JP2009071979A

JP2009071979A - 車両の制御装置、制御方法、その方法を実現させ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

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Publication number: JP2009071979A
Application number: JP2007237950A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshiro Kamioka; 清城上岡; Yuichi Tanaka; 悠一田中
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2027-09-13
Also published as: US20100198449A1; WO2009034792A1; JP4281830B2

Abstract

【課題】ブレーキホールド制御機能を備えた車両において、ブレーキホールド制御解除時の急発進によるショックを抑制しつつ、運転者が要求する発進性を実現する。
【解決手段】ＥＣＵは、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）より大きいと、ブレーキホールド制御を解除する。ＥＣＵは、ブレーキホールド制御解除後の車両の要求駆動力の上昇レートＲを、図６に示すように、ブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔが長いほど大きく、実アクセル開度Ａが大きいほど大きく算出する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の制御に関し、特に、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれていなくても制動力を保持するブレーキホールド制御機能を備えた車両の制御に関する。

近年、自動変速機を備えた車両において、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）が予め定められた度合いより大きくなると、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。ブレーキホールド制御が実行される車両では、発進時に運転者がブレーキペダルから足を離しても停車時のブレーキ力が保持される。さらに、運転者によりアクセルペダルが操作されるとブレーキホールド制御を解除して車両を発進させることができるようになっている。そのため、登坂路での発進時には、運転者がブレーキペダルから足を離しても車両が後退せず発進が容易になる。一方、降坂路での発進時には、アクセルペダルが踏まれた時点でブレーキホールド制御が解除されるので、エンジンによる加速と降坂路による加速とが同時に加わって、車両が急発進する恐れがある。この問題を解決する技術として、たとえば、特開平１０−３２９６７１号公報（特許文献１）に開示された技術がある。

この公報に開示されたブレーキ制御システムは、車両の停止中にブレーキペダルから足を離した時にも、ブレーキペダルに連動したマスタシリンダから加えられたブレーキ圧を保持するブレーキホールド機能を備える。このブレーキ制御システムは、少なくとも車両のアクセル開度に基いて道路の勾配状態を判断するための勾配判断手段と、道路の勾配状態が降坂状態である場合には、ブレーキ圧の保持状態を解除するように制御するための手段とを含む。

この公報に開示されたブレーキ制御システムによると、少なくともアクセル開度に基いて道路の勾配状態が判断され、降坂状態である場合には、ブレーキ圧の保持状態が解除される。そのため、降坂路での発進時においては、ブレーキ圧の保持状態が既に解除された状態となるため、エンジンによる加速と降坂路による加速とが同じタイミングで加わることによる車両の急発進を抑制することができる。
特開平１０−３２９６７１号公報

ところで、たとえば、運転者による加速要求の検出精度を向上させるために、単にアクセルペダルが操作されたときではなく、アクセル開度が予め定められた値になったときに、運転者による加速要求があったとして、ブレーキホールド制御を解除する場合がある。この場合、アクセルペダルの操作タイミングに対して少し遅れて駆動力が出力されることになる。さらに、車両発進時においては急発進によるショックを防止するために駆動力の上昇度合いを制限する必要があるが、ブレーキホールド制御解除時において駆動力の上昇度合いを制限し過ぎると、運転者の要求に応じた駆動力の出力タイミングがさらに遅れてしまい、運転者の要求する車両の発進性が得られない場合がある。

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、ブレーキホールド制御機能を備えた車両において、ブレーキホールド制御解除時の急発進によるショックを抑制しつつ、運転者が要求する発進性を実現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、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれていなくても制動力を保持するように制動装置を作動させるとともに運転者による加速の要求度合いが予め定められた度合いより大きくなると制動装置の作動を停止させるブレーキホールド制御機能を備えた車両を制御する。この制御装置は、車両の状態に基づいて、要求駆動力を算出するための算出手段と、要求駆動力に基づいて、車両の駆動力を制御するための手段とを含む。算出手段は、要求度合いを検出するための手段と、ブレーキホールド制御の実行中において、要求度合いが予め定められた度合いを越えたか否かを判断するための手段と、要求度合いが予め定められた度合いを超えてからの経過時間を検出するための手段と、要求度合いが予め定められた度合いを越えた場合において、経過時間が予め定められた時間を越えるまでは、経過時間および要求度合いに基づいて、要求駆動力の上昇度合いを設定するための設定手段と、上昇度合いに基づいて、要求駆動力を算出するための手段とを含む。第５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５の発明によると、ブレーキホールド制御の実行中において、運転者による加速の要求度合い（たとえば実アクセル開度）が予め定められた度合いを越えると、ブレーキホールド制御機能が停止される。加速の要求度合いが予め定められた度合いを超えてからの経過時間が予め定められた時間を超えるまでは、経過時間および要求度合いに基づいて、要求駆動力の上昇度合いが設定される。このようにすると、たとえばブレーキホールド制御解除直後である場合や加速の要求度合いが低い場合には、要求駆動力の上昇度合いを小さく設定して急発進によるショックを抑制することができる。一方、たとえばブレーキホールド制御解除からある程度の時間が既に経過している場合あるいは加速の要求度合いが高い場合には、要求駆動力の上昇度合いを大きく設定して運転者の要求に応じた駆動力を早期に出力することができる。その結果、運転者による加速要求の度合いに基づいてブレーキホールド制御が解除される車両において、ブレーキホールド制御解除時の急発進によるショックを抑制しつつ、運転者が要求する発進性を実現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、設定手段は、要求度合いが高い場合は低い場合に比べて、要求駆動力の時間上昇量を大きく設定するための手段を含む。第６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６の発明によると、要求度合いが高い場合は低い場合に比べて、要求駆動力の時間上昇量が大きく設定される。そのため、運転者による加速の要求度合いに応じた駆動力をより早期に出力することができる。

第３の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、設定手段は、経過時間が長い場合は短い場合に比べて、要求駆動力の時間上昇量を大きく設定するための手段を含む。第７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７の発明によると、経過時間が長い場合は短い場合に比べて、要求駆動力の時間上昇量が大きく設定される。そのため、急発進によるショックが大きいブレーキホールド制御解除直後は要求駆動力の時間上昇量を小さく設定して、駆動力を緩やかに上昇させることができる。さらに、その後の時間経過に応じて要求駆動力の時間上昇量を大きく設定して、運転者の要求に応じた駆動力を早期に出力することができる。

第４の発明に係る制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、制動装置は油圧式である。予め定められた時間は、制動装置によるブレーキ油圧の減圧が開始されてから完了するまでの時間に基づいて設定される。第８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８の発明によると、制動装置は油圧式である。予め定められた時間は、制動装置によるブレーキ油圧の減圧が開始されてから完了するまでの時間に基づいて設定される。これにより、ブレーキ油圧の減圧が完了していない状態（制動力が作用している状態）において要求駆動力の急激な上昇を抑制することができるので、無駄なエネルギ消費を抑制することができる。

第９の発明に係るプログラムは、第５〜８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１０の発明に係る記録媒体は、第５〜８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した媒体である。

第９または１０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５〜８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、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、車輪２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄと、車輪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、車輪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、各車輪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。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、ブレーキ配管６６内のブレーキ油圧がブレーキ制御信号に応じた値となるように調整する。

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からの実アクセル開度Ａ、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。

アクセルペダルポジションセンサ５４は、運転者による加速要求の度合いとして、実アクセル開度Ａを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１００に送信する。ここでいう実アクセル開度Ａとは、アクセルペダル５３の全開時の操作量に対する現在の操作量の割合を意味するものとする。なお、アクセルペダルポジションセンサ５４が実アクセル開度Ａを検出することに限定されない。たとえば、アクセルペダルポジションセンサ５４でアクセルペダル５３の現在の操作量を検出して、ＥＣＵ１００で実アクセル開度Ａを検出するようにしてもよい。

アクセルペダルポジションセンサ５４は、検出の信頼性を確保するために、制御用センサと異常検出用センサとの２つのポジションセンサ（図示せず）を含む。制御用センサと異常検出用センサとは、図２に示すように、出力特性が異なる。制御用センサと異常検出用センサとの出力電圧値の差は、実アクセル開度Ａが０のときにＶ（０）である。制御用センサと異常検出用センサとが正常に機能している場合、実アクセル開度Ａが上昇すると、制御用センサの出力電圧値と異常検出用センサの出力電圧値とは、同じ割合で上昇する特性を有するため、出力電圧値の差はＶ（０）に維持される。この特性を用いて、アクセルペダルポジションセンサ５４は、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）になったときの電圧差ＶＡ（０）を監視し、電圧差ＶＡ（０）がＶ（０）に維持されている場合に、アクセルペダルポジションセンサ５４が正常に機能していると判断する。すなわち、運転者による加速要求の信頼性を確保するためには、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）より大きくなる必要がある。

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、実アクセル開度Ａや車両の状況に基づいて、制御アクセル開度ＡＣを設定する。この制御アクセル開度ＡＣは、運転者による加速要求の制御上の度合いとして駆動力の出力制御に用いられる。ＥＣＵ１００は、電気自動車２０を走行させる場合、制御アクセル開度ＡＣと車速Ｖとに基づいて要求駆動力Ｆを算出し、算出された要求駆動力Ｆに応じたトルクをモータ３０に出力させるようにモータ３０を駆動制御する。すなわち、電気自動車２０の駆動力の出力制御には、実アクセル開度Ａが直接用いられるのではなく、実アクセル開度Ａに基づいてＥＣＵ１００にて設定された制御アクセル開度ＡＣが用いられる。

ＥＣＵ１００は、モータ３０に対して上記要求駆動力Ｆに応じた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、実アクセル開度Ａ、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、実アクセル開度Ａ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、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。

ＥＣＵ１００は、アクセルペダル５３が操作されて実アクセル開度Ａが上述の予め定められた開度Ａ（０）より大きくなる（すなわち、運転者による加速要求の信頼性が確保される）と、ブレーキホールド制御の実行を解除する。

さらに、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御中において、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）より大きくなるまではブレーキホールド制御を継続し、ブレーキ力を保持する。そのため、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御中は無駄なエネルギ消費を抑制するために制御アクセル開度ＡＣを０とし、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）になると、車両の急発進を抑制するために制御アクセル開度ＡＣを実アクセル開度Ａに徐々に収束させる。

さらに、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣと車速Ｖとに基づいて、要求駆動力Ｆを算出し、要求駆動力Ｆに応じたトルクがモータ３０から出力されるように、インバータ３４を制御する。

さらに、ＥＣＵ１００は、車両発進時のショック防止などのために、要求駆動力Ｆが略零付近（すなわちディファレンシャルギヤ２４などの駆動系に加えられるトルクの作用方向の変化点付近）において、要求駆動力Ｆを緩やかに上昇させる処理（緩変化処理）を実行する。

本実施の形態においては、ブレーキホールド解除時に、実アクセル開度Ａが予め定められた開度になってから制御アクセル開度ＡＣを上昇するため、アクセルペダル５３の操作タイミングに対して少し遅れて駆動力が出力されることになる。また、ブレーキホールド解除時に要求駆動力Ｆの緩変化処理が実行されるが、緩変化処理において駆動力の上昇度合いを制限し過ぎると、運転者の要求に応じた駆動力の出力タイミングがさらに遅れてしまい、運転者の要求する車両の発進性が得られない場合がある。

そこで、本実施の形態に係る制御装置においては、ブレーキホールド制御解除時において、要求駆動力Ｆの緩変化処理の上昇レートＲを、ブレーキホールド制御解除時からの経過時間Ｔと実アクセル開度Ａとに基づいて上昇させる。

図３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３に示すように、この制御装置は、ブレーキホールド制御部１１０と、タイマ１２０と、制御アクセル開度算出部１３０と、要求駆動力算出部１４０とを含む。

ブレーキホールド制御部１１０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、およびアクセルペダルポジションセンサ５４からの実アクセル開度Ａに基づいて、ブレーキホールド制御の実行および解除を行なうように、油圧コントローラ６８に指令信号を出力するとともに、その指令信号をタイマ１２０および制御アクセル開度算出部１３０にも出力する。

タイマ１２０は、ブレーキホールド制御部１１０からのブレーキホールド制御の解除指令を受信すると、ブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔの検出を開始し、検出結果を表わす信号を要求駆動力算出部１４０に出力する。

制御アクセル開度算出部１３０は、ブレーキホールド制御部１１０からの指令信号およびアクセルペダルポジションセンサ５４からの実アクセル開度Ａに基づいて、制御アクセル開度ＡＣを設定して、要求駆動力算出部１４０に送信する。

要求駆動力算出部１４０は、車速センサ５８からの車速Ｖ、アクセルペダルポジションセンサ５４からの実アクセル開度Ａ、タイマ１２０からの経過時間Ｔ、制御アクセル開度算出部１３０からの制御アクセル開度ＡＣに基づいて、要求駆動力Ｆを算出し、算出された要求駆動力Ｆに応じたトルクがモータ３０から出力されるように、インバータ３４を制御する。

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４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００が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）１０００にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御中であるか否かを判断する。ブレーキホールド制御中であると（Ｓ１０００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１００に移される。そうでないと（Ｓ１０００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１００にて、ＥＣＵ１００は、アクセルペダルポジションセンサ５４からの実アクセル開度Ａ、および車速センサ５８からの車速Ｖのモニタを開始する。

Ｓ１２００にて、ＥＣＵ１００は、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）より大きいか否かを判断する。なお、予め定められた開度Ａ（０）は、上述のように、アクセルペダルポジションセンサ５４が正常に機能していることを判断でき、運転者の加速要求の信頼性を確保することができる値である。予め定められた開度Ａ（０）より大きいと（Ｓ１２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１６００に移される。そうでないと（Ｓ１２００にてＮＯ）、処理はＳ１３００に移される。

Ｓ１３００にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御の維持指令を油圧コントローラ６８に出力する。Ｓ１４００にて、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣを０に設定する。Ｓ１５００にて、ＥＣＵ１００は、要求駆動力Ｆを０に設定する。

Ｓ１６００にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御の解除指令を油圧コントローラ６８に出力する。

Ｓ１７００にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔの検出を開始する。

Ｓ１８００にて、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣを算出する。たとえば、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣの前回値に予め定められた上昇量を加えた値を、制御アクセル開度ＡＣの今回値として算出する。なお、制御アクセル開度ＡＣの算出方法はこれに限定されない。

Ｓ１９００にて、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣおよび車速Ｖに基づく要求駆動力Ｆ（ＲＥＱ）を算出する。たとえば、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣと車速Ｖとをパラメータとするマップに基づいて、要求駆動力Ｆ(ＲＥＱ)を算出する。

Ｓ２０００にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔが予め定められた時間Ｔ（０）を越えているか否かを判断する。なお、予め定められた時間Ｔ(０)は、油圧コントローラ６８によって調整されるブレーキ油圧の減圧が開始されてから完了するまでの時間（ブレーキ油圧の減圧時間）に基づいて設定される。予め定められた時間Ｔ(０)を越えていると（Ｓ２０００にてＹＥＳ）、処理はＳ２１００に移される。そうでないと（Ｓ２０００にてＮＯ）、処理はＳ２２００に移される。Ｓ２１００にて、ＥＣＵ１００は、要求駆動力Ｆを要求駆動力Ｆ（ＲＥＱ）に設定する。

Ｓ２２００にて、ＥＣＵ１００は、実アクセル開度Ａおよび経過時間Ｔに基づく制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）を算出する。ＥＣＵ１００は、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）を、要求駆動力Ｆ（ＲＥＱ）よりも小さい値に算出する。なお、制限駆動力Ｆ(ＬＩＭＩＴ)の算出処理については後に詳述する。

Ｓ２３００にて、ＥＣＵ１００は、制限駆動力Ｆ(ＬＩＭＩＴ)が要求駆動力Ｆ（ＲＥＱ）に収束したか否かを判断する。収束したと判断されると（Ｓ２３００にてＹＥＳ）、処理はＳ２１００に移される。そうでないと（Ｓ２３００にてＮＯ）、処理はＳ２４００に移される。

Ｓ２４００にて、ＥＣＵ１００は、要求駆動力Ｆを制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）に設定する。

図５を参照して、図４のＳ２２００の処理である制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の算出処理時にＥＣＵ１００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２２１０にて、ＥＣＵ１００は、前回のサイクルで算出した制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の前回値（前回のサイクルで算出した制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ））を読み出す。なお、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の初期値は０である。

Ｓ２２２０にて、ＥＣＵ１００は、実アクセル開度Ａおよびブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔに基づいて、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の上昇レートＲを算出する。たとえば、ＥＣＵ１００は、図６に示すような実アクセル開度Ａおよびブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔをパラメータとするマップに基づいて、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の上昇レートＲを算出する。図６に示すマップにおいては、上昇レートＲは、実アクセル開度Ａが４０％を越えるまでは、ブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔが長いほど大きく、実アクセル開度Ａが大きいほど大きく算出され、実アクセル開度Ａが４０％を越えると、一定の最大レートになるように算出される。なお、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の上昇レートＲの算出方法はこれに限定されない。

Ｓ２２３０にて、ＥＣＵ１００は、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の前回値に上昇レートＲを加えた値を制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の今回値として算出する。Ｓ２２４０にて、ＥＣＵ１００は、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の今回値を記憶する。

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により算出される要求駆動力Ｆについて説明する。

図７に示すように、ブレーキホールド制御中（Ｓ１０００にてＹＥＳ）において、時刻ｔ（１）で実アクセル開度Ａが上昇し始めた場合を想定する。

実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）より小さい時刻ｔ（２）までの間（Ｓ１２００にてＮＯ）は、ブレーキホールド制御が維持される（Ｓ１３００）とともに、制御アクセル開度ＡＣが０に設定され（Ｓ１４００）、要求駆動力Ｆが０に設定される（Ｓ１５００）。これにより、ブレーキホールド制御中にモータ３０を駆動することによる無駄な電力消費が抑制される。

時刻ｔ（２）で実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）まで上昇すると（Ｓ１２００にてＹＥＳ）、図７に示すように、ブレーキホールド制御が解除される（Ｓ１６００）。その後、ブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔの検出が開始される（Ｓ１７００）とともに、制御アクセル開度ＡＣが上昇し始め（Ｓ１８００）、制御アクセル開度ＡＣおよび車速Ｖに基づく要求駆動力Ｆ（ＲＥＱ）が算出される（Ｓ１９００）。

ブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔが予め定められた時間Ｔ（０）を越えるまでは（Ｓ２０００にてＮＯ）、要求駆動力Ｆ（ＲＥＱ）よりも小さい制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）が算出され（Ｓ２２００）、この制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）が要求駆動力Ｆとして設定される（Ｓ２４００）。これにより、要求駆動力Ｆの時間上昇量が制限されるため、車両発進時のショックを抑制することができる。

なお、予め定められた時間Ｔ（０）は、ブレーキ油圧の減圧時間に基づいて設定されている。そのため、ブレーキ油圧の減圧が完了していない状態（制動力が作用している状態）において、要求駆動力Ｆの急激な上昇が抑制されるので、無駄な電力消費を抑制することができる。

さらに、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の上昇レートＲは、図６に示すように、ブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔが長いほど大きく算出され、実アクセル開度Ａが大きいほど大きく算出される（Ｓ２２２０）。これにより、ブレーキホールド制御解除直後は上昇レートＲを小さくして急発進によるショックを抑制しつつ、その後の経過時間および実アクセル開度Ａに応じて上昇レートＲを大きくすることができる。そのため、たとえば要求駆動力Ｆを一定の時間上昇量で制限する場合（図７の二点鎖線参照）と比べて、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）が要求駆動力Ｆ（ＲＥＱ）に収束する時刻を時刻ｔ（４）から時刻ｔ（３）に短縮し、運転者の要求に応じた駆動力を早期に出力することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、ブレーキホールド制御解除後の経過時間が予め定められた時間を越えるまでは、要求駆動力の時間上昇量が、ブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔが長いほど大きく算出され、実アクセル開度が大きいほど大きく算出される。そのため、ブレーキホールド制御解除直後の駆動力の時間上昇量を小さくして急発進によるショックを抑制しつつ、その後の経過時間および実アクセル開度に応じて駆動力の時間上昇量を大きくすることができる。これにより、ブレーキホールド制御解除時の急発進によるショックを抑制しつつ、運転者が要求する駆動力を早期の出力して運転者が要求する発進性を実現することができる。

なお、本実施の形態において、図５のフローチャートのＳ２２２０の処理および図６に示すマップにおいて、ＥＣＵ１００が、制御アクセル開度ＡＣおよびブレーキホールド制御解除後の経過時間Ｔに基づいて、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）の上昇レートＲを算出するようにしてもよい。このように実アクセル開度Ａに代えて制御アクセル開度ＡＣを用いて上昇レートＲを算出しても、制御アクセル開度ＡＣは実アクセル開度Ａに対して正の相関関係があり運転者の加速要求に応じた値と言えるため、運転者の要求に応じて駆動力を早期に上昇させることができる。

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。アクセルペダルポジションセンサの出力特性を示す図である。本発明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（その１）である。本発明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（その２）である。ブレーキホールド解除後の経過時間および実アクセル開度Ａと、要求駆動力Ｆの上昇レートとの関係を示す図である。本発明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要求駆動力Ｆの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車輪、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、１００ＥＣＵ、１０２ＣＰＵ、１０４ＲＯＭ、１０６ＲＡＭ。

Claims

運転者によりブレーキペダルが踏み込まれていなくても制動力を保持するように制動装置を作動させるとともに前記運転者による加速の要求度合いが予め定められた度合いより大きくなると前記制動装置の作動を停止させるブレーキホールド制御機能を備えた車両の制御装置であって、
前記車両の状態に基づいて、要求駆動力を算出するための算出手段と、
前記要求駆動力に基づいて、前記車両の駆動力を制御するための手段とを含み、
前記算出手段は、
前記要求度合いを検出するための手段と、
前記ブレーキホールド制御の実行中において、前記要求度合いが前記予め定められた度合いを越えたか否かを判断するための手段と、
前記要求度合いが前記予め定められた度合いを超えてからの経過時間を検出するための手段と、
前記要求度合いが前記予め定められた度合いを越えた場合において、前記経過時間が予め定められた時間を越えるまでは、前記経過時間および前記要求度合いに基づいて、前記要求駆動力の上昇度合いを設定するための設定手段と、
前記上昇度合いに基づいて、前記要求駆動力を算出するための手段とを含む、車両の制御装置。
前記設定手段は、前記要求度合いが高い場合は低い場合に比べて、前記要求駆動力の時間上昇量を大きく設定するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記設定手段は、前記経過時間が長い場合は短い場合に比べて、前記要求駆動力の時間上昇量を大きく設定するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記制動装置は油圧式であり、
前記予め定められた時間は、前記制動装置によるブレーキ油圧の減圧が開始されてから完了するまでの時間に基づいて設定される、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
運転者によりブレーキペダルが踏み込まれていなくても制動力を保持するように制動装置を作動させるともに前記運転者による加速の要求度合いが予め定められた度合いより大きくなると前記制動装置の作動を停止させるブレーキホールド制御機能を備えた車両の制御方法であって、
前記車両の状態に基づいて、要求駆動力を算出する算出ステップと、
前記要求駆動力に基づいて、前記車両の駆動力を制御するステップとを含み、
前記算出ステップは、
前記要求度合いを検出するステップと、
前記ブレーキホールド制御の実行中において、前記要求度合いが前記予め定められた度合いを越えたか否かを判断するステップと、
前記要求度合いが前記予め定められた度合いを超えてからの経過時間を検出するステップと、
前記要求度合いが前記予め定められた度合いを越えた場合において、前記経過時間が予め定められた時間を越えるまでは、前記経過時間および前記要求度合いに基づいて、前記要求駆動力の上昇度合いを設定する設定ステップと、
前記上昇度合いに基づいて、前記要求駆動力を算出するステップとを含む、車両の制御方法。
前記設定ステップは、前記要求度合いが高い場合は低い場合に比べて、前記要求駆動力の時間上昇量を大きく設定するステップを含む、請求項５に記載の車両の制御方法。
前記設定ステップは、前記経過時間が長い場合は短い場合に比べて、前記要求駆動力の時間上昇量を大きく設定するステップを含む、請求項５に記載の車両の制御方法。
前記制動装置は油圧式であり、
前記予め定められた時間は、前記制動装置によるブレーキ油圧の減圧が開始されてから完了するまでの時間に基づいて設定される、請求項５〜７のいずれかに記載の車両の制御方法。
請求項５〜８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５〜８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。