JP2008167540A

JP2008167540A - 車両の制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体

Info

Publication number: JP2008167540A
Application number: JP2006352434A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshiro Kamioka; 清城上岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: US8606441B2; EP2098404B1; JP4127310B2; EP2098404A4; US20100076637A1; EP2098404A1; CN101588940B; WO2008081619A1; CN101588940A; ATE532663T1

Abstract

【課題】ブレーキペダルが操作されていなくてもブレーキ力が保持される場合がある車両において、クリープトルクを適切に抑制することにより無駄なエネルギ消費を削減する。
【解決手段】ＥＣＵは、クリープトルク反映率を設定するステップ（Ｓ１０８）と、ブレーキがオンされ（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、停車中であると（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、クリープトルク反映率を０に更新するステップ（Ｓ１１４）と、ブレーキがオフされていても（Ｓ１１０にてＮＯ）、ブレーキ油圧が油圧値Ｐ（０）より大きいと（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、ブレーキホールド制御中であると判断して（Ｓ１２０）、ブレーキ油圧をパラメータとするマップに基づいて、クリープトルク反映率を低減して更新するステップ（Ｓ１２４）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、動力源と制動装置とを備えた車両の制御に関し、特に、動力源によりクリープトルクを発生する車両の制御に関する。

エンジンによって駆動力を発生するオートマッチック・トランスミッション（Ａ／Ｔ）車両では、走行ポジション（前進ポジションあるいは後進ポジション）が選択されている場合に、アクセルペダルが操作されていなくても、微速で車両を推進するクリープ力が発生される。電動機（モータ）によって駆動力を発生する電気自動車（ＥＶ）や、エンジンおよび電動機の両方によって駆動力を発生するハイブリッド自動車（ＨＶ）では、電動機が発生するトルクによってクリープ力が発生される。このような電動機によってクリープトルクを発生する車両において、運転性の向上および無駄な電力消費削減を図る技術が、特開２００６−５０８１１号公報（特許文献１）に開示されている。

特許文献１に開示された電気自動車は、所定条件の成立時に、電動機が発生する駆動力によってクリープトルクを発生する。この電気自動車は、運転者によるブレーキペダル操作を検出するための手段と、車速を検出するための手段と、クリープトルクの発生時に、予め定められた基本特性線に基づいて、車速に応じてクリープトルク指令値を設定するための第１のクリープトルク設定手段と、クリープトルクの発生時に、運転者によってブレーキペダルが踏込まれているときに、ブレーキペダルの操作量に応じてクリープトルクの上限値を設定するためのクリープトルクカット手段とを含む。クリープトルクカット手段は、ブレーキペダルの操作量に応じたクリープトルクの上限値を設定する所定の複数の上限値設定特性線にそれぞれ基づいて、クリープトルクの上限値を設定するための複数のクリープトルク上限値設定手段と、車両状況に応じて、複数のクリープトルク上限値設定手段のうちの１つを選択するためのクリープトルク上限値設定選択手段と、第１のクリープトルク設定手段によって設定されたクリープトルク指令値が、選択されたクリープトルク上限値設定手段によって設定されたトルク上限値よりも大きいときには、トルク上限値を新たにクリープトルクの指令値とするための第２のクリープトルク設定手段とを含む。

特許文献１に開示された電気自動車によると、クリープトルク発生時にブレーキペダルが踏まれている場合には、クリープトルクに上限値を設けることにより、クリープトルクをカット可能であるとともに、車両状況に応じて複数のクリープトルク上限値設定特性線を選択的に使用して上限値を設定できる。したがって、ブレーキペダルが踏まれている場合において、車両状況に応じた適切なクリープトルクを発生させることができるので、運転性の向上や無駄な消費電力の削減を図ることができる。
特開２００６−５０８１１号公報

ところで、近年、渋滞時などにおける運転者のブレーキ操作の負担を軽減するために、前進ポジションでの停車中に、ブレーキペダルの操作の度合い（たとえばブレーキペダルの操作量）が予め定められたしきい値より大きくなると、ブレーキペダルが操作されていなくても、停車時のブレーキ力を保持する制御（ブレーキホールド制御）が実行される車両が知られている。

しかしながら、特許文献１に開示された電気自動車においては、ブレーキペダルの操作量に応じてクリープトルクをカットするが、ブレーキホールド制御が実行される場合（ブレーキペダルが操作されていなくてもブレーキ力が保持される場合）については、何ら言及されていない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ブレーキペダルが操作されていなくてもブレーキ力が保持される場合がある車両において、クリープトルクを適切に抑制することにより、無駄なエネルギ消費を削減することができる制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、動力源と制動装置とを備え、動力源によりクリープトルクを発生する車両を制御する。この車両においては、前進走行ポジションでの停車中に、ブレーキペダルの操作の度合いが予め定められた度合いより大きくなると、運転者が車両の発進を要求していることが検出されるまでは、ブレーキペダルが操作されていなくても、停車時の制動力を保持するように制動装置を制御するブレーキホールド制御が実行される。制御装置は、運転者によりブレーキペダルが操作されていることを検出するための手段と、車速を検出するための手段と、車速に基づいて、車両が停車中であるか否かを判断するための手段と、制動装置の作動状態を検出するための検出手段と、ブレーキペダルが操作されている場合に、車両が停車中であるか否かに基づいて、クリープトルクを抑制するか否かを判断するための第１の判断手段と、ブレーキペダルが操作されていない場合に、制動装置の作動状態に基づいて、クリープトルクを抑制するか否かを判断するための第２の判断手段と、第１の判断手段および第２の判断手段のいずれかによりクリープトルクを抑制すると判断された場合に、クリープトルクを抑制するための抑制手段とを含む。第６の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１または６の発明によると、ブレーキペダルが操作されて車両が停車中の場合、車両を推進する必要がないと推定されるため、第１の判断手段によりクリープトルクを抑制すると判断される。しかし、ブレーキペダルの操作の度合い（たとえばブレーキペダル操作量）が予め定められた度合いより大きくなりブレーキホールド制御が実行されると、その後にブレーキペダルが操作されていなくても、停車時の制動力が保持されている。このような場合においても、車両を推進する必要はないと考えられる。そこで、ブレーキペダルが操作されていない場合には、第２の判断手段により、制動装置の作動状態に基づいて、クリープトルクを抑制するか否かが判断される。たとえば、第２の判断手段は、制動装置における油圧が予め定められたしきい値より大きい場合に、ブレーキホールド制御が実行されていると判断して、クリープトルクを抑制すると判断する。そのため、ブレーキペダルが操作されていなくとも、ブレーキホールド制御が実行されている場合にクリープトルクを抑制して、無駄なエネルギ消費を削減することができる。その結果、ブレーキペダルが操作されていなくてもブレーキ力が保持される場合がある車両において、クリープトルクを適切に抑制することにより、無駄なエネルギ消費を削減することができる制御装置および制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、制動装置は、油圧式である。検出手段は、制動装置における油圧を検出するための手段を含む。第２の判断手段は、検出された油圧が予め定められたしきい値より大きい場合に、クリープトルクを抑制すると判断するための手段を含む。第７の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第２または７の発明によると、制動装置における油圧が予め定められたしきい値より大きい場合に、ブレーキホールド制御が実行されていると判断して、クリープトルクを抑制すると判断される。そのため、ブレーキホールド制御が実行されているか否かを制動装置における油圧で判断して、クリープトルクを適切に抑制することができる。

第３の発明に係る制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、動力源は、回転電機である。抑制手段は、回転電機の出力を小さくするように回転電機を制御することによりクリープトルクを抑制するための手段を含む。第８の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第３または８の発明によると、回転電機の出力を小さくするように回転電機を制御することによりクリープトルクを抑制する。そのため、回転電機における消費電力を削減することができる。さらに、たとえば制動装置における油圧に応じて回転電機の出力トルクを調整することにより、クリープトルクの抑制量を調整することができる。

第４の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、抑制手段は、第２の判断手段によりクリープトルクを抑制すると判断された場合に、検出された油圧が大きい場合は小さい場合に比べて回転電機の出力を小さくするように回転電機を制御することにより、クリープトルクを抑制するための手段を含む。第９の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第４または９の発明によると、たとえば、登坂路での停車中にクリープトルクを抑制した場合において、ブレーキ油圧が小さくブレーキ力が小さいと、車両の自重による後進力により運転者の意思に反して車両が後進してしまうおそれがある。そこで、第２の判断手段によりクリープトルクを抑制すると判断された場合に、検出された油圧が大きいほど回転電機の出力が小さくされる。そのため、ブレーキ油圧が大きく車両後退のおそれが低いほど、クリープトルクの抑制量を多くして無駄な消費電力をより削減するとともに、ブレーキ油圧が小さく車両後退のおそれが高いほど、クリープトルクの抑制量を少なくして車両の後退を防止することができる。

第５の発明に係る制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、車両には、動力源に接続され、発進時に係合される係合要素を有する自動変速機が備えられる。抑制手段は、係合要素を解放するように自動変速機を制御することによりクリープトルクを抑制するための手段を含む。第１０の発明に係る制御方法は、第５の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第５または１０の発明によると、係合要素を解放するように自動変速機を制御することによりクリープトルクが抑制される。これにより、自動変速機による動力伝達が遮断されるため、動力源の作動を抑制するトルクの発生を抑制することができる。そのため、動力源における燃料消費を低減することができる。

第１１の発明に係るプログラムにおいては、第６〜１０のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させる。第１２の発明に係る記録媒体は、第６〜１０のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。

第１１または１２の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第６〜１０のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置が搭載された電気自動車２０の構成について説明する。なお、本発明に係る制御装置を適用できる車両は、クリープトルクを発生する車両であれば、図１に示す電気自動車に限定されず、他の態様を有する電気自動車であってもよい。また、電気自動車ではなく、エンジンとモータとの動力により走行するハイブリッド車両であってもよい。

電気自動車２０は、駆動輪２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄと、駆動輪２２Ａ，２２Ｂにディファレンシャルギヤ２４を経由して接続された推進軸２６と、推進軸２６へ車輪駆動用の動力を出力する走行用のモータ３０と、このモータ３０にインバータ３４を経由して電力を供給するバッテリ３６と、電気自動車２０全体をコントロールする電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００とを備える。

モータ３０は、たとえば周知の永久磁石（ＰＭ）型同期発電電動機として構成されており、インバータ３４からの３相交流電力により駆動される。

インバータ３４は、６個のスイッチング素子を有する周知のインバータ回路として構成されており、バッテリ３６からの直流電力をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御等により擬似的な３相交流電力としてモータ３０へ供給する。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ１０２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）１０４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１０６と、図示しない入出力ポートとを備える。

電気自動車２０は、さらに、駆動輪２２Ｄに接続されるドライブシャフト２８に設けられるブレーキディスク６２と、ブレーキ機構６４と、ブレーキ配管６６と、油圧コントローラ６８とを含む。なお、ブレーキディスク６２、ブレーキ機構６４と、ブレーキ配管６６は、各駆動輪２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄごとに設けられてもよい。

ブレーキ機構６４は、ブレーキ配管６６に充填されるブレーキ油の圧力を受け、その受けたブレーキ油圧に応じてブレーキディスク６２を挟み込んで摩擦制動力（油圧ブレーキ）を発生する。ブレーキ配管６６内のブレーキ油圧は、油圧コントローラ６８により調整される。油圧コントローラ６８は、ＥＣＵ１００からのブレーキ制御信号を受信し、ブレーキ制御信号に応じたブレーキ油圧をブレーキ配管６６に出力する。

ＥＣＵ１００へは、モータ３０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２からの検出信号θや、インバータ３４の各相に取付けられた図示しない電流センサからの相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、シフトレバー５１の動作位置を検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル５３の操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度ＡＣＣ、ブレーキペダル５５の操作量を検出するブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダル操作量ＢＰ、車速センサ５８からの車速Ｖなどが入力ポートを経由して入力されている。なお、本実施の形態においては、ブレーキペダル５５の操作の度合いとしてブレーキペダル操作量ＢＰがＥＣＵ１００に入力される場合について説明するが、ＥＣＵ１００に入力される信号はこれに限定されない。たとえば、ＥＣＵ１００に入力される信号は、ブレーキペダル操作量ＢＰに代えて、ブレーキペダル踏力を示す信号であってもよい。

さらに、ＥＣＵ１００へは、ブレーキ油圧センサ７２およびブレーキホールドスイッチ７４からの信号が入力ポートを経由して入力されている。

ブレーキ油圧センサ７２は、油圧コントローラ６８により調整されるブレーキ配管６６内のブレーキ油圧を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１００に送信する。

ブレーキホールドスイッチ７４は、後述するブレーキホールド制御の実行を運転者が希望するか否かを選択するためのスイッチである。ブレーキホールドスイッチ７４がオン状態にされている場合には、ブレーキホールドスイッチ７４は、運転者がブレーキホールド制御の実行を希望していることを表わす信号をＥＣＵ１００へ送信する。ブレーキホールドスイッチ７４がオフ状態にされている場合には、ブレーキホールドスイッチ７４は、運転者がブレーキホールド制御の実行を希望していないことを表わす信号をＥＣＵ１００へ送信する。

ＥＣＵ１００は、電気自動車２０を走行させる場合、アクセル開度ＡＣＣと車速Ｖとに基づいて設定される要求トルクをモータ３０に出力させるようにモータ３０を駆動制御する。一方、ＥＣＵ１００は、電気自動車２０を制動させる場合、ブレーキペダル操作量ＢＰと車速Ｖとに基づいて設定される制動トルクをモータ３０に出力させるようにモータ３０を駆動制御する。

ＥＣＵ１００は、モータ３０に対して上記要求トルクや制動トルクを発生するようなモータ電流が供給されるように、インバータ３４を構成するスイッチング素子のオン・オフを制御するスイッチング制御信号を生成する。インバータ３４は、このスイッチング制御信号に応答した電力変換を行なうことにより、モータ３０へ交流電力を供給する。

さらに、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールドスイッチ７４がオン状態である場合、渋滞時などにおける運転者のブレーキ操作の負担を軽減するために、ブレーキホールド制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ１００は、シフトポジションＳＰ、車速Ｖ、アクセル開度ＡＣＣ、ブレーキペダル操作量ＢＰを検出する。ＥＣＵ１００は、シフトポジションＳＰが前進ポジション（Ｄポジション）であり、アクセル開度ＡＣＣが略零であり、車速Ｖが略零（すなわち停車中）であり、ブレーキペダル操作量ＢＰが予め定められたしきい値より大きくなると、アクセルペダル５３が操作されてアクセル開度ＡＣＣがしきい値より大きくなる（すなわち、運転者が車両の発進を要求する）までは、その後にブレーキペダル操作量ＢＰが低下しても、停車時のブレーキ力を保持する制御を実行する。

本実施の形態において、ブレーキペダル５５が操作されて電気自動車２０が停車中の場合、運転者の意思により車両を停止していると考えられる。また、ブレーキペダル５５が操作されていなくとも、ブレーキホールド制御が実行されている場合、停車時のブレーキ力が保持されている。これらのような場合において、バッテリ３６の電力によりモータ３０を駆動してクリープトルクを発生させることは、無駄なエネルギを消費していることになる。

そこで、本実施の形態に係る制御装置においては、ブレーキペダル操作量ＢＰと、ブレーキ油圧とに基づいて、クリープトルクを抑制するようにモータ３０を制御する。

図２を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図２に示すように、この制御装置は、クリープトルク反映率設定部１１０と、要求駆動力算出部１２０と、クリープトルク反映率設定部１１０および要求駆動力算出部１２０に接続されたクリープトルク算出部１３０と、クリープトルク算出部１３０に接続されたインバータ指令出力部１４０とを含む。

クリープトルク反映率設定部１１０は、ブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダル操作量ＢＰ、車速センサ５８からの車速Ｖ、およびブレーキ油圧センサ７２からのブレーキ油圧に基づいて、クリープトルク反映率を設定する。

要求駆動力算出部１２０は、アクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度ＡＣＣおよび車速センサ５８からの車速Ｖに基づいて、要求駆動力を算出する。

クリープトルク算出部１３０は、クリープトルク反映率設定部１１０で設定されたクリープトルク反映率および要求駆動力算出部１２０で算出された要求駆動力に基づいて、クリープトルクを算出する。

インバータ指令出力部１４０は、クリープトルク算出部１３０で算出されたクリープトルクをモータ３０に出力させるように、インバータ３４に指令信号を出力する。

このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵ１００に含まれるＣＰＵ１０２およびＲＯＭ１０４とＲＯＭ１０４から読み出されてＣＰＵ１０２で実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００がクリープトルクをモータ３０に出力させる際に実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１００は、車速センサ５８からの信号に基づいて、車速Ｖを検出する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１００は、車速Ｖに基づくクリープトルク反映率を算出する。ＥＣＵ１００は、たとえば、車速Ｖをパラメータとするマップに基づいてクリープトルク反映率を算出する。このマップにおいては、図４に示すように、クリープトルク反映率は、車速Ｖが前進走行時においてＶ（１）より高いと０に設定され、車速ＶがＶ（１）から低くなるほど徐々に大きくなり、車速Ｖ＝０（停車時）および後進走行時において１になるように設定される。なお、車速Ｖに基づくクリープトルク反映率の算出方法はこれに限定されない。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキペダルポジションセンサ５６からの信号に基づいて、ブレーキペダル操作量ＢＰを検出する。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキペダル操作量ＢＰに基づくクリープトルク反映率を算出する。ＥＣＵ１００は、たとえば、ブレーキペダル操作量ＢＰをパラメータとするマップに基づいてクリープトルク反映率を算出する。このマップにおいては、図５に示すように、クリープトルク反映率は、ブレーキペダル操作量ＢＰがＢＰ（１）より大きいと０に設定され、ブレーキペダル操作量ＢＰがＢＰ（１）から小さくなるほど徐々に大きくなり、ブレーキペダル操作量ＢＰ＝０（ブレーキペダル解放時）において１になるように設定される。なお、ブレーキペダル操作量ＢＰに基づくクリープトルク反映率の算出方法はこれに限定されない。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１００は、クリープトルク反映率を設定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、車速Ｖに基づいて算出したクリープトルク反映率とブレーキペダル操作量ＢＰに基づいて算出したクリープトルク反映率とのうちのいずれか小さい方を、クリープトルク反映率として設定する。なお、クリープトルク反映率の設定方法はこれに限定されない。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキがオンされているか否かを判断する。ＥＣＵ１００は、たとえば、ブレーキペダル操作量ＢＰが予め定められたしきい値より大きい場合に、ブレーキがオンされていると判断する。ブレーキがオンされていると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１００は、車速Ｖに基づいて、車両が停車中であるか否かを判断する。停車中であると（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。そうでないと（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１２６に移される。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１００は、Ｓ１０８にて設定されたクリープトルク反映率を０に低減して更新する。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキ油圧センサ７２からの信号に基づいて、ブレーキ油圧を検出する。

Ｓ１１８にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキ油圧が予め定められた油圧値Ｐ（０）より大きいか否かを判断する。予め定められた油圧値Ｐ（０）は、運転者がブレーキペダル５５を操作していない場合におけるブレーキ油圧よりも予め定められた値だけ大きな値に設定される。油圧値Ｐ（０）より大きいと（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。そうでないと（Ｓ１１８にてＮＯ）、処理はＳ１２６に移される。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御中であると判断する。Ｓ１２２にて、ＥＣＵ１００は、車速Ｖに基づいて、車両が後進中であるか否かを判断する。後進中であると（Ｓ１２２にてＹＥＳ）、処理はＳ１２６に移される。そうでないと（Ｓ１２２にてＮＯ）、処理はＳ１２４に移される。

Ｓ１２４にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキ油圧に基づいて、Ｓ１０８にて設定されたクリープトルク反映率を更新する。ＥＣＵ１００は、たとえば、ブレーキ油圧をパラメータとするマップに基づいてクリープトルク反映率を更新する。このマップにおいては、図６に示すように、クリープトルク反映率は、ブレーキ油圧がＰ（１）より大きいと０に更新され、ブレーキペダル油圧がＰ（１）から小さくなるほど徐々に大きくなり、ブレーキ油圧が上述の油圧値Ｐ（０）において１になるように更新される。なお、ブレーキ油圧に基づくクリープトルク反映率の更新方法はこれに限定されない。

Ｓ１２６にて、ＥＣＵ１００は、アクセルペダルポジションセンサ５４からの信号に基づいて、アクセル開度ＡＣＣを検出する。

Ｓ１２８にて、ＥＣＵ１００は、要求駆動力を算出する。ＥＣＵ１００は、たとえば、図７に示すように、車速Ｖとアクセル開度ＡＣＣとをパラメータとするマップに基づいて、要求駆動力を算出する。

Ｓ１３０にて、ＥＣＵ１００は、クリープトルクを算出する。ＥＣＵ１００は、算出された要求駆動力とクリープトルク反映率とを乗算した値を、クリープトルクとして算出する。

Ｓ１３２にて、ＥＣＵ１００は、算出されたクリープトルクをモータ３０に出力させるように、インバータ３４に指令信号を出力する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００により制御される電気自動車２０の動作について説明する。

ブレーキホールドスイッチ７４がオン状態である場合に、運転者がＤポジションにおいてブレーキペダル５５を操作して、電気自動車２０が停車している場合を想定する。

車速Ｖに基づいて算出したクリープトルク反映率（Ｓ１０２）とブレーキペダル操作量ＢＰに基づいて算出したクリープトルク反映率（Ｓ１０６）とのうちのいずれか小さい方が、クリープトルク反映率として設定される（Ｓ１０８）。しかし、ブレーキがオンされており（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、停車中であるため（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、クリープトルク反映率は０となり（Ｓ１１４）、クリープトルクは０に抑制され（Ｓ１３０）、モータ３０は停止状態となる（Ｓ１３２）。

図８に示すように、時刻Ｔ（１）において、ブレーキペダル操作量ＢＰが略零となりブレーキがオフされると（Ｓ１１０にてＮＯ）、アクセルペダル５３が操作されてアクセル開度ＡＣＣがしきい値より大きくなるまでは、ブレーキホールド制御が実行されてブレーキ油圧が保持される。すなわち、ブレーキペダル５５が操作されていても、ブレーキ力が維持されている。

このような状況において、バッテリ３６の電力によりモータ３０を駆動してクリープトルクを発生させることは、無駄な電力を消費していることになる。

そこで、ブレーキ油圧が予め定められた油圧値Ｐ（０）より大きいと（Ｓ１１８にてＹＥＳ）、ブレーキホールド制御中であると判断される（Ｓ１２０）。車両が後退しておらず（Ｓ１２２にてＮＯ）、ブレーキ油圧がＰ（１）より大きいと（図６参照）、クリープトルク反映率は０に維持され（Ｓ１２４）、図８に示すように、モータ３０が停止状態に維持される（Ｓ１３２）。そのため、ブレーキペダル操作量ＢＰが略零となった時刻Ｔ（１）でモータ３０を駆動してクリープトルクを発生させる場合（図８の一点鎖線参照）と比べて、無駄な電力の消費を削減することができる。

なお、ブレーキホールド制御中と判断されても（Ｓ１２０）、ブレーキ油圧が小さい場合には、以下のような問題がある。すなわち、登坂路での停車中にクリープトルクを抑制すると、運転者の意思に反して車両の自重により車両が後退してしまうおそれがあるという問題がある。このような車両の後退を防止するために、ブレーキペダル油圧がＰ（１）より小さい場合には、クリープトルク反映率は、ブレーキペダル油圧がＰ（１）から小さくなるほど徐々に大きくなるように（図６参照）更新される（Ｓ１２４）。これにより、ブレーキ油圧が小さく登板路での自重による車両後退のおそれが高いほど、クリープトルクの抑制量を少なくして車両の後退を確実に防止することができる。

また、ブレーキホールド制御中と判断されても（Ｓ１２０）、車両が後進中であれば（Ｓ１２２にてＹＥＳ）、ブレーキ油圧に基づいたクリープトルク反映率の更新は行なわれない。これにより、登板路などで自重により車両が実際に後退している場合には、クリープトルクの抑制を行なわずにクリープトルクを発生させて、車両の後退を防止することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、運転者によりブレーキペダルが操作されていなくても、ブレーキ油圧が予め定められた油圧値より大きいと、ブレーキホールド制御中であると判断して、モータを停止状態にしてクリープトルクの発生を抑制する。そのため、ブレーキペダルが操作されていなくても車両にブレーキ力が作用している場合に、クリープトルクを抑制して、無駄な電力の消費を削減することができる。

＜第２の実施の形態＞
図９を参照して、本実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置が搭載された車両１０２０は、上述の第１の実施の形態に係る制御装置が搭載された電気自動車２０の構成と比較して、ディファレンシャルギヤ２４、推進軸２６、モータ３０、回転位置検出センサ３２、インバータ３４、バッテリ３６、およびＥＣＵ１００に代えて、エンジン１１００、トルクコンバータ１２００、自動変速機１３００、油圧回路１４００、およびＥＣＵ１０００を含む点が異なる。ＥＣＵ１０００は、ＥＣＵ１００と比べて、実行されるプログラムの制御構造のみが異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る電気自動車２０の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。なお、以下においては車両１０２０をＦＦ（Front engine Front drive）車両として説明するが、本実施の形態に係る制御装置は、ＦＦ以外の車両にも適用できる。

車両１０２０は、エンジン１１００と、エンジン１１００とトルクコンバータ１２００を経由して接続された自動変速機１３００と、油圧回路１４００と、ＥＣＵ１０００とを含む。

エンジン１１００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。なお、内燃機関の代わりに外燃機関を用いてもよい。

自動変速機１３００は、プラネタリーギヤユニット１３１０を含む。プラネタリーギヤユニット１３００には、クラッチおよびブレーキなどの複数の摩擦係合要素が設けられる。それぞれの要素における係合力は、ＥＣＵ１０００からの制御信号に基づいて油圧回路１４００により制御される。それぞれの摩擦係合要素の係合力を変化させることにより、自動変速機１３００は、エンジン１１００の動力を駆動輪２２Ｃ，２２Ｄへ伝達する動力伝達状態と、エンジン１１００からの動力伝達を遮断するニュートラル状態とに制御される。自動変速機１３００の出力ギヤは、ドライブシャフト２８に接続される。

自動変速機１３００は、シフトポジションがＤポジションであると、動力伝達状態に制御される。そのため、エンジン１１００がアイドリング回転している場合、エンジン１１００の出力トルクがトルクコンバータ１２００を経由して自動変速機１３００に伝達され、これが駆動輪２２Ｃ，２２Ｄに伝達されて、クリープトルクが発生する。

本実施の形態において、ブレーキペダル５５が操作されて車両１０２０が停車中の場合、運転者の意思により車両１０２０を停止していると考えられる。また、ブレーキペダル５５が操作されていなくとも、ブレーキホールド制御が実行されている場合、停車時のブレーキ力が保持されている。これらのような場合に、自動変速機１３００を動力伝達状態に維持してクリープトルク発生させつつ、発生させたクリープトルクをブレーキにより抑えると、エンジン１１００からの動力がトルクコンバータ１２００で熱エネルギとして消費されるとともに、エンジン１１００の作動はトルクコンバータ１２００により抑制される。そのため、エンジン１１００の燃費が低下するという問題がある。

そこで、本実施の形態に係る制御装置においては、ブレーキペダル操作量ＢＰと、ブレーキ油圧とに基づいて、クリープトルクを抑制するように自動変速機１３００をニュートラル状態にする制御（ニュートラル制御）を実行する。

図１０を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図１０に示すように、この制御装置は、ニュートラル制御開始判断部１０１０と、ニュートラル制御開始指令出力部１０２０とを含む。

ニュートラル制御開始判断部１０１０は、シフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰ、ブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダル操作量ＢＰ、車速センサ５８からの車速Ｖ、およびブレーキ油圧センサ７２からのブレーキ油圧に基づいて、ニュートラル制御を開始するか否かを判断する。

ニュートラル制御開始指令出力部１０２０は、ニュートラル制御開始判断部１０１０の判断結果に基づいて、ニュートラル制御の開始指令を、油圧回路１４００に出力する。

図１１を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１０００が、ニュートラル制御を実行する際に実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図１１に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ１０００は、シフトポジションセンサ５２からの信号に基づいて、シフトポジションＳＰを検出する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１０００は、シフトポジションＳＰがＤポジションであるか否かを判断する。Ｄポジションであると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１００に移される。そうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ１０００は、ブレーキがオンされているか否かを判断する。ブレーキがオンされていると（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、処理はＳ２０６に移される。そうでないと（Ｓ２０４にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ２０６にて、ＥＣＵ１０００は、車速Ｖに基づいて、車両が停車中であるか否かを判断する。停車中であると（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、処理はＳ２１２に移される。そうでないと（Ｓ２０６にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０８にて、ＥＣＵ１０００は、ブレーキ油圧が予め定められた油圧値Ｐ（２）より大きいか否かを判断する。予め定められた油圧値Ｐ（２）は、運転者がブレーキペダル５５を操作していない場合におけるブレーキ油圧よりも予め定められた値だけ大きな値に設定される。油圧値Ｐ（２）より大きいと（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。そうでないと（Ｓ２０８にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ１０００は、車速Ｖに基づいて、車両が後進中であるか否かを判断する。後進中であると（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、この処理は終了する。そうでないと（Ｓ２１０にてＮＯ）、処理はＳ２１２に移される。

Ｓ２１２にて、ＥＣＵ１０００は、ニュートラル制御の開始指令を、油圧回路１４００に出力する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵにより制御される車両１０２０の動作について説明する。

ブレーキホールドスイッチ７４がオン状態である場合に、運転者がＤポジションにおいて（Ｓ２０２にてＹＥＳ）ブレーキペダル５５を操作して、ブレーキがオンされて（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、停車している場合（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、ニュートラル制御が実行され（Ｓ２１２）、自動変速機１３００がニュートラル状態に制御される。

図１２に示すように、時刻Ｔ（２）において、ブレーキペダル操作量ＢＰが略零となりブレーキがオフされると（Ｓ２０４にてＮＯ）、アクセルペダル５３が操作されてアクセル開度ＡＣＣがしきい値より大きくなるまでは、ブレーキホールド制御が実行されてブレーキ油圧が保持される。すなわち、ブレーキペダル５５が操作されていても、ブレーキ力が維持されている。

このような状況おいて、自動変速機１３００を動力伝達状態に維持してクリープトルク発生させつつ、発生させたクリープトルクをブレーキにより抑えると、エンジン１１００からの動力がトルクコンバータ１２００で熱エネルギとして消費されるとともに、エンジン１１００の作動はトルクコンバータ１２００により抑制される。そのため、エンジン１１００の燃費が低下してしまう。

そこで、ブレーキ油圧が予め定められた油圧値Ｐ（２）より大きいと（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、ブレーキホールド制御中であると判断される（Ｓ１２０）。車両が後退しておらず（Ｓ１２０にてＮＯ）、ニュートラル制御の実行が継続され（Ｓ２１２）、図８に示すように、自動変速機１３００がニュートラル状態に維持される。そのため、ブレーキペダル操作量ＢＰが略零となった時刻Ｔ（２）で自動変速機１３００を動力伝達状態に制御してクリープトルクを発生させる場合（図１２の一点鎖線参照）と比べて、無駄な燃料消費を削減することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、ブレーキペダル操作量が略零であっても、ブレーキ油圧が予め定められた油圧値より大きいと、ブレーキホールド制御中であると判断して、自動変速機をニュートラル状態にしてクリープトルクの発生を抑制する。そのため、ブレーキペダル操作量が略零であっても車両にブレーキ力が作用している場合に、クリープトルクを抑制して、無駄な燃料消費を削減することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。車速とクリープトルク反映率との関係を示す図である。ブレーキペダル操作量とクリープトルク反映率との関係を示す図である。ブレーキ油圧とクリープトルク反映率との関係を示す図である。車速、アクセル開度および要求駆動力との関係を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両におけるモータの状態およびクリープトルクを示すタイミングチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両における自動変速機の状態およびクリープトルクを示すタイミングチャートである。

符号の説明

２０電気自動車、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ駆動輪、２４ディファレンシャルギヤ、２６推進軸、２８ドライブシャフト、３０モータ、３２回転位置検出センサ、３４インバータ、３６バッテリ、５１シフトレバー、５２シフトポジションセンサ、５３アクセルペダル、５４アクセルペダルポジションセンサ、５５ブレーキペダル、５６ブレーキペダルポジションセンサ、５８車速センサ、６２ブレーキディスク、６４ブレーキ機構、６６ブレーキ配管、６８油圧コントローラ、７２ブレーキ油圧センサ、７４ブレーキホールドスイッチ、１００，１０００ＥＣＵ、１０２ＣＰＵ、１０４ＲＯＭ、１０６ＲＡＭ、１１００エンジン、１２００トルクコンバータ、１３００自動変速機、１４００油圧回路、１３１０プラネタリーギヤユニット。

Claims

動力源と制動装置とを備え、前記動力源によりクリープトルクを発生する車両の制御装置であって、
前記車両においては、前進走行ポジションでの停車中に、ブレーキペダルの操作の度合いが予め定められた度合いより大きくなると、運転者が前記車両の発進を要求していることが検出されるまでは、前記ブレーキペダルが操作されていなくても、停車時の制動力を保持するように前記制動装置を制御するブレーキホールド制御が実行され、
前記制御装置は、
前記運転者により前記ブレーキペダルが操作されていることを検出するための手段と、
車速を検出するための手段と、
前記車速に基づいて、前記車両が停車中であるか否かを判断するための手段と、
前記制動装置の作動状態を検出するための検出手段と、
前記ブレーキペダルが操作されている場合に、前記車両が停車中であるか否かに基づいて、前記クリープトルクを抑制するか否かを判断するための第１の判断手段と、
前記ブレーキペダルが操作されていない場合に、前記制動装置の作動状態に基づいて、前記クリープトルクを抑制するか否かを判断するための第２の判断手段と、
前記第１の判断手段および前記第２の判断手段のいずれかにより前記クリープトルクを抑制すると判断された場合に、前記クリープトルクを抑制するための抑制手段とを含む、制御装置。
前記制動装置は、油圧式であり、
前記検出手段は、前記制動装置における油圧を検出するための手段を含み、
前記第２の判断手段は、前記検出された油圧が予め定められたしきい値より大きい場合に、前記クリープトルクを抑制すると判断するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
前記動力源は、回転電機であり、
前記抑制手段は、前記回転電機の出力を小さくするように前記回転電機を制御することにより前記クリープトルクを抑制するための手段を含む、請求項１または２に記載の制御装置。
前記抑制手段は、前記第２の判断手段により前記クリープトルクを抑制すると判断された場合に、前記検出された油圧が大きい場合は小さい場合に比べて前記回転電機の出力を小さくするように前記回転電機を制御することにより、前記クリープトルクを抑制するための手段を含む、請求項３に記載の制御装置。
前記車両には、前記動力源に接続され、発進時に係合される係合要素を有する自動変速機が備えられ、
前記抑制手段は、前記係合要素を解放するように前記自動変速機を制御することにより前記クリープトルクを抑制するための手段を含む、請求項２に記載の制御装置。
動力源と制動装置とを備え、前記動力源によりクリープトルクを発生する車両の制御方法であって、
前記車両においては、前進走行ポジションでの停車中に、ブレーキペダルの操作の度合いが予め定められた度合いより大きくなると、運転者が前記車両の発進を要求していることが検出されるまでは、前記ブレーキペダルが操作されていなくても、停車時の制動力を保持するように前記制動装置を制御するブレーキホールド制御が実行され、
前記制御方法は、
前記運転者により前記ブレーキペダルが操作されていることを検出するステップと、
車速を検出するステップと、
前記車速に基づいて、前記車両が停車中であるか否かを判断するステップと、
前記制動装置の作動状態を検出する検出ステップと、
前記ブレーキペダルが操作されている場合に、前記車両が停車中であるか否かに基づいて、前記クリープトルクを抑制するか否かを判断する第１の判断ステップと、
前記ブレーキペダルが操作されていない場合に、前記制動装置の作動状態に基づいて、前記クリープトルクを抑制するか否かを判断する第２の判断ステップと、
前記第１の判断ステップおよび前記第２の判断ステップのいずれかにより前記クリープトルクを抑制すると判断された場合に、前記クリープトルクを抑制する抑制ステップとを含む、制御方法。
前記制動装置は、油圧式であり、
前記検出ステップは、前記制動装置における油圧を検出するステップを含み、
前記第２の判断ステップは、前記検出された油圧が予め定められたしきい値より大きい場合に、前記クリープトルクを抑制すると判断するステップを含む、請求項６に記載の制御方法。
前記動力源は、回転電機であり、
前記抑制ステップは、前記回転電機の出力を小さくするように前記回転電機を制御することにより前記クリープトルクを抑制するステップを含む、請求項６または７に記載の制御方法。
前記抑制ステップは、前記第２の判断ステップにより前記クリープトルクを抑制すると判断された場合に、前記検出された油圧が大きい場合は小さい場合に比べて前記回転電機の出力を小さくするように前記回転電機を制御することにより、前記クリープトルクを抑制するステップを含む、請求項８に記載の制御方法。
前記車両には、前記動力源に接続され、発進時に係合される係合要素を有する自動変速機が備えられ、
前記抑制ステップは、前記係合要素を解放するように前記自動変速機を制御することにより前記クリープトルクを抑制するステップを含む、請求項７に記載の制御方法。
請求項６〜１０のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
請求項６〜１０のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。