矩的旋转位置，提高车辆的起动性能。
此外，在上述车辆控制装置中，电子控制单元可以被配置为，在车辆未被能够由正常电流控制输出的最大转矩起动的情况下，使第一电流控制的执行优先于第二电流控制的执行。第一电流控制使开关磁阻电动机临时输出在用于起动车辆的旋转方向上并且高于能够由正常电流控制输出的最大转矩的转矩。
根据如上所述的车辆控制装置，因为使第一电流控制的执行优先于第二电流控制的执行，因此，能通过增加起动应答性，提高车辆的起动性能。
此外，在上述车辆控制装置中，在第二电流控制中，电子控制单元可以被配置为：(i)停止开关磁阻电动机的励磁；以及(ii)通过作用在车辆上的重力，使转子在反方向上旋转。
根据如上所述的车辆控制装置，在抑制电功耗的同时，转子能反向旋转。由此，能同时实现车辆的起动性能提高和燃料消耗减少。
此外，在上述车辆控制装置中，在第二电流控制中，电子控制单元可以被配置为：在即使在开关磁阻电动机的励磁被停止达指定时段后，转子也不在反方向上旋转的情况下，(i)使开关磁阻电动机输出反方向上的转矩；以及(ii)使转子在反方向上旋转。
根据如上所述的车辆控制装置，因为通过电动机转矩促使转子的反向旋转，因此，能通过调整转子的旋转位置，提高车辆的起动性能。
此外，在上述车辆控制装置中，在第二电流控制中，电子控制单元可以被配置为：在车辆未被能够由正常电流控制输出的最大转矩起动并且车辆的起动方向为上坡方向的情况下：(i)使开关磁阻电动机输出反方向上的转矩；以及(ii)使转子在反方向旋转。
根据如上所述的车辆控制装置，因为通过电动机转矩促使转子的反向旋转，因此，能提高起动应答性。
根据本发明的车辆控制装置执行用于在即使当开关磁阻电动机输出能够由正常电流控制输出的最大转矩时，车辆也未被起动的情况下，使转子在车辆被起动的旋转方向的反方向上旋转的第二电流控制，并且在转子通过第二电流控制在反方向上旋转至能输出使车辆的起动成为可能的转矩的旋转位置后，执行用于使转子在车辆被起动的旋转方向上旋转的控制。根据本发明的车辆控制装置显示出能通过改变转子的旋转位置，由此调整能由开关磁阻电动机输出的最大转矩，提高车辆的起动性能的效果。
附图说明
在下文中，将参考附图，描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业重要性，其中，相同的数字表示相同的元件，以及其中：
图1是根据第一实施例的车辆的示意性构造图；
图2是根据第一实施例的开关磁阻电动机的主要部分的截面图；
图3是根据第一实施例的车辆的框图；
图4是根据第一实施例的控制的第二电流控制的说明映射；
图5是第一实施例的车辆的上坡方向起动的图；
图6是根据第一实施例的控制的第一电流控制的说明映射；
图7是根据第一实施例的操作的流程图；
图8是根据第二实施例的操作的流程图；
图9是根据第三实施例的操作的流程图；以及
图10是根据实施例的第二改进示例的车辆的示意性构造图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图，根据本发明的实施例，详细描述车辆控制装置。应注意到本发明不受该实施例限制。此外，作为下述实施例中的部件，包括能由本领域的技术人员易于获得的部件或基本上相同的部件。
将参考图1至图7，描述第一实施例。该实施例涉及车辆控制装置。图1是根据本发明的第一实施例的车辆的示意性构造图，图2是根据第一实施例的开关磁阻电动机的主要部分的截面图，图3是根据第一实施例的车辆的框图，图4是第二电流控制的说明映射，图5是上坡方向上起动的图；图6是第一电流控制的说明映射，以及图7是根据第一实施例的操作的流程图。
如图1所示，车辆1包括车辆控制装置100、车轮5和电池20。车辆1具有四个车轮5(左前轮5FL、右前轮5FR、左后轮5RL和右后轮5RR)。左右后轮5RL、5RR是驱动轮。左右前轮5FL、5FR是从动轮。该实施例的车辆控制装置100包括开关磁阻电动机(SR电动机)2和电子控制单元(ECU)4(在下文中，称为ECU 4)。车辆控制装置100可以进一步包括位置检测部3。
SR电动机2安装为车辆1中的行驶驱动源。SR电动机2连接到电池20。SR电动机2具有作为将从电池20供应的电力转换成转矩的电动机的功能和作为将所传递的转矩转换成电力并且将电力储存在电池20中的发电机的功能。如图2所示，SR电动机2包括定子21和转子22。定子21不可旋转地固定到车体。定子21具有圆柱定子主体23。在圆柱定子主体23的内周表面上提供分别由磁体构成的多个凸极24。凸极24从圆柱定子主体23凸向圆柱定子主体23的径向内侧。沿圆周方向，以指定间隔，例如以等距间隔布置凸极24。线圈25缠绕在凸极24的每一个上。
转子22具有圆柱转子主体26。在圆柱转子主体26的外周表面上提供分别由磁体构成的多个凸极27。凸极27从圆柱转子主体26凸向圆柱转子主体26的径向外侧。沿圆周方向，以指定间隔，例如以等距间隔布置凸极27。以定子21的中心轴与转子22的中心轴匹配的方式，使转子22布置在定子21内部。以能相对于定子21自由旋转的方式，由轴承支撑转子22。
当电流流过定子21中的凸极24的线圈25时，由于经电流在凸极24和凸极27之间产生的磁通量，在凸极24和转子22的凸极27之间产生吸力F。吸力F的圆周方向上的分量Fr变为用于旋转转子22的旋转力。SR电动机2具有用于控制关于每一线圈25的通电定时和通电量的控制电路。控制电路响应来自ECU 4的命令，执行每一线圈25的通电控制。根据转子22的旋转位置，适当地切换被通电的线圈25，由此可旋转地驱动转子22。此外，根据SR电动机2的输出转矩的命令值，调整每一线圈25的通电量。
回到图1，转子22的旋转轴6连接到差动齿轮组7。差动齿轮组7分别经左右驱动轴8，连接到后轮5RL,5RR。转子22经差动齿轮组7和驱动轴8，机械地联接到后轮5RL,5RR并且以与后轮5RL,5RR互锁的方式旋转。转子22的旋转至少在差动齿轮组7中被减速并且被传递到后轮5RL,5RR。位置检测部3检测转子22的旋转位置。该实施例的位置检测部3是分解器并且能以高精度检测转子22的旋转位置。
如图3所示，ECU 4连接到位置检测部3、车速传感器9、坡度传感器10、加速器操作量传感器11和档位传感器12。车速传感器9检测车辆1的行驶速度。坡度传感器10检测车辆前后方向上的道路表面坡度。坡度传感器10是例如检测车辆前后轴相对于水平方向的倾角的加速度传感器。加速器操作量传感器11检测驾驶员对加速器踏板的下压量。档位传感器12检测驾驶员对于诸如变速杆的操作单元构件的变档操作。档位传感器12通过检测例如变速杆的档位，确定驾驶员要求的换档档位。包括D档的向前行驶档位、向后行驶(R)档位、空档位、驻车档位等等均包括在换档档位中。表示位置检测部3、车速传感器9、坡度传感器10、加速器操作量传感器11和档位传感器12的检测结果的信号被输出到ECU 4。
ECU 4是用于控制车辆1的控制部，例如电子控制单元。ECU 4在驾驶员的加速操作的基础上，计算驾驶员对于车辆1的加速要求量。该实施例的ECU 4将要求的加速度计算为加速要求量中的一个。由例如加速器操作量和车速计算要求的加速度。ECU 4由要求的加速度，计算对于SR电动机2的要求的转矩。应注意到该实施例中的转矩的值是被转换成驱动轴8上的转矩的值。该实施例的车辆1具有仅作为一个行驶驱动源的SR电动机2。因此，确定对于SR电动机2的要求的转矩，使得通过SR电动机2的输出转矩，使车辆1的加速度与要求的加速度匹配。在下述描述中，与驾驶员的要求的加速度对应的对于SR电动机2的要求的转矩也称为“要求电动机转矩”。
ECU 4在要求电动机转矩的基础上，执行SR电动机2的电流控制。该实施例的ECU 4在要求电动机转矩和由位置检测部3检测的转子22的旋转位置的基础上，确定每一线圈25的通电量，并且向SR电动机2命令确定的通电量。SR电动机2的控制电路根据通电量的命令值，控制每一线圈25的通电量。控制电路通过例如脉宽调制(PWM)控制，控制从电池20供应到每一线圈25的电流值。
在该实施例中，有关SR电动机2的转子22的旋转方向如下。向前行驶旋转方向：朝车辆的前方驱动车辆1的电动机转矩的方向。向后行驶旋转方向：朝车辆的后方驱动车辆1的电动机转矩的方向。即，车辆1向前行驶(在朝车辆的前方的方向上行驶)时的转子22的旋转方向是向前行驶旋转方向。另一方面，在车辆1向后行驶(朝车辆的后方的方向上行驶)时的转子22的旋转方向是向后行驶旋转方向。
此外，与车辆1的行驶方向无关，生成在由驾驶员要求的车辆1的行驶方向上的驱动力的转矩的方向称为“正向”，而与正向相反的方向称为“反向”。例如，当驾驶员要求正向行驶时，产生在车辆1的向前行驶方向上的驱动力的转矩的方向成为正向，而产生在车辆1的向后行驶方向上的驱动力的转矩的方向成为反向。同时，当驾驶员要求向后行驶时，产生在车辆1的向后行驶方向上的驱动力的转矩的方向成为正向，而与此相反的方向成为反向。因此，当在驻车状态中，驾驶员要求在向前行驶方向上起动时，生成向前行驶驱动力的转矩的方向为转子22的正向旋转方向。
如图2所示，在SR电动机2中，在定子21的凸极24和转子22的凸极27之间的吸力F的圆周方向上的分量Fr变为转子22的旋转力。因此，根据在凸极24和凸极27之间的圆周方向的相对位置，改变旋转力的大小。换句话说，即使当线圈25的通电量相同时，根据转子22的旋转位置，改变产生转矩的大小。
图4示出SR电动机2的额定最大转矩Tmax0和转子22的旋转位置之间的关系。在图4中，水平轴表示转子22的旋转位置[°]，而垂直轴表示SR电动机2的输出转矩[Nm]。如图4所示，根据旋转位置，额定最大转矩Tmax0的大小周期性地改变。额定最大转矩Tmax0是在SR电动机2的正常控制中容许范围内的最大转矩。正常控制是对于SR电动机2的电流控制并且是除下文所述的第二电流控制和第一电流控制外的控制。正常控制是在行驶期间通常使用的最大电流值的基础上执行的电流控制，并且是在例如考虑了SR电动机2和电池20的耐久性的最佳电流范围内执行的控制。在正常控制中，预先确定供应给SR电动机2的可容许最大电流值。在下述描述中，正常控制中的可容许最大电流值称为“额定最大电流值Imax0”。额定最大转矩Tmax0是当将额定最大电流值Imax0供应给SR电动机2时，由SR电动机2输出的转矩。
存在起动车辆1要求的转矩变为高值的情形，诸如如图5所示，在斜坡路上，在上坡方向上起动车辆的情形。如上所述，额定最大转矩Tmax0的大小根据转子22的旋转位置而不同。由此，取决于驻车时转子22的旋转位置，存在额定最大转矩Tmax0的大小变为小于起动要求的转矩的大小(在下文中，简称为“起动要求转矩”)。例如，在转子22停在图4所示的旋转位置ω1(在下文中，称为“驻车位置ω1)的情况下，在正常控制中，允许SR电动机2输出的最大转矩的大小为T1并且小于图4所示的起动要求转矩的大小。
该实施例的车辆控制装置100通过稍后所述的第二电流控制和第一电流控制，增加能由SR电动机2输出的转矩，由此提高车辆1的起动性能。
将参考图4，描述第二电流控制。第二电流控制是当要求在上坡方向上起动车辆1时，使转子22临时反向旋转的控制。换句话说，第二电流控制是用于使转子22在与起动车辆1的旋转方向相反的方向(反向旋转方向)上旋转的电流控制。该实施例的第二电流控制包括通过使SR电动机2在反向旋转方向上产生转矩而使SR电动机2反向旋转的反向转矩输出控制，和如在不励磁SR电动机2并且由此SR电动机2不产生转矩的情状态下通过作用在车辆1上的重力而使SR电动机2反向旋转的非通电控制。当车辆1向前行驶时，响应车辆1的向前行驶，在向前行驶旋转方向(图4的右方向)中改变转子22的旋转位置。在向前行驶方向上起动车辆1并且在驻车位置ω1的额定最大转矩Tmax0的大小T1小于起动要求转矩的大小的情况下，ECU 4使转子22通过第二电流控制，在向后行驶旋转方向上旋转，如由箭头Y1所示。通过转子22的旋转位置的改变，改变额定最大转矩Tmax0的大小。当对应于转子22的旋转位置的额定最大转矩Tmax0的大小变为起动要求转矩或更大时，ECU 4在该旋转位置终止第二电流控制并且执行用于使SR电动机2在向前行驶旋转方向上生成转矩的控制。
例如，假定通过第二电流控制，转子22的旋转位置变为位置ω2。在位置ω2，在SR电动机2的输出转矩的可容许范围内的最大值是大于起动要求转矩的值T2。以这种方式，SR电动机2能通过输出高于诸如坡度的行驶阻力转矩来起动车辆1。当起动车辆1并且开始行驶时，车辆1的驱动系统的每一部分中的摩擦阻力值从起动前由于静摩擦的阻力值改变成由于动态摩擦的阻力值。即，起动后的摩擦阻力值的大小(动态摩擦阻力值)小于在驻车期间的摩擦阻力值的大小(静态摩擦阻力值)。因此，存在高可能性的是，每一旋转位置的SR电动机2的额定最大转矩Tmax0的大小变得大于起动后的行驶阻力转矩，由此，车辆1能通过SR电动机2继续向前行驶。
接着，将参考图6，描述第一电流控制。第一电流控制是用于使SR电动机2临时输出高于可容许范围的转矩的控制。换句话说，第一电流控制是用于通过将大于额定最大电流值Imax0的电流值临时供应给SR电动机2来生成在用于起动车辆1的旋转方向上的转矩的控制。图6示出除额定最大转矩Tmax0外的第二最大转矩Tmax2。在即使当SR2输出额定最大转矩Tmax0时，也不能起动车辆1的情况下，ECU 4将最大电流值临时改变成大于额定最大电流值Imax0的值。在下述描述中，在第一电流控制中，允许流过SR电动机2的最大电流值简称为第二最大电流值Imax2。第二最大转矩Tmax2表示当通电第二最大电流值Imax2时，能由SR电动机2输出的最大转矩。
能在电池20的状态，诸如电池20的温度或电压，以及SR电动机2的状态，诸如线圈25的温度的基础上，计算第二最大电流值Imax2。能将第二最大电流值Imax2优选限定在第二最大电流值Imax2即使被临时供应给SR电动机2时也不影响SR电动机2的耐久性的范围内。在图6中，对应于停止位置ω1的第二最大转矩Tmax2的大小T3大于起动要求转矩。即，将处于比正常容许值大的电流值的电流供应给SR电动机2。因此，增加电动机转矩，并且能由此起动车辆1。
将参考图7，描述通过该实施例的车辆控制装置100的控制。在致动ECU 4的情况下，例如，在由驾驶员指令行驶范围的情况下，执行图7所示的控制流。例如，以指定间隔重复地执行该控制流。
在步骤S10，ECU 4在车速传感器9的检测结果等等的基础上，确定车辆1是否停止。如果根据步骤S10的确定结果，做出车辆1停止的肯定确定(步骤S10-是)，过程进行到步骤S20。如果做出否定确定(步骤S10-否)，过程进行到步骤S40。
在步骤S20，ECU 4得出起动要求转矩。该实施例的起动要求转矩是能起动车辆1的SR电动机2的输出转矩(要求转矩)。该实施例的车辆1能通过将SR电动机2用作唯一驱动源来行驶。因此，起动要求转矩是针对诸如坡度阻力的行驶阻力，在行驶方向上起动车辆1要求的电动机转矩。ECU 4在例如车辆1的车重、车辆1的乘客数和检测的路面坡度的大小的基础上，计算起动要求转矩。应注意到在路面坡度的基础上预确定的值可以用作起动要求转矩。在执行步骤S20后，过程进行到步骤S30。
在步骤S30，ECU 4确定是否能通过正常控制起动车辆。在所有下述条件成立的情况下，ECU 4在步骤S30做出否定确定。(1)车辆1的行驶方向为上坡方向。(2)对于SR电动机2的要求电动机转矩是起动要求转矩或更高。(3)对应于转子22的检测的旋转位置的额定最大转矩Tmax0的大小小于起动要求转矩的大小。
将描述上述条件。在条件(1)不成立的情况下，试图在平坦道路上起动或在下坡方向上起动车辆1。由此，能通过正常控制起动车辆1。在条件(2)不成立的情况下，对应于驾驶员的加速操作的要求电动机转矩低于起动要求转矩。即，能认为SR电动机2不要求起动车辆1要求的转矩的大小，由此不指示行驶方向上的行驶开始。在条件(2)成立的情况下，ECU 4开始由定时器测量停止时间。待测量的停止时间是当从检测到驾驶员的起动要求或加速要求的时间点，在SR电动机2的转子22停止的同时经过的经过时间。在下文描述的步骤S80中，引用测量的停止时间。
关于条件(3)，例如，通过引用图4的映射，计算在正常控制中允许的额定最大转矩Tmax0的大小。通过参考图4中的映射，ECU 4估计在由位置检测部3检测的转子22的当前旋转位置处的SR电动机2的额定最大转矩Tmax0的大小。在条件(3)不成立并且当前旋转位置处的额定最大转矩Tmax0的大小是起动要求转矩的大小或更大的情况下，能通过正常控制起动车辆1。
在上述条件(1)至(3)的至少任何一个不成立的情况下，在步骤S30，ECU 4做出肯定确定。如果根据步骤S30的确定结果，做出肯定确定(步骤S30-是)，过程进行到步骤S40。如果做出否定确定(步骤S30-否)，过程进行到步骤S50。
在步骤S40，ECU 4执行正常控制。当检测到驾驶员的加速操作时，ECU 4指令SR电动机2输出要求电动机转矩。当执行步骤S40时，终止该控制流。
在步骤S50，ECU 4确定是否能执行第一电流控制。在电池20的状态和SR电动机2的状态的基础上，ECU 4确定是否能从SR电动机2输出超出可容许范围的电动机转矩的大小。如果在步骤S50做出肯定确定(步骤S50-是)，过程进行到步骤S60。如果做出否定确定(步骤S50-否)，进行到步骤S80。
在步骤S60，ECU 4确定是否能通过第一电流控制起动车辆。在SR电动机2的当前状态和电池20的当前状态的基础上，ECU 4确定在第一电流控制中，供应给SR电动机2的最大电流值(第二最大电流值Imax2)。在供应Imax2的情况下，ECU 4估计在转子22的当前停止位置处，由SR电动机2输出的第二最大转矩Tmax2。如果第二最大转矩Tmax2的大小是起动要求转矩的大小或更大，做出肯定确定(步骤S60-是)，并且过程进行到步骤S70。如果做出否定确定(步骤S60-否)，过程进行到步骤S80。
在步骤S70，ECU 4执行第一电流控制。ECU 4确定对于SR电动机2的要求的转矩在为第二最大转矩Tmax2或更低的范围内。对于SR电动机2的要求的转矩的大小优选限定在从起动要求转矩到要求电动机转矩的范围中。然而，直到转子22开始在正向旋转方向上旋转为止，可以使对于SR电动机2的要求转矩的大小增加到大于要求电动机转矩的大小。当执行步骤S70时，终止控制流。应注意到在执行步骤S70后，要求电动机转矩对应于额定最大转矩Tmax0的值或更低并且由此起动车辆1的情况下，ECU 4终止第一电流控制并且开始正常控制。
在步骤S80，ECU 4确定转子22是否停止阈值时间或更长。如果从检测到驾驶员的起动要求的时间点起的转子22的停止时间(继续停止时间)为预定阈值或更长，ECU 4在步骤S80做出肯定确定(步骤S80-是)，并且过程进行到步骤S130。如果在步骤S80做出否定确定(步骤S80-否)，过程进行到步骤S90。
在步骤S90，ECU 4执行第二电流控制的非通电控制。ECU 4禁止将电流供应给SR电动机2的线圈25并且进入停止SR电动机2的励磁的状态。停止其励磁的SR电动机2在任何旋转方向上不产生转矩，由此进入自由状态。在车辆1在倾斜路面上的情况下，由于重力，下坡方向上的力作用在车辆1上。经车轮5，将下坡方向上的力从路面传递到SR电动机2。输入到SR电动机2的转子22的转矩的方向是起动车辆1的旋转方向的反方向，换句话说，驾驶员要求的转矩的方向的反方向(反向旋转方向)。通过从路面传递的反向旋转方向上的转矩，转子22在反向旋转方向上旋转。以这种方式，改变转子22的旋转位置，并且根据旋转位置的改变，改变能由SR电动机2输出的额定最大转矩Tmax0的大小。在执行步骤S90后，过程进行到步骤S100。
在步骤S100，在位置检测部3的检测结果的基础上，ECU 4确定转子22是否停止。例如每次执行步骤S100时，ECU 4从位置检测部3获得转子22的旋转位置。如果上一次获得的转子22的旋转位置和此次获得的转子22的旋转位置之间的差的大小为特定值或更小，ECU 4在步骤S100中做出肯定确定。如果在步骤S100确定停止转子22(步骤S100-是)，过程进行到步骤S110。如果做出否定确定(步骤S100-否)，过程进行到步骤S120。
在步骤S110，ECU 4继续由计时器计时停止时间。在执行步骤S110后，过程移动到步骤S20。
在步骤120，ECU 4重置转子22的停止时间。因为转子22开始旋转，因为将停止时间设定为0。在执行步骤S120后，过程移动到步骤S20。
在步骤S130，在第二电流控制中，ECU 4执行反向转矩输出。在与已经执行非通电控制(步骤S90)的事实无关，转子22停止阈值时间或更长的情况下(步骤S80-是)，视为转子22仅通过重力不反向旋转。如这种情形，例如，可能发生了车辆1在车轮卡在路面上的凹陷中的情况下驻车的情形。在步骤130，ECU 4使SR电动机2在反向旋转方向上产生转矩，由此使SR电动机2在反向旋转方向上旋转。由SR电动机2产生的反向转矩的大小优选小到使车辆1的驾驶员等等不会感到不舒服的程度。当在上坡道路上尝试转子22的反向旋转时，因重力的反向旋转方向的转矩已经作用在转子22上。因此，即使当由SR电动机2产生的反向转矩的大小小，存在能开始转子22的反向转矩的高可能性。由SR电动机2产生的反向转矩的大小优选小于例如响应于重力而作用在SR电动机2上的反向转矩。此外，可以将SR电动机2产生的反向转矩的大小设定为相对于因重力的反向转矩的大小成指定比率的大小。作为一个示例，指定比率可以是几[％]。在执行步骤S130后，过程进行到步骤S20。
在开始第二电流控制(步骤S90，S130)后，执行步骤S30的情况下，在步骤S30，再次由位置检测部3获得转子22的旋转位置。ECU 4计算对应于新获得的旋转位置的额定最大转矩Tmax0的大小。ECU 4确定上述条件(1)和(2)是否成立，并且在额定最大转矩Tmax0的最新大小的基础上，确定条件(3)是否成立。如果额定最大转矩Tmax0的最新大小是起动要求转矩的大小或更大，条件(3)不成立，由此，在步骤S30做出肯定确定。因此，在迄今执行第二电流控制的情况下，在步骤S40终止第二电流控制，并且恢复正常控制。即，ECU 4终止用于使转子22的反向转矩的电流控制(第二电流控制)，开始对于SR电动机2的正常电流控制，由此通过电动机转矩起动车辆1。
如迄今所述，在即使当SR电动机2输出额定最大转矩Tmax0(能由正常电流控制输出的最大转矩)时，尝试起动车辆1但车辆1未起动的情况下(步骤S30-否)，该实施例的车辆控制装置100的ECU 4(控制部)执行用于使转子22在与起动车辆1(步骤S90，S130)的旋转方向相反的方向上旋转的第二电流控制。
如果确定在执行第二电流控制期间，能够由正常控制起动车辆(步骤S30-是)，ECU 4在步骤S40终止第二电流控制并且开始正常控制。即，ECU 4终止用于使转子22反向旋转的电流控制(第二电流控制)并且控制SR电动机2使得车辆1在由驾驶员要求的起动方向上产生驱动力。即，在转子22通过第二电流控制在反方向上旋转到能输出用于实现车辆1的起动的转矩的旋转位置后，ECU 4执行用于使转子22在起动车辆1的旋转方向(正向旋转方向)上旋转的电流控制(正常控制)。
正如所述，该实施例的车辆控制装置100能通过利用第二电流控制使转子22反向旋转到能输出起动要求转矩的旋转位置，来提高车辆1的起动性能。
其中，“能输出使车辆1的起动成为可能的转矩的旋转位置”优选是额定最大转矩Tmax0变为起动要求转矩或更高的旋转位置。然而，代替此，可以采用第二最大转矩Tmax2变为起动要求转矩或更高的旋转位置。即，第二电流控制可以是用于通过第一电流控制，使转子22反向旋转到能起动车辆1的旋转位置的控制。
ECU 4优选确定转子22的目标旋转位置，使得通过第二电流控制，转子22的旋转位置的变化量最小。例如，在通过第二电流控制使转子22反向旋转的同时，车辆变得能由正常控制或第一电流控制起动的情况下，优选在该时间点终止第二电流控制并且起动车辆1。ECU 4可以预先确定转子22的反向旋转量的目标值。例如，假定通过第一电流控制实现起动所要求的转子22的反向旋转量小于通过正常控制实现起动所要求的转子22的反向旋转量。在这种情况下，优选通过允许开始第一电流控制的最小反向旋转量作为转子22的反向旋转量的目标值，执行第二电流控制。
该实施例的ECU 4能执行第一电流控制，用于使SR电动机2临时输出在起动车辆1的旋转方向(正向旋转方向)上并且高于能由正常电流控制输出的最大转矩的转矩。在不由SR电动机2的额定最大转矩Tmax0(能由正常电流控制输出的最大转矩)起动车辆1的情况下(步骤S30-否)，与第二电流控制相比，ECU 4优先执行第一电流控制。在该实施例中，控制流被配置为在能执行第一电流控制(步骤S50-是)并且能通过第一电流控制起动车辆(步骤S60-是)的情况下，首先执行第一电流控制。在不能执行第一电流控制的情况下，或在不能通过第一电流控制起动车辆1的情况下，执行第二电流控制。通过与第二电流控制相比，优先执行第一电流控制，ECU 4增加起动应答性，由此提高车辆1的起动性能。
通过在第二电流控制中停止励磁SR电动机2(步骤S90)，该实施例的ECU 4通过作用在车辆1上的重力，使转子22在反向旋转方向上旋转。在不能由电动机转矩起动车辆1的情况下，诸如在上坡行驶期间，由重力引起的反向旋转方向上的转矩作用在转子22上。在该情况下，转子22能通过停止SR电动机2的励磁而反向旋转。因此，转子22能反向旋转同时抑制SR电动机2的电功耗。因此，能同时实现车辆1的起动性能的提高和燃料消耗的降低。
在第二电流控制中，即使在停止SR电动机2的励磁达指定时段后，转子22也不在反向旋转方向上旋转的情况下(步骤S80-是)，该实施例的ECU 4使SR电动机2输出在反向旋转方向上的转矩(步骤S130)并且使转子22在反向旋转方向上旋转。因为由电动机转矩促使转子22的反向旋转，ECU 4通过电动机转矩，调整转子22的旋转位置，由此提高车辆1的起动性能。
该实施例的ECU 4在不是通过SR电动机2的额定最大转矩Tmax0(能由正常电流控制输出的最大转矩)起动车辆1(步骤S30-否)并且车辆1的起动方向是上坡方向的情况下，能在第二电流控制中，使SR电动机2输出在反向旋转方向上的转矩，由此使转子22在反向旋转方向上旋转。在步骤S50或步骤S60中做出否定确定，由此执行第二电流控制的情况下，ECU 4可以执行反向转矩输出控制(步骤S130)，而不执行转矩降低控制(步骤S90)。当在上坡方向上起动车辆时，因重力在下坡方向上的力作用在车辆1上。因此，认为即使当SR电动机2输出反向转矩时，驾驶员也不易感到不舒服。ECU 4通过反向转矩输出控制使转子22反向旋转，提高起动应答性。
根据该实施例的车辆控制装置100能增加能起动车辆的坡度的最大值，由此能提高车辆1的起动性能。此外，通过预先确定是否能由正常控制起动车辆，由此执行第二电流控制或第一电流控制，根据该实施例的车辆控制装置100能在电动机转矩相对于起动要求转矩不足的情况下，抑制使SR电动机2连续地输出功率的浪费的励磁。以这种方式，起动应答性的提高、燃料消耗的改进、防止SR电动机2的温度增加等等变为可能。
将参考图8，描述第二实施例。关于第二实施例，由相同的参考数字表示具有与上述第一实施例中所述的类似功能的部件，并且将不重复描述。图8是根据第二实施例的操作的流程图。第二实施例不同于上述第一实施例的要点是不仅选择用于预测是否能起动车辆1并且执行起动的控制(正常控制、第二电流控制、第一电流控制)，而且是再次选择用于根据执行每一控制的结果来确定转子22是否已经实际旋转并且执行起动的控制的要点。
例如，当车辆在起动期间，车辆处于台阶上时，可能要求比与路面坡度对应的起动要求转矩更高的转矩来起动车辆1。在这种情况下，即使当确定在路面坡度的基础上，能由正常控制起动车辆并且开始正常控制时，存在行驶阻力事实上太高而不能开始SR电动机2的旋转的情形。在该实施例中，由于执行正常控制和第一电流控制的结果，确定转子22是否已经实际旋转。在通过正常控制，转子22不旋转的情况下，通过第一电流控制增加转矩，或执行通过第二电流控制的转子22的反向旋转。此外，在通过第一电流控制，转子22不旋转的情况下，执行通过第二电流控制的转子22的反向旋转。由此，根据该实施例的起动控制，在行驶阻力高的情况下，诸如在起动期间，车辆处于台阶上的情况下，能选择适当的控制，并且由此能提高车辆1的起动性能。
将参考图8，描述第二实施例的控制。图8所示的控制流不同于第一实施例(图7)的控制的要点是添加步骤S45、步骤S75和步骤S150的要点。
在图8的流程图中，步骤S10至步骤S40与上述第一实施例的步骤S10至步骤S40相同。如果在步骤S30做出否定确定，执行与在图7中所示的上述第一实施例的流程图中的步骤S50至S130的过程相同的过程。在第二实施例中，在执行步骤S40后，过程进行到步骤S45。在步骤S45，ECU 4在位置检测部3的检测结果的基础上，确定转子22是否正在旋转。如果在步骤S45做出肯定确定(步骤S45-是)，终止该过程。如果做出否定确定(步骤S45-否)，过程进行到步骤S150。
图8的步骤S150与上述第一实施例的步骤S50相同。在步骤S160，ECU 4确定是否能由第一电流控制起动车辆。在步骤S160，ECU 4确定是否能由第一电流控制输出当前的要求电动机转矩。在对应于加速器操作量的要求电动机转矩的大小超出第二最大转矩Tmax2的大小的情况下，认为不能由第一电流控制起动车辆1。在要求电动机转矩的大小为第二最大转矩Tmax2的大小或更小的情况下，ECU 4在步骤S160做出肯定确定(步骤S160-是)，并且过程进行到步骤S170。在要求电动机转矩的大小超出第二最大转矩Tmax2的大小的情况下，在步骤S160做出否定确定(步骤S160-否)，并且过程进行到步骤S180。
在图8的步骤S170，ECU 4执行第一电流控制。在步骤S170的第一电流控制中，对于SR电动机2的要求转矩的大小优选与对应于驾驶员的加速操作的要求电动机转矩的大小相同。在第二实施例中，在执行步骤S170后，过程进行到步骤S175。在步骤S175，ECU 4在位置检测部3的检测结果的基础上，确定转子22是否正在旋转。如果在步骤S175做出肯定确定(步骤S175-是)，终止该控制流。如果做出否定确定(步骤S175-否)，过程进行到步骤S180。在图8，步骤S180至步骤S230与上述第一实施例的步骤S80至步骤S130相同。即，如果做出转子22停止阈值时间或更长的肯定确定(步骤S180-是)，执行反向转矩输出控制(步骤S230)。如果在步骤S180做出否定确定(步骤S180-否)，在步骤S190，执行非通电控制。如果做出停止转子22的肯定确定(步骤S200-是)，过程进行到步骤S210，并且继续停止时间计数。如果在步骤S200做出否定确定(步骤S200-否)，过程进行到步骤S220，并且重置停止时间。
将参考图9描述第三实施例。关于第三实施例，具有与在上述第一实施例和第二实施例中所述类似功能的部件能由相同的参考数字表示，并且将不进行重复描述。图9是根据第三实施例的操作的流程图。如果确定不能由正常控制起动车辆(步骤S30-否)，第三实施例的ECU 4执行第二电流控制，而不执行第一电流控制。此外，在上坡方向上起动车辆1的情况下，ECU 4在步骤S130中执行反向转矩输出控制，而不执行图7所示的第一实施例的流程图中的步骤S80的转矩降低控制。
如图9所示，在该实施例的流程图中，不提供根据第一电流控制的步骤(例如图7中的步骤50至步骤S70)。在图9的流程图中，步骤S10至步骤S40与上述第一实施例的步骤S10至步骤S40相同。如果在步骤S30做出否定确定，过程进行到步骤S55，并且由ECU 4确定是否在上坡方向上起动车辆。如果ECU 4在坡度传感器10的检测结果的基础上，做出在上坡方向上起动车辆1的肯定确定(步骤S55-是)，过程进行到步骤S130。如果做出否定确定(步骤S55-否)，过程进行到步骤S80。应注意到在尝试在上坡方向上起动车辆1并且路面坡度的大小为指定值或更大的情况下，ECU 4在步骤S55可以做出肯定确定。在图9的流程图中，步骤S80至步骤S130与上述第一实施例的步骤S80至步骤S130相同。
如迄今所述，在通过额定最大转矩Tmax0(能通过正常电流控制输出的最大转矩)未起动车辆1并且车辆1的起动方向为上坡方向的情况下(步骤S55-是)，该实施例的ECU 4使SR电动机2输出在反向旋转方向上的转矩，并且在第二电流控制中，使转子22在反向旋转方向上旋转(步骤S130)。因此，能提高从驾驶员做出起动要求的时间点到实际起动车辆1的时间点的响应性。
将描述上述实施例的第一改进示例。在上述第一至第三实施例中，第二电流控制和第一电流控制的两种控制类型的优先顺序不限于所示的顺序。例如，可以使第二电流控制的执行优先于第一电流控制的执行，或可以使反向转矩输出控制的执行优先于第二电流控制中的转矩降低控制的执行。
接着，将描述上述实施例的第二改进示例。在上述第一至第三实施例中，作为应用目标的车辆不限于所示例的车辆。图10是根据每一实施例的第二改进示例的车辆的示意性构造图。根据第二改进示例的车辆101不同于上述实施例的每一个中的车辆1的要点是提供前轮驱动源30的要点。前轮驱动源30具有发动机31和电动发电机32。例如，发动机31和电动发电机32可以串联连接，或可以以经差动机构，诸如行星齿轮单元分配动力的方式连接。前轮驱动源30经变速器33连接到差动齿轮组34。差动齿轮组34经左右驱动轴35，分别连接到前轮5FL,5FR。变速器33控制从前轮驱动源30到前轮5FL,5FR的变速比。发动机31、电动发电机32和变速器由ECU 4控制。
ECU 4在由加速器操作量等等计算的要求驱动力的基础上，确定前轮驱动源30的输出转矩和SR电动机2的输出转矩。因此，在该改进示例中，在产生要求驱动力的转矩中，由SR电动机2产生的转矩变为要求电动机转矩。
在该改进示例的车辆101中，例如，ECU 4确定是否能通过正常控制起动车辆，如下文所述。将与作为示例的上述第一实施例(见图7)一起描述。在步骤S30，与上述第一实施例类似，ECU 4计算起动要求转矩。ECU 4计算与在可容许范围内的前轮驱动源30的最大转矩Tmax30和检测的转子22的旋转位置对应的SR电动机2的额定最大转矩Tmax0。其中，最大转矩Tmax30对应于转换成驱动轴35上的转矩的值。在上述第一实施例的步骤S30中，ECU 4使用下述条件(4)代替条件(3)。(4)在前轮驱动源30输出最大转矩Tmax30并且SR电动机2输出额定最大转矩Tmax0的情况下的总车轮转矩的大小小于起动要求转矩的大小。在条件(1)、(2)和(4)均成立的情况下，在步骤S30，ECU 4做出否定确定。
在步骤S60，在SR电动机2输出第二最大转矩Tmax2，由此总车轮转矩变为起动要求转矩或更高的情况下，ECU 4能确定能由第一电流控制起动车辆(步骤S60-是)。
如迄今所述，在除SR电动机2外还安装了驱动源的车辆101中，在即使当每一驱动源输出在可容许范围内的最大转矩时，也不能起动车辆1的情况下，执行第二电流控制和第一电流控制。
能适当地组合和实现在上述实施例的每一个和上述改进示例的每一个中所公开的内容。