JP2009227206A

JP2009227206A - 自動車およびその制御方法

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Publication number: JP2009227206A
Application number: JP2008077696A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Takahashi; 茂規高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-10-08

Abstract

【課題】パーキングロック機構をロック状態とする際に運転者に予期しないショックを与えるのを抑制する。
【解決手段】シフトレバーがＰレンジに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、ブレーキペダルが戻される速度が小さいほど小さくなる傾向にレート値Ｔｒｔを設定し（Ｓ１２０）、設定したレート値Ｔｒｔを用いてレート処理を施した後退トルクＴ１，前進トルクＴ２をモータＭＧ２から出力するようモータＭＧ２を駆動制御する（Ｓ１３０〜Ｓ２３０）。これにより、パーキングロック機構をロック状態とする際に運転者に予期しないショックを与えるのを抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車およびその制御方法に関する。

従来、この種の自動車としては、走行用の動力を出力する電動機とギヤの噛み合いによりロック状態を確保するパーキングロック機構とを備える自動車において、シフトポジションが駐車ポジションに操作されたときには、それ以降に、車両を前後方向の一方に所定移動量だけ移動させるトルクと他方に所定移動量だけ移動させるトルクとを順に電動機から出力するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、車両を前後方向の一方に移動させるトルクと他方に移動させるトルクとを順に電動機から出力することにより、ギヤの噛み合いをより確実に行なわせ、パーキングロック機構におけるロック状態を確保している。
特開２００６−８１２６４号広報

しかしながら、上述の自動車では、シフトポジションが駐車ポジションに操作されたことによってパーキングロック機構をロック状態とする際に運転者に予期しないショックを生じさせる場合がある。通常、運転者は、予期しないショックが発生しないようにするときには、アクセルやブレーキを比較的ゆっくりと操作する。シフトポジションを駐車ポジションに変更したときにも、予期しないショックが発生しないようにするときには、ブレーキペダルをゆっくり戻すことが行なわれるが、このときパーキングロック機構のギヤの噛み合いを確実にするために電動機から必要なトルクを直ちに出力すると、トルク出力によるショックが発生してしまう。

本発明の自動車およびその制御方法は、パーキングロック機構をロック状態とする際に運転者に予期しないショックを与えるのを抑制することを主目的とする。

本発明の自動車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
第１の車軸または第２の車軸に動力を出力可能な電動機と、前記第１の車軸に直接または間接に取り付けられ該第１の車軸の回転に伴って回転する第１のギヤと該第１のギヤとの噛み合いにより該第１の車軸が回転しないよう固定可能な第２のギヤとを有しシフトレバーが駐車ポジションに操作されたときに前記第２のギヤを前記第１のギヤに噛み合い可能に作動する固定手段と、前記シフトレバーが前記駐車ポジションに操作された以降に車両を前後方向の少なくとも一方に所定の移動量以上移動可能なトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する駐車時制御手段と、を備える自動車であって、
前記シフトレバーが前記駐車ポジションに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、前記ブレーキペダルが戻された速度に基づいて単位時間当たりの前記電動機から出力されるトルクの変化量である単位トルク変化量を設定する単位トルク変化量設定手段を備え、
前記駐車時制御手段は、前記設定された単位トルク変化量をもって増加するトルクが前記電動機から出力されるよう制御する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明の自動車では、シフトレバーが駐車ポジションに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、車両を前後方向の少なくとも一方に所定の移動量以上移動可能なトルクであってブレーキペダルが戻された速度に基づいて単位時間当たりの変化量をもって増加するトルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する。これにより、電動機から出力するトルクをブレーキペダルが戻された速度に基づいて徐々に増加するよう出力するから、固定手段におけるギヤの噛み合いを行なう際に運転者に予期しないショックを与えるのを抑制することができる。

こうした本発明の自動車において、前記単位トルク変化量設定手段は、前記ブレーキペダルが戻された速度が小さいほど小さくなる傾向に前記単位トルク変化量を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、運転者が予期しないトルクを発生しないようブレーキペダルをゆっくりと戻したときほど電動機から出力するトルクの時間変化が小さくなるから、より適切に運転者に予期しないショックを与えるのを抑制することができる。

また、本発明の自動車において、前記単位トルク変化量設定手段は、前記ブレーキペダルの踏み込み量が所定量に至ったときの該踏み込み量の変化量を該ブレーキペダルが戻された速度として用いて前記単位トルク変化量を設定する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の自動車において、前記駐車時制御手段は、車両を前後方向の一方に第１の移動量以上移動可能なトルクと車両を前後方向の他方に第２の移動量以上移動可能なトルクとが前記電動機から順に出力されるよう該電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、固定手段におけるギヤの噛み合いを車両の停車位置から少ない移動距離で行なうことができる。

本発明の自動車の制御方法は、
第１の車軸または第２の車軸に動力を出力可能な電動機と、前記第１の車軸に直接または間接に取り付けられ該第１の車軸の回転に伴って回転する第１のギヤと該第１のギヤとの噛み合いにより該第１の車軸が回転しないよう固定可能な第２のギヤとを有しシフトレバーが駐車ポジションに操作されたときに前記第２のギヤを前記第１のギヤに噛み合い可能に作動する固定手段と、を備える自動車の制御方法であって、
シフトレバーが前記駐車ポジションに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、前記ブレーキペダルが戻された速度に応じた単位時間当たりの変化量をもって増加する車両を前後方向の少なくとも一方に所定の移動量以上移動可能なトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する
ことを要旨とする。

この本発明の自動車の制御方法では、シフトレバーが駐車ポジションに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、車両を前後方向の少なくとも一方に所定の移動量以上移動可能なトルクであってブレーキペダルが戻された速度に基づいて単位時間当たりの変化量をもって増加するトルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する。これにより、電動機から出力するトルクをブレーキペダルが戻された速度に基づいて徐々に増加するよう出力するから、固定手段におけるギヤの噛み合いを行なう際に運転者に予期しないショックを与えるのを抑制することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と
、動力分配統合機構３０に接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにディファレンシャルギヤ６２を介して接続されたモータＭＧ２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０，デファレンシャルギヤ６２を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

ギヤ機構６０には、ファイナルギヤ６０ａに取り付けられたパーキングギヤ９２と、パーキングギヤ９２と噛み合ってその回転駆動を停止した状態でロックするパーキングロックポール９４とからなるパーキングロック機構９０が取り付けられている。パーキングロックポール９４は、他のレンジからＰレンジへの操作信号またはＰレンジから他のレンジへの操作信号を入力したハイブリッド用電子制御ユニット７０により図示しないアクチュエータが駆動制御されることによって作動し、パーキングギヤ９２との噛合およびその解除によりパーキングロックおよびその解除を行なう。ファイナルギヤ６０ａは、機械的に駆動輪６３ａ，６３ｂに接続されているから、パーキングロック機構９０は間接的に駆動輪６３ａ，６３ｂをロックしていることになる。

モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θ１，θ２を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号が入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車両の前後方向の車速を検出可能な車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特にパーキングロック機構９０におけるギヤを噛み合わせる際の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駐車時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、車両が停止してブレーキペダル８５が踏み込まれている状態でシフトレバー８１がＰレンジに操作されたときに実行される。

駐車時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、ブレーキペダルポジションセンサ８６からブレーキペダルポジションＢＰを入力し（ステップＳ１００）、入力したブレーキペダルポジションＢＰが閾値Ｂｒｅｆ以下となるまで待つ処理を行ない（ステップＳ１１０）、ブレーキペダルポジションＢＰが閾値Ｂｒｅｆ以下となったときのブレーキペダル８５が戻される速度としてのペダル戻り速度Ｖｂに基づいてモータＭＧ２から出力するトルクの減少率としてのレート値Ｔｒｔを設定する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｂｒｅｆは、ステップＳ１２０以降の処理を開始するタイミングを調整するために予め設定された値であり、例えば０％や１０％，２０％などの値を用いることができる。また、ペダル戻り速度Ｖｂは、実施例では、ブレーキペダルポジションＢＰが閾値Ｂｒｅｆ以下となる直前のブレーキペダルポジションＢＰ（前回ＢＰ）からブレーキペダルポジションＢＰが閾値Ｂｒｅｆ以下となった直後のブレーキペダルポジションＢＰ（現在ＢＰ）を減じて計算するものとした。即ち、ブレーキペダル８５がゆっくりと戻されるほどペダル戻り速度Ｖｂは小さい値となる。また、レート値Ｔｒｔは、実施例では、ペダル戻り速度Ｖｂとレート値Ｔｒｔとの関係を予め定めてレート値設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、ペダル戻り速度Ｖｂが与えられると記憶したマップから対応するレート値Ｔｒｔを導出して設定するものとした。図３にレート値Ｔｒｔ設定用マップの一例を示す。実施例のレート値設定用マップでは、ペダル戻り速度Ｖｂが小さいほどレート値Ｔｒｔが小さくなるものとした。ここで、ペダル戻り速度Ｖｂが小さいほどレート値Ｔｒｔを小さくするのは、運転者が予期しないショックを発生しないようにするときほどブレーキペダルを比較的ゆっくりと操作することと、ショックを抑制するにはモータＭＧ２から出力するトルクの変化率を小さくする必要があることと、に基づく。

こうしてレート値Ｔｒｔを設定すると、モータＭＧ２から出力するトルクとして設定される後退トルクＴ１の前回値（前回Ｔ１）から設定したレート値Ｔｒｔを減じたものと負の値の所定トルクＴ１ｘとのうち大きい方を新たに後退トルクＴ１として設定してモータＭＧ２から出力する処理（ステップＳ１３０）を、後退トルクＴ１の出力を開始してから所定時間ｔｒｅｆが経過するまで繰り返し（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）、所定時間ｔｒｅｆが経過した後は、ステップＳ１３０の処理を、入力した車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ未満となるまで、または、入力したリングギヤ軸３２ａの回転角αが閾値α１ｒｅｆ未満となるまで繰り返す（ステップＳ１３０〜Ｓ１７０）。ステップＳ１３０の処理は、後退トルクＴ１をトルク指令としてモータＥＣＵ４０に送信し、トルク指令を受信したモータＥＣＵ４０が後退トルクＴ１でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なうことにより行なわれる。ステップＳ１３０の処理で所定トルクＴ１ｘは、リングギヤ軸３２ａおよびリングギヤ軸３２ａに間接的に接続されたパーキングギヤ９２を車両後進方向に回転させるトルクとして予め設定されるものであり、運転者に車両の移動感を与えない程度の大きさのトルクとしてモータＭＧ２の特性などにより定めることができる。なお、後退トルクＴ１の初期値には、値０が設定されている。また、ステップＳ１４０の処理で所定時間ｔｒｅｆは、モータＭＧ２から後退トルクＴ１の出力が開始されてから車速センサ８８による車速Ｖの検出が可能となるまでに要する時間またはそれよりも若干長い時間として設定され、例えば、数十ｍｓｅｃ〜数百ｍｓｅｃなどに設定することができる。また、ステップＳ１５０の処理でリングギヤ軸３２ａの回転角αは、回転位置検出センサ４４により検出されるモータＭＧ２の回転子の現在の回転位置θ２と車両停車時の回転位置θ２とに基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。このリングギヤ軸３２ａの回転角αは、車両前進方向が正側で車両後進方向が負側となるよう正負を定めた。また、ステップＳ１６０の処理で閾値Ｖｒｅｆは、パーキングロック機構９０におけるギヤが噛み合って車両が停止しているか否かを判定するために用いられる閾値であり、値０近傍の正の値が設定される。そして、ステップＳ１７０の処理で閾値α１ｒｅｆは、リングギヤ軸３２ａが車両の停車位置から車両後進方向にパーキングギヤ９２の半歯分に相当する角度を回転したか否かを判定するために用いられる閾値であり、パーキングギヤ９２の大きさや歯数，ギヤ機構６０のギヤ比などにより定められる。こうして後退トルクＴ１をモータＭＧ２から出力して、リングギヤ軸３２ａの回転角αが閾値α１ｒｅｆ未満に至る前に車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ未満に至ったときには、パーキングロック機構９０におけるギヤが噛み合って車両は停止したと判断して、モータＭＧ２のトルク指令を解除し（ステップＳ２３０）、駐車時制御ルーチンを終了する。

こうして後退トルクＴ１をモータＭＧ２から出力する際のパーキングロック機構９０におけるギヤの噛み合いの様子を図４に示す。図４（ａ）は車両が停止してシフトレバー８１がＰレンジに操作された後にブレーキペダル８５が戻されたときのパーキングロック機構９０の様子を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）の状態からパーキングギヤ９２が車両後進方向に回転してパーキングギヤ９２とパーキングロックポール９４とが噛み合ったときのパーキングロック機構９０の様子を示す。図４（ａ）に示すように、シフトレバー８１がＰレンジに操作された後にブレーキペダル８５が戻されたときにパーキングロック機構９０におけるギヤが噛み合わなかったときには、図４（ｂ）に示すように、ブレーキがオフされた後にモータＭＧ２から後退トルクＴ１を出力することにより、パーキングギヤ９２を車両後進方向に回転させてパーキングロック機構９０におけるギヤを噛み合わせるのである。このように、パーキングロック機構９０におけるギヤを噛み合わせる際に、ペダル戻り速度Ｖｂが小さいほど小さくなる傾向に設定したレート値Ｔｒｔを用いて所定トルクＴ１ｘにレート処理を施した後退トルクＴ１をモータＭＧ２から出力するから、ペダル戻り速度Ｖｂが小さいときほどモータＭＧ２から出力するトルクの変化が抑制され運転者に予期しないショックを与えるのを抑制することができる。

一方、車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ未満に至ることなくリングギヤ軸３２ａの回転角αが閾値α１ｒｅｆ未満に至ったとき（ステップＳ１７０）、即ちパーキングロック機構９０におけるギヤが噛み合うことなくリングギヤ軸３２ａが車両の停車位置から車両後進方向にパーキングギヤ９２の半歯分に相当する角度を回転したときには、モータＭＧ２から出力するトルクとして設定される前進トルクＴ２の前回値（前回Ｔ２）にステップＳ１２０で設定したレート値Ｔｒｔを足したものと正の値の所定トルクＴ２ｘとのうち小さい方を新たに前進トルクＴ２として設定してモータＭＧ２から出力する処理（ステップＳ１８０）を、前進トルクＴ２の出力を開始してから所定時間ｔｒｅｆが経過するまで繰り返し（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）、所定時間ｔｒｅｆが経過した後は、ステップＳ１８０の処理を入力した車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ未満となるまで、または、入力したリングギヤ軸３２ａの回転角αが閾値α２ｒｅｆ未満となるまで繰り返す（ステップＳ１８０〜Ｓ２２０）。ここで、ステップＳ１８０〜Ｓ２２０の処理は、ステップＳ１３０〜Ｓ１７０の処理に対してＭＧ２から出力するトルクを逆向きに出力する処理となっており、正の値の所定トルクＴ２ｘには、実施例では、負の値の所定トルクＴ１ｘの符号を反転した値（−Ｔ１ｘ）が設定されるものとした。なお、前進トルクＴ２の初期値には、値０が設定されている。そして、ステップＳ２２０の処理で閾値α２ｒｅｆは、リングギヤ軸３２ａがステップＳ１８０の処理の時点から車両前進方向にパーキングギヤ９２の１歯分に相当する角度を回転したか否か、即ちリングギヤ軸３２ａが車両の停車位置から車両前進方向にパーキングギヤ９２の半歯分に相当する角度を回転したか否かを判定するために用いられる閾値であり、実施例では、閾値α１ｒｅｆの符号を反転した値（−α１ｒｅｆ）を設定するものとした。こうして前進トルクＴ２をモータＭＧ２から出力して、リングギヤ軸３２ａの回転角αが閾値α２ｒｅｆ以上に至る前に車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ未満に至ったときには、パーキングロック機構９０におけるギヤが噛み合って車両は停止したと判断し、モータＭＧ２のトルク指令を解除し（ステップＳ２３０）、駐車時制御ルーチンを終了する。

こうして前進トルクＴ２を出力する際のパーキングロック機構９０におけるギヤの噛み合いの様子を図５に示す。図５（ａ）は車両が停止してシフトレバー８１がＰレンジに操作されたときのパーキングロック機構９０の様子を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）の状態からパーキングギヤ９２が車両後進方向に半歯分回転したときのパーキングロック機構９０の様子を示し、図５（ｃ）は図５（ｂ）の状態からパーキングギヤ９２が車両前進方向に回転してパーキングギヤ９２とパーキングロックポール９４とが噛み合ったときのパーキングロック機構９０の様子を示す。図５（ｂ）に示すように、後進トルクＴ１を出力してパーキングギヤ９２を車両後進方向に半歯分回転させてもギヤが噛み合わないときは（ステップＳ１３０〜Ｓ１７０）、図５（ｃ）に示すように、前進トルクＴ２を出力してギヤを噛み合わせるのである（ステップＳ１８０〜Ｓ２２０）。このように、パーキングロック機構９０におけるギヤを噛み合わせる際に、ペダル戻り速度Ｖｂが小さいほど小さくなる傾向に設定したレート値Ｔｒｔを用いて所定トルクＴ２ｘにレート処理を施した前進トルクＴ２をモータＭＧ２から出力するから、ペダル戻り速度Ｖｂが小さいときほどモータＭＧ２から出力するトルクの変化が抑制され運転者に予期しないショックを与えるのを抑制することができる。さらに、パーキングギヤ９２を車両前後方向の一方にのみ回転させてパーキングロック機構９０におけるギヤを噛み合わせるものに比して車両の停車位置からの移動距離を小さくすることができる。

以上説明したハイブリッド自動車２０によれば、シフトレバー８１がＰレンジに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、パーキングロック機構９０におけるギヤを噛み合わせる際には、ペダル戻り速度Ｖｂが小さいほど小さくなる傾向に設定したレート値Ｔｒｔを用いて所定トルクＴ１ｘ，Ｔ２ｘにレート処理を施した後進トルクＴ１と前進トルクＴ２とをモータＭＧ２から順に出力するから、ペダル戻り速度Ｖｂが小さいときほどモータＭＧ２から出力するトルクの変化が抑制され運転者に予期しないショックを与えるのを抑制することができる。また、車両が停車位置から車両前後方向にパーキングギヤ９２の半歯分に相当する距離を移動する間にパーキングロック機構９０におけるギヤを噛み合わせることができるから、車両の停車位置からの移動距離を小さくすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、図３に示すように、ペダル戻り速度Ｖｂが小さいほど曲線的にレート値Ｔｒｔが小さくなるよう設定するものとしたが、直線的或いは段階的にレート値Ｔｒｔが小さくなるよう設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ペダル戻り速度Ｖｂは、ブレーキペダルポジションＢＰが閾値Ｂｒｅｆ以下となる直前のブレーキペダルポジションＢＰ（前回ＢＰ）からブレーキペダルポジションＢＰが閾値Ｂｒｅｆ以下となった直後のブレーキペダルポジションＢＰ（現在ＢＰ）を減じて計算するものとしたが、ブレーキペダルポジションＢＰが第１の所定量から第１の所定量より小さい第２の所定量（例えば、０％など）に至るまでに要する時間に基づいてペダル戻り速度Ｖｂを計算するものとしてもよいし、ブレーキペダルが戻される際の所定時間におけるブレーキペダルポジションＢＰの変化量に基づいて計算するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、パーキングロック機構９０におけるギヤを噛み合わせる際に、後退トルクＴ１と前進トルクＴ２とをモータＭＧ２から順に出力するものとしたが、前進トルクＴ２と後退トルクＴ１とをモータＭＧ２から順に出力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、パーキングロック機構９０におけるギヤを噛み合わせる際に、後退トルクＴ１と前進トルクＴ２とをモータＭＧ２から順に出力するものとしたが、後退トルクＴ１のみ又は前進トルクＴ２のみをモータＭＧ２から出力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、入力したブレーキペダルポジションＢＰが閾値Ｂｒｅｆ以下となる状態まで待ってからモータＭＧ２からトルクを出力するものとしたが、ブレーキペダルポジションＢＰに代えてブレーキペダル８５の踏み込みに基づいて生じる図示しないブレーキマスターシリンダの圧力（ブレーキ圧）を用いるものとしても良い。

実施例のハイブリッド自動車２０では、負の値の所定トルクＴ１ｘと正の値の所定トルクＴ２ｘは、同じ大きさの値を用いるものとしたが、異なる大きさの値を用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１４０の所定時間ｔｒｅｆとステップＳ１９０の所定時間ｔｒｅｆとについて同じ時間を用いるものとしたが、それぞれ定めた異なる時間を用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図６における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、走行用の動力源としてモータのみを搭載した電気自動車に適用しても構わない。また、自動車以外の車両の形態としても構わない。さらに、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、パーキングギヤ９２とパーキングロックポール９４とを有するパーキングロック機構９０が「固定手段」に相当し、シフトレバー８１がＰレンジに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、ブレーキペダルポジションＢＰが閾値Ｂｒｅｆ以下に至る際のブレーキペダル８５が戻される速度としてのペダル戻り速度Ｖｂ及びペダル戻り速度Ｖｂとレート値Ｔｒｔとの関係を予め定めた図３のレート値設定用マップに基づいてモータＭＧ２から出力するトルクの減少率としてのレート値Ｔｒｔを設定する図２の駐車時制御ルーチンのステップＳ１２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「単位トルク変化量設定手段」に相当し、シフトレバー８１がＰレンジに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、設定したレート値Ｔｒｔを用いて所定トルクＴ１ｘにレート処理を施した後進トルクＴ１を設定し、車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ未満になるかリングギヤ軸３２ａの回転角αが閾値α１ｒｅｆ以上になるまで、設定した後退トルクＴ１をモータＭＧ２のトルク指令としてモータＥＣＵ４０に送信したり、車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ未満に至ることなくリングギヤ軸３２ａの回転角αが閾値α１ｒｅｆ未満に至ったときには、設定したレート値Ｔｒｔを用いて所定トルクＴ２ｘにレート処理を施した前進トルクＴ２を設定し、車速Ｖの絶対値が閾値Ｖｒｅｆ未満になるかリングギヤ軸３２ａの回転角αが閾値α２ｒｅｆ以上になるまで、設定した前進トルクＴ２をモータＭＧ２のトルク指令としてモータＥＣＵ４０に送信したりする図２の駐車時制御ルーチンのステップＳ１００，Ｓ１１０，Ｓ１３０〜Ｓ２３０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令に基づいてモータＭＧ２のインバータ４２をスイッチング制御するモータＥＣＵ４０とが「駐車時制御手段」に相当する。「電動機」としては、発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機に限定されるものではなく、第１の車軸または第２の車軸に動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「固定手段」としては、パーキングギヤ９２とパーキングロックポール９４とを有するパーキングロック機構９０に限定されるものではなく、シフトレバーが駐車ポジションに操作されたときに第２のギヤを第１のギヤに噛み合い可能に作動するものであれば如何なるものとしても構わない。「単位トルク変化量設定手段」としては、シフトレバー８１がＰレンジに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、ブレーキペダルポジションＢＰが閾値Ｂｒｅｆ以下に至る際のブレーキペダル８５が戻される速度としてのペダル戻り速度Ｖｂ及びペダル戻り速度Ｖｂとレート値Ｔｒｔとの関係を予め定めた図３のレート値設定用マップに基づいてモータＭＧ２から出力するトルクの減少率としてのレート値Ｔｒｔを設定する図２の駐車時制御ルーチンのステップＳ１２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、シフトレバーが駐車ポジションに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときにブレーキペダルが戻された速度に基づいて単位時間当たりの電動機から出力されるトルクの変化量である単位トルク変化量を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「駐車時制御手段」としては、シフトレバー８１がＰレンジに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、設定したレート値Ｔｒｔを用いて所定トルクＴ１ｘにレート処理を施した後進トルクＴ１と設定したレート値Ｔｒｔを用いて所定トルクＴ２ｘにレート処理を施した前進トルクＴ２とをモータＭＧ２から順に出力するようモータＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、シフトレバー８１がＰレンジに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、設定したレート値Ｔｒｔを用いて所定トルクＴ１ｘにレート処理を施した後進トルクＴ１のみをモータＭＧ２から出力するようモータＭＧ２を制御するものなど、シフトレバーが駐車ポジションに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、車両を前後方向の少なくとも一方に所定の移動量以上移動可能なトルクであってブレーキペダルが戻された速度に応じた単位時間当たりの変化量をもって増加するトルクが電動機から出力されるよう電動機を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。ハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駐車時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。レート値Ｔｒｔ設定用マップの一例を示す説明図である。パーキングロック機構９０におけるギヤの噛み合いの様子を示す説明図である。パーキングロック機構９０におけるギヤの噛み合いの様子を示す説明図である。変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６クランクシャフト、２８ダンパ、３０動力分配統合機構、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３２ａリングギヤ軸、３３ピニオンギヤ、３４キャリア、３５減速ギヤ、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置検出センサ、５０バッテリ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４電力ライン、６０ギヤ機構、６０ａファイナルギヤ、６２デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ駆動輪、６４ａ，６４ｂ車輪、７０ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、８１シフトレバー、８２シフトポジションセンサ、８３アクセルペダル、８４アクセルペダルポジションセンサ、８５ブレーキペダル、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、９０パーキングロック機構、９２パーキングギヤ、９４パーキングロックポール、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

第１の車軸または第２の車軸に動力を出力可能な電動機と、前記第１の車軸に直接または間接に取り付けられ該第１の車軸の回転に伴って回転する第１のギヤと該第１のギヤとの噛み合いにより該第１の車軸が回転しないよう固定可能な第２のギヤとを有しシフトレバーが駐車ポジションに操作されたときに前記第２のギヤを前記第１のギヤに噛み合い可能に作動する固定手段と、前記シフトレバーが前記駐車ポジションに操作された以降に車両を前後方向の少なくとも一方に所定の移動量以上移動可能なトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する駐車時制御手段と、を備える自動車であって、
前記シフトレバーが前記駐車ポジションに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、前記ブレーキペダルが戻された速度に基づいて単位時間当たりの前記電動機から出力されるトルクの変化量である単位トルク変化量を設定する単位トルク変化量設定手段を備え、
前記駐車時制御手段は、前記設定された単位トルク変化量をもって増加するトルクが前記電動機から出力されるよう制御する手段である、
自動車。
前記単位トルク変化量設定手段は、前記ブレーキペダルが戻された速度が小さいほど小さくなる傾向に前記単位トルク変化量を設定する手段である請求項１記載の自動車。
前記単位トルク変化量設定手段は、前記ブレーキペダルの踏み込み量が所定量に至ったときの該踏み込み量の変化量を該ブレーキペダルが戻された速度として用いて前記単位トルク変化量を設定する手段である請求項１または２記載の自動車。
前記駐車時制御手段は、車両を前後方向の一方に第１の移動量以上移動可能なトルクと車両を前後方向の他方に第２の移動量以上移動可能なトルクとが前記電動機から順に出力されるよう該電動機を制御する手段である請求項１ないし３いずれか記載の自動車。
第１の車軸または第２の車軸に動力を出力可能な電動機と、前記第１の車軸に直接または間接に取り付けられ該第１の車軸の回転に伴って回転する第１のギヤと該第１のギヤとの噛み合いにより該第１の車軸が回転しないよう固定可能な第２のギヤとを有しシフトレバーが駐車ポジションに操作されたときに前記第２のギヤを前記第１のギヤに噛み合い可能に作動する固定手段と、を備える自動車の制御方法であって、
前記シフトレバーが前記駐車ポジションに操作された後に踏み込まれていたブレーキペダルが戻されたときに、前記ブレーキペダルが戻された速度に応じた単位時間当たりの変化量をもって増加する車両を前後方向の少なくとも一方に所定の移動量以上移動可能なトルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する
自動車の制御方法。