JP2009254162A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】電動機が車輪に機械的に接続された車両においてシフトレバーが駐車ポジションから他のポジションに変更されたときに捩り歪みにより電動機に振動が生じるのを抑制する。
【解決手段】シフトレバーが駐車ポジションにシフト操作されたときから駆動輪の平均回転角変化量Ａｗを積算することにより積算回転角ＳＡｗを演算し（Ｓ１００，Ｓ１１０）、運転者によりブレーキペダル６５が踏み込まれてシフトレバー６１が他のポジションに変更されたときに（Ｓ１２０，Ｓ１３０）、積算回転角ＳＡｗに基づく振動抑制トルクＴｃｏをモータのトルク指令Ｔｍ＊を設定してモータを制御すると共に（Ｓ１４０〜Ｓ１６０）、モータから振動抑制トルクＴｃｏが出力された以降にパーキングロックを解除する（Ｓ１７０）。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関し、詳しくは、車輪に機械的に接続された電動機とこの電動機から車輪までに設けられた回転部材に取り付けられてシフトレバーが駐車ポジションに操作されたときに回転部材が回転しないよう固定するパーキングロック手段と運転者の操作によって車輪を含む車両の車輪に制動力を付与する制動力付与手段とを備える車両およびその制御方法に関する。
従来、この種の車両としては、走行用の動力を出力可能なモータと、シフトレバーが駐車ポジションに操作されたときに車軸が回転しないよう固定するパーキングロック機構とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、シフトレバーが駐車ポジションから他のポジションに変更されるときには、路面勾配に基づく車両の前後方向に作用する力を打ち消す方向の駆動力をモータから出力することにより、シフト操作をスムーズに行なうことができるとしている。
特開２００６−７４８９４号公報
一般的に、こうした車両では、シフトレバーが駐車ポジションに操作されたときには、パーキングロック機構によってモータから車輪までに設けられた回転部材を回転しないよう固定して車両を停止させる。このとき、路面が傾いている場合など、停車状態によっては、回転部材から車輪までの回転系に車重による捩り歪みが生じる。この状態でシフトレバーが駐車ポジションから他のポジションに変更されると、捩り歪みが直接モータに作用してモータの回転子に振動を生じさせ、場合によっては回転子に損傷を与えることがある。
本発明の車両およびその制御方法は、電動機が車輪に機械的に接続された車両においてシフトレバーが駐車ポジションから他のポジションに変更されたときに捩り歪みにより電動機に振動が生じるのを抑制することを主目的とする。
本発明の車両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。
本発明の車両は、
車輪に機械的に接続された電動機と、前記電動機から前記車輪までに設けられた回転部材に取り付けられて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回転部材が回転しないよう固定するパーキングロック手段と、運転者の操作によって前記車輪を含む車両の車輪に制動力を付与する制動力付与手段と、を備える車両であって、
前記パーキングロック手段により前記回転部材が回転不能に固定されてから前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用する捩り歪みを反映する物理量である捩り歪み反映物理量を検出する捩り歪み反映物理量検出手段と、
前記制動力付与手段により前記車両の車輪に制動力が付与されている状態で前記シフトレバーが前記駐車ポジションから他のポジションに変更される際には、前記検出された捩り歪み反映物理量に応じた方向の捩り歪みが前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用されるよう前記電動機を制御すると共に前記回転部材の固定が解除されるよう前記パーキングロック手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の車両では、パーキングロック手段により回転部材が回転不能に固定されてから回転部材から車輪までの回転系に作用する捩り歪みを反映する物理量である捩り歪み反映物理量を検出し、制動力付与手段により車両の車輪に制動力が付与されている状態でシフトレバーが駐車ポジションから他のポジションに変更される際には、検出した捩り歪み反映物理量に応じた方向の捩り歪みが回転部材から車輪までの回転系に作用されるよう電動機を制御すると共に回転部材の固定が解除されるようパーキングロック手段を制御する。これにより、回転部材から車輪までの回転系に作用する捩り歪みにより電動機に振動が生じるのを抑制することができる。
こうした本発明の車両において、前記捩り歪み反映物理量検出手段は、前記捩り歪み反映物理量として前記車輪の回転角を検出する手段であるものとすることもできる。
また、本発明の車両において、前記制御手段は、前記捩り歪み反映物理量に応じた捩り歪みが大きいほど大きい捩り歪みが前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用されるよう前記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、回転部材から車輪までの回転系に作用する捩り歪みにより電動機に振動が生じるのをより抑制することができる。
さらに、本発明の車両において、前記制御手段は、前記検出された捩り歪み反映物理量に応じた方向の捩り歪みが前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用された以降に前記回転部材の固定が解除されるよう制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の車両において、前記制御手段は、前記回転部材の固定が解除されてからの時間の経過に伴って徐々に小さくなる捩り歪みが前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用されるよう前記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、回転部材から車輪までの回転系に作用される捩り歪みを徐々に小さくすることができ、回転部材から車輪までの回転系に作用する捩り歪みにより電動機に振動が生じるのを抑制することができる。
あるいは、本発明の車両において、内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、を備えるものとすることもできる。
本発明の車両の制御方法は、
車輪に機械的に接続された電動機と、前記電動機から前記車輪までに設けられた回転部材に取り付けられて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回転部材が回転しないよう固定するパーキングロック手段と、運転者の操作によって前記車輪を含む車両の車輪に制動力を付与する制動力付与手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記パーキングロック手段により前記回転部材が回転不能に固定されてから前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用する捩り歪みを反映する物理量である捩り歪み反映物理量を検出し、
前記制動力付与手段により前記車両の車輪に制動力が付与されている状態で前記シフトレバーが前記駐車ポジションから他のポジションに変更される際には、前記検出した捩り歪み反映物理量に応じた方向の捩り歪みが前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用されるよう前記電動機を制御すると共に前記回転部材の固定が解除されるよう前記パーキングロック手段を制御する、
ことを特徴とする。
この本発明の車両の制御方法では、パーキングロック手段により回転部材が回転不能に固定されてから回転部材から車輪までの回転系に作用する捩り歪みを反映する物理量である捩り歪み反映物理量を検出し、制動力付与手段により車両の車輪に制動力が付与されている状態でシフトレバーが駐車ポジションから他のポジションに変更される際には、検出した捩り歪み反映物理量に応じた方向の捩り歪みが回転部材から車輪までの回転系に作用されるよう電動機を制御すると共に回転部材の固定が解除されるようパーキングロック手段を制御する。これにより、回転部材から車輪までの回転系に作用する捩り歪みにより電動機に振動が生じ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電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、駆動輪３６ａ，３６ｂに機械的に接続された周知の同期発電電動機としてのモータ２２と、モータ２２を駆動するインバータ２６と電力をやりとりするバッテリ２８と、駆動軸としてのモータ２２の回転軸２２ａが回転しないようロックするパーキングロック機構３０と、駆動輪３６ａ，３６ｂや図示しない従動輪にブレーキを作用させるためのブレーキアクチュエータ４２と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット５０とを備える。
パーキングロック機構３０は、駆動輪３６ａ，３６ｂに接続された駆動軸としてのモータ２２の回転軸２２ａに取り付けられたパーキングギヤ３０ａと、パーキングギヤ３０ａ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３０ｂとから構成されている。パーキングロックポール３０ｂは、シフトレバー６１の他のポジションから駐車ポジションへの操作信号または駐車ポジションから他のポジションへの操作信号が入力された電子制御ユニット５０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３０ａ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。モータ２２の回転軸２２ａは、機械的に駆動輪３６ａ，３６ｂに接続されているから、パーキングロック機構３０は間接的に駆動輪３６ａ，３６ｂをロックできることになる。
ブレーキアクチュエータ４２は、ブレーキペダル６５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ４０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪３６ａ，３６ｂや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ４６ａ，４６ｂなどの油圧を調整したり、ブレーキペダル６５の踏み込みに無関係に、駆動輪３６ａ，３６ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ４６ａ，４６ｂなどの油圧を調整したりすることができるように構成されている。以下、ブレーキアクチュエータ４２の作動により駆動輪３６ａ，３６ｂや従動輪に制動力を作用させる場合を油圧ブレーキと称する。
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２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、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット５０には、駆動軸としてのモータ２２の回転軸２２ａの回転位置を検出する回転位置センサ２４からの回転位置θｍや、駆動輪３６ａ，３６ｂの回転位置を検出する回転位置センサ３８ａ，３８ｂからの回転位置θｗａ，θｗｂ，イグニッションスイッチ６０からのイグニッション信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３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６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５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６６からのブレーキペダルポジションＢＰなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０からは、モータ２２を駆動制御するためのインバータ２６のスイッチング素子へのスイッチング制御信号やパーキングロックポール３０ｂへの制御信号，ブレーキアクチュエータ４２への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット５０は、駆動輪３６ａ，３６ｂの回転位置θｗａ，θｗｂに基づいて車両前進方向の回転変化量を正とし車両後進方向の回転変化量を負とする駆動輪３６ａ，３６ｂの平均回転角変化量Ａｗも演算している。また、シフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）やニュートラルポジション（Ｎポジション），前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション），後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）などがあり、実施例では、運転者によってブレーキペダル６５が踏み込まれているときにだけ駐車ポジションから他のポジションへの変更や他のポジションから駐車ポジションへの変更が可能になるものとした。
次に、こうして構成された電気自動車２０の動作、特にシフトレバー６１が駐車ポジションにシフト操作されて駐車した後に発進などのため他のポジションにシフト操作されるときの動作について説明する。図２は、電子制御ユニット５０により実行される駐車・発進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、運転者によってシフトレバー６１が他のポジションから駐車ポジションにシフト操作されたときに実行される。
駐車・発進時制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、入力処理として駆動輪３６ａ，３６ｂの回転位置θｗａ，θｗｂに基づいて演算された前回この入力処理を実行したときからの平均回転角変化量Ａｗ（初回は値０）やシフトポジションセンサ６２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６６からのブレーキペダルポジションＢＰを入力すると共に（ステップＳ１００）、前回の積算回転角（前回ＳＡｗ）に入力した平均回転角変化量Ａｗを加えることにより積算回転角ＳＡｗを演算して不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリなど）に記憶し（ステップＳ１１０）、ブレーキペダルポジションＢＰが０％より大きく且つシフトポジションＳＰが駐車ポジション以外の他のポジションに変更されるまで即ち運転者によってブレーキペダル６５が踏み込まれてシフトレバー６１が駐車ポジションから他のポジションに変更されるまで（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、ステップＳ１００，Ｓ１１０の処理を繰り返す。ここで、積算回転角ＳＡｗは、運転者によってシフトレバー６１が駐車ポジションにシフト操作されたときに初期値として値０が設定され、シフトポジションＳＰが駐車ポジションに操作されている間の駆動輪３６ａ，３６ｂの平均回転角変化量Ａｗの積算に相当する。また、実施例では、シフトレバー６１が駐車ポジションの状態で一旦イグニッションスイッチ６０がオフされてから再びオンされるときには、積算回転角ＳＡｗを値０に初期化せず不揮発性メモリに記憶された値を用いるものとした。いま、シフトレバー６１が駐車ポジションに操作されているときを考えており、パーキングロックポール３０ｂによってモータ２２の回転軸２２ａに取り付けられたパーキングギヤ３０ａを回転不能に固定した状態で車両の停止が保持されている。このとき、路面が傾いている場合や車止めなどに乗り上げて車両が停止している場合など、停車状態によっては、シフトレバー６１が駐車ポジションに操作されてパーキングギヤ３０ａが回転不能に固定されていても車重に応じて駆動輪３６ａ，３６ｂが回転し、パーキングギヤ３０ａから駆動輪３６ａ，３６ｂまでの回転系（以下、単に回転系という）に捩り歪みが生じる。この捩り歪みは、パーキングギヤ３０ａが回転不能に固定されてから駆動輪３６ａ，３６ｂが回転した回転変化量に相当するため、実施例では、積算回転量ＳＡｗを演算することによって回転系の捩り歪みを検出するものとした。即ち、積算回転量ＳＡｗが正の方向に大きいほど駆動輪３６ａ，３６ｂが車両前進方向に大きく回転して回転系に正の方向の大きな捩り歪みが生じていると判定し、積算回転量ＳＡｗが負の方向に大きいほど駆動輪３６ａ，３６ｂが車両後進方向に大きく回転して回転系に負の方向の大きな捩り歪みが生じていると判定するのである。
こうして積算回転角ＳＡｗを演算している最中に、運転者によってブレーキペダル６５が踏み込まれてシフトレバー６１が駐車ポジションから他のポジションに変更されると、演算した積算回転角ＳＡｗに基づいて振動抑制トルクＴｃｏを設定すると共に（ステップＳ１４０）、振動抑制トルクＴｃｏをモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊に設定し（ステップＳ１５０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ２２が駆動されるようインバータ２６のスイッチング素子のスイッチング制御を行ない（ステップＳ１６０）、モータ２２から振動抑制トルクＴｃｏが出力された以降にパーキングロックを解除するようパーキングロックポール３０ｂに制御信号を送信する（ステップＳ１７０）。ここで、振動抑制トルクＴｃｏは、実施例では、積算回転角ＳＡｗと振動抑制トルクＴｃｏとの関係を予め定めて振動抑制トルク設定用マップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、積算回転角ＳＡｗが与えられると記憶したマップから対応する振動抑制トルクＴｃｏを導出して設定するものとした。図３に振動抑制トルク設定用マップの一例を示す。振動抑制トルクＴｃｏは、図示するように、積算回転角ＳＡｗが値０のときに値０が設定され、積算回転角ＳＡｗが負の領域では積算回転角ＳＡｗの絶対値が大きいほど正の方向に大きくなるトルクが設定され、積算回転角ＳＡｗが正の領域では積算回転角ＳＡｗの絶対値が大きいほど負の方向に大きくなるトルクが設定される。即ち、振動抑制トルクＴｃｏは、パーキングギヤ３０ａから駆動輪３６ａ，３６ｂまでの回転系の捩り歪みを保持する方向のトルクが設定されると共に、回転系の捩り歪みが大きいほど絶対値として大きいトルクが設定されるのである。いま、運転者によってブレーキペダル６５が踏み込まれているときを考えているから駆動輪３６ａ，３６ｂに油圧ブレーキが作用して車両の停止は確保されているが、上述したように、停車状態によってはパーキングギヤ３０ａから駆動輪３６ａ，３６ｂまでの回転系に捩り歪みが生じている。このため、モータ２２からトルクを出力することなしにパーキングギヤ３０ａの固定を解除すると、回転系の捩り歪みがパーキングギヤ３０ａからモータ２２までに急に作用してモータ２２の回転子を振動させる場合がある。こうした振動は場合によってはモータ２２の劣化を促進させることがあるため、実施例では、回転系の捩り歪みに応じた振動抑制トルクＴｃｏをモータ２２から出力するものとした。即ち、回転系の捩り歪みがパーキングギヤ３０ａからモータ２２までに急に作用することによりモータ２２の回転子が振動しないように、予めパーキングギヤ３０ａからモータ２２までに回転系の捩り歪みと同様の捩り歪みを作用させるのである。そして、モータ２２から振動抑制トルクＴｃｏが出力された以降にパーキングギヤ３０ａの固定が解除されるから、回転系の捩り歪みによりモータ２２の回転子が振動するのを抑制することができる。
こうしてパーキングロックを解除すると、モータ２２の前回のトルク指令（前回Ｔｍ＊）を補正値αで除してトルク指令Ｔｍ＊を設定すると共に（ステップＳ１８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ２２が駆動されるようインバータ２６のスイッチング素子のスイッチング制御を行ない（ステップＳ１９０）、ブレーキペダルポジションセンサ６６からブレーキペダルポジションＢＰを入力し（ステップＳ２００）、ブレーキペダルポジションＢＰが値０になるまで即ち運転者によるブレーキペダル６５の踏み込みが解除されるまで（ステップＳ２１０）、ステップＳ１８０〜Ｓ２００の処理を繰り返し実行する。ここで、補正値αは、モータ２２のトルク指令Ｔｍ＊の絶対値が徐々に減少するよう用いられる値であり、ステップＳ１８０〜Ｓ２００の処理を繰り返し実行する間隔などに基づいて定められる値１より大きい値を用いることができる。このように、パーキングロックを解除した以降にモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊の絶対値を徐々に小さくするから、モータ２２の回転子に作用するパーキングギヤ３０ａから駆動輪３６ａ，３６ｂまでの回転系の捩り歪みを徐々に減少させることができる。そして、運転者によってブレーキペダル６５の踏み込みが解除されると駐車・発進時制御ルーチンを終了し、図示しない駆動制御ルーチンが実行されて運転者のアクセルペダル６４の踏み込みに応じたトルクがモータ２２から出力されることになる。
以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、シフトレバー６１が駐車ポジションにシフト操作されてから駆動輪３６ａ，３６ｂの平均回転角変化量Ａｗを積算することにより積算回転角ＳＡｗを演算し、運転者によりブレーキペダル６５が踏み込まれてシフトレバー６１が他のポジションに変更されたときには、積算回転角ＳＡｗに基づく振動抑制トルクＴｃｏをモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊を設定してモータ２２を制御すると共にモータ２２から振動抑制トルクＴｃｏが出力された以降にパーキングロックを解除するようパーキングロックポール３０ｂを制御するから、パーキングギヤ３０ａから駆動輪３６ａ，３６ｂまでの回転系に作用する捩り歪みによりモータ２２に振動が生じるのを抑制することができる。また、パーキングロックを解除した以降にモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊の絶対値を徐々に減少させるから、パーキングギヤ３０ａから駆動輪３６ａ，３６ｂまでの回転系の捩り歪みを徐々に減少させることができる。
実施例の電気自動車２０では、パーキングギヤ３０ａから駆動輪３６ａ，３６ｂまでの回転系に作用する捩り歪みを反映する物理量として駆動輪３６ａ，３６ｂの平均回転角変化量Ａｗに基づいて演算される積算回転角ＳＡｗを用いるものとしたが、これに代えてまたは加えて、図示しない勾配センサにより検出される勾配を用いるものとしたり、回転系に取り付けられた図示しない歪みセンサにより検出される値を用いるものとしてもよい。
実施例の電気自動車２０では、運転者によってシフトレバー６１が駐車ポジションにシフト操作されてから積算回転角ＳＡｗを演算するものとしたが、パーキングギヤ３０ａとパーキングロックポール３０ｂとの噛み合いを判定してから積算回転角ＳＡｗを演算するものとしてもよい。
実施例の電気自動車２０では、振動抑制トルクＴｃｏは、積算回転角ＳＡｗが値０のときに値０が設定され積算回転角ＳＡｗが負の領域では積算回転角ＳＡｗの絶対値が大きいほど正の方向に大きくなるトルクが設定され積算回転角ＳＡｗが正の領域では積算回転角ＳＡｗの絶対値が大きいほど負の方向に大きくなるトルクが設定されるものとしたが、積算回転角ＳＡｗが負の領域では一定に正の固定値が設定され積算回転角ＳＡｗが正の領域では一定に負の固定値が設定されるものとしてもよい。また、振動抑制トルクＴｃｏは、積算回転角ＳＡｗの絶対値がパーキングギヤ３０ａの１歯分または半歯分未満の領域では値０が設定されるものとしても構わない。これは、シフトレバー６１が駐車ポジションにシフト操作されるときに、場合によっては、パーキングギヤ３０ａとパーキングロックポール３０ｂとが噛み合うまでパーキングギヤ３０ａが回転することに基づく。
実施例の電気自動車２０では、パーキングロックを解除した以降には、振動抑制トルクＴｃｏから絶対値が徐々に減少するトルクをモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊に設定するものとしたが、図示しない駆動制御ルーチンによって設定されるアクセル開度Ａｃｃが０％のときのモータ２２から出力すべきトルクに向かって徐々に変更するトルクをトルク指令Ｔｍ＊に設定するものとしてもよいし、パーキングロックの解除に拘わらず振動抑制トルクＴｃｏをトルク指令Ｔｍ＊に設定するものとしても構わない。
実施例の電気自動車２０では、パーキングロックを解除した以降には、モータ２２の前回のトルク指令（前回Ｔｍ＊）を補正値αで除してトルク指令Ｔｍ＊の絶対値を徐々に減少させるものとしたが、パーキングギヤ３０ａの固定が解除されてからの時間の経過に伴って徐々に小さくなる捩り歪みがパーキングギヤ３０ａから駆動輪３６ａ，３６ｂまでの回転系に作用されるようにするものとすればよく、例えば、レート処理やなまし処理によってモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊の絶対値を徐々に減少させるものとしてもよい。
実施例の電気自動車２０では、駆動輪３６ａ，３６ｂに接続された車軸に駆動力を出力するモータ２２を備えるものとしたが、図４の変形例の電気自動車１２０に例示するように、モータ２２に加えて、駆動輪３６ａ，３６ｂに接続された車軸とは異なる車軸（図４における車輪３７ａ，３７ｂに接続された車軸）に駆動力を出力するモータ１２２を備えるものとしてもよい。
実施例では、駆動輪３６ａ，３６ｂに接続されたモータ２２を備える電気自動車２０に適用するものとしたが、駆動輪３６ａ，３６ｂに機械的に接続されたモータ２２を備えるものであれば如何なる構成の車両に適用するものとしてもよく、例えば、図５に示すように、エンジン２２２と、エンジン２２２に接続された遊星歯車機構２２６と、遊星歯車機構２２６に接続された発電可能なモータ２２４と、遊星歯車機構２２６に接続されると共に駆動輪３６ａ，３６ｂに機械的に接続されたモータ２２と、を備える車両に適用してもよいし、図６に示すように、エンジン２２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ３３２と駆動輪３６ａ，３６ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ３３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機３３０を備える車両に適用するものとしてもよい。また、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。
ここで、実施例や変形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、駆動輪３６ａ，３６ｂに機械的に接続されたモータ２２が「電動機」に相当し、駆動軸としてのモータ２２の回転軸２２ａに取り付けられたパーキングギヤ３０ａ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３０ｂが「パーキングロック手段」に相当し、ブレーキアクチュエータ４２やブレーキホイールシリンダ４６ａ，４６ｂ，電子制御ユニット５０が「制動力付与手段」に相当し、駆動輪３６ａ，３６ｂの回転位置θｗａ，θｗｂを検出する回転位置センサ３８ａ，３８ｂや検出された回転位置θｗａ，θｗｂに基づいて駆動輪３６ａ，３６ｂの平均回転角変化量Ａｗを演算すると共にシフトレバー６１が駐車ポジションにシフト操作されてから平均回転角変化量Ａｗを積算することにより積算回転角ＳＡｗを演算する図２の駐車・発進時制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１３０の処理を実行する電子制御ユニット５０が「捩り歪み反映物理量検出手段」に相当し、運転者によりブレーキペダル６５が踏み込まれてシフトレバー６１が駐車ポジションから他のポジションに変更されたときに、積算回転角ＳＡｗに基づく振動抑制トルクＴｃｏをモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊を設定してモータ２２を制御すると共にモータ２２から振動抑制トルクＴｃｏが出力された以降にパーキングロックを解除するようパーキングロックポール３０ｂを制御する図２の停車・始動時制御ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「制御手段」に相当する。また、エンジン２２２が「内燃機関」に相当し、遊星歯車機構２２６とモータ２２４とを組み合わせたものや対ロータ電動機３３０が「電力動力入出力手段」に相当する。
ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータ２２に限定されるものではなく、誘導電動機など、車輪に機械的に接続された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。「パーキングロック手段」としては、駆動軸としてのモータ２２の回転軸２２ａに取り付けられたパーキングギヤ３０ａ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３０ｂに限定されるものではなく、電動機から車輪までに設けられた回転部材に取り付けられてシフトレバーが駐車ポジションに操作されたときに回転部材が回転しないよう固定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制動力付与手段」としては、ブレーキアクチュエータ４２やブレーキホイールシリンダ４６ａ，４６ｂ，電子制御ユニット５０などに限定されるものではなく、運転者の操作によって車両の車輪に制動力を付与するものであれば如何なるものとしても構わない。「捩り歪み反映物理量検出手段」としては、シフトレバー６１が駐車ポジションにシフト操作されてから駆動輪３６ａ，３６ｂの平均回転角変化量Ａｗを積算することにより積算回転角ＳＡｗを演算するものに限定されるものではなく、パーキングロック手段により回転部材が回転不能に固定されてから回転部材から車輪までの回転系に作用する捩り歪みを反映する物理量である捩り歪み反映物理量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、運転者によりブレーキペダル６５が踏み込まれてシフトレバー６１が駐車ポジションから他のポジションに変更されたときに、積算回転角ＳＡｗに基づく振動抑制トルクＴｃｏをモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊を設定してモータ２２を制御すると共にモータ２２から振動抑制トルクＴｃｏが出力された以降にパーキングロックを解除するようパーキングロックポール３０ｂを制御するものに限定されるものではなく、制動力付与手段により車両の車輪に制動力が付与されている状態でシフトレバーが駐車ポジションから他のポジションに変更される際には、検出した捩り歪み反映物理量に応じた方向の捩り歪みが回転部材から車輪までの回転系に作用されるよう電動機を制御すると共に回転部材の固定が解除されるようパーキングロック手段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。また、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、遊星歯車機構２２６とモータ２２４とを組み合わせたものや対ロータ電動機３３０に限定されるされるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例や変形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は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
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、車両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電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 電子制御ユニット５０により実行される駐車・発進時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 振動抑制トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 変形例の電気自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 ハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。 ハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
符号の説明
２０，１２０ 電気自動車、２２，１２２，２２４ モータ、２２ａ 回転軸、２４ 回転位置センサ、２６ インバータ、２８ バッテリ、３０ パーキングロック機構、３０ａ パーキングギヤ、３０ｂ パーキングロックポール、３６ａ，３６ｂ 駆動輪、３７ａ，３７ｂ 従動輪、３８ａ，３８ｂ 車輪速センサ、４０ ブレーキマスターシリンダ、４２ ブレーキアクチュエータ、４６ａ，４６ｂ ブレーキホイールシリンダ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、６０ イグニッションスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、２２０，３２０ ハイブリッド自動車、２２２ エンジン、２２６ 遊星歯車機構、３３０ 対ロータ電動機、３３２ インナーロータ、３３４ アウターロータ。

Claims (7)

  1. 車輪に機械的に接続された電動機と、前記電動機から前記車輪までに設けられた回転部材に取り付けられて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回転部材が回転しないよう固定するパーキングロック手段と、運転者の操作によって前記車輪を含む車両の車輪に制動力を付与する制動力付与手段と、を備える車両であって、
    前記パーキングロック手段により前記回転部材が回転不能に固定されてから前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用する捩り歪みを反映する物理量である捩り歪み反映物理量を検出する捩り歪み反映物理量検出手段と、
    前記制動力付与手段により前記車両の車輪に制動力が付与されている状態で前記シフトレバーが前記駐車ポジションから他のポジションに変更される際には、前記検出された捩り歪み反映物理量に応じた方向の捩り歪みが前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用されるよう前記電動機を制御すると共に前記回転部材の固定が解除されるよう前記パーキングロック手段を制御する制御手段と、
    を備える車両。
  2. 前記捩り歪み反映物理量検出手段は、前記捩り歪み反映物理量として前記車輪の回転角を検出する手段である請求項１記載の車両。
  3. 前記制御手段は、前記捩り歪み反映物理量に応じた捩り歪みが大きいほど大きい捩り歪みが前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用されるよう前記電動機を制御する手段である請求項１または２記載の車両。
  4. 前記制御手段は、前記検出された捩り歪み反映物理量に応じた方向の捩り歪みが前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用された以降に前記回転部材の固定が解除されるよう制御する手段である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の車両。
  5. 前記制御手段は、前記回転部材の固定が解除されてからの時間の経過に伴って徐々に小さくなる捩り歪みが前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用されるよう前記電動機を制御する手段である請求項４記載の車両。
  6. 請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の車両であって、
    内燃機関と、
    車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
    を備える車両。
  7. 車輪に機械的に接続された電動機と、前記電動機から前記車輪までに設けられた回転部材に取り付けられて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回転部材が回転しないよう固定するパーキングロック手段と、運転者の操作によって前記車輪を含む車両の車輪に制動力を付与する制動力付与手段と、を備える車両の制御方法であって、
    前記パーキングロック手段により前記回転部材が回転不能に固定されてから前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用する捩り歪みを反映する物理量である捩り歪み反映物理量を検出し、
    前記制動力付与手段により前記車両の車輪に制動力が付与されている状態で前記シフトレバーが前記駐車ポジションから他のポジションに変更される際には、前記検出した捩り歪み反映物理量に応じた方向の捩り歪みが前記回転部材から前記車輪までの回転系に作用されるよう前記電動機を制御すると共に前記回転部材の固定が解除されるよう前記パーキングロック手段を制御する、
    車両の制御方法。
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