JP2014166053A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両を駆動する駆動モータで発生させるクリープトルクのトルク量を制御する制御手段を備える車両用制御装置において、無駄に電力を消費させることなく、車両のずり下がりを防止することにある。
【解決手段】制御手段（３）は、車速検出手段（４）により検出された車両速度により車両が停止状態であり且つブレーキ操作検出手段（５）によりブレーキの操作が検出された場合に、路面状態取得手段（７）により取得した路面の傾斜量に応じてトルク量を変更するトルク量変更手段（３Ａ）を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両用制御装置に係り、特にハイブリッド車や電気自動車等の電動車両において坂道等でのずり下がりを防止する車両用制御装置に関する。

従来、自動変速機（ＡＴ）を搭載した車両においては、その機構上、アクセルペダルを踏まなくても車両が進むクリープトルクが発生している。
また、ハイブリッド車や電気自動車等の電動車両においては、モータトルクを制御することにより、クリープトルクが発生をしないように設定できる構造を採っている。
しかしながら、電動車両でも、一般的に、自動変速機（ＡＴ）を搭載した車両に慣れた運転者に対してクリープトルクが発生しないことによる違和感を与えないために、クリープトルクを発生するようなセッティングを施す場合が多い。ただし、ブレーキペダルを踏んでいる車両停止時にクリープトルクを発生させることは、駆動エネルギを無駄に消費することになり、好ましい状況ではない。この状況を鑑み、ブレーキペダルの踏み込み状態に応じてクリープトルクを制御することが提案されている。
さらに、電動車両においては、車両停止中、クリープトルクを零（０）にすることが、燃費上好ましいものであるが、登坂中に車両停止している場合においては、クリープトルクを減少又は零（０）にすると、ブレーキリリースからクリープトルクの発生までの間で、車両がずり下がる懸念があった。
このような車両用制御装置としては、以下のような先行技術文献がある。

特開２００４−３２０８５０号公報 特開２０１１−２３０５５１号公報 特開２０１１−２２９３４８号公報

特許文献１に係る車両のモータトルク制御装置は、クリープトルクを減少させた場合に起こる懸念として坂道発進時のずり下がることを回避する構成であって、ブレーキ力が増加させる方向である場合に、モータトルク（クリープトルク）を速やかに零（０）とし、ブレーキ力が減少させる方向である場合に、ブレーキペダルの踏み込み量に応じてモータトルク（クリープトルク）を発生させるものである。
特許文献２に係る車両発進補助制御システムは、車両がある路面勾配を検出又は推定し、勾配と発進からの経過時間、又はアクセル操作からの経過時間とに応じて発進時の目標車速を設定し、発進時に目標車速となるように駆動装置等を制御するものである。
特許文献３に係るヒルスタートアシスト制御装置及びその制御方法は、登坂路停車時にプレーキペダルが戻された場合に、登坂路の路面勾配と戻される前のブレーキ力とに基づいて、クリープトルクの低減量を算出し、この算出されたクリープトルクの低減量に基づいてクリープトルクを設定するものである。

ところで、上記の引用文献１では、電力消費を抑えつつ、坂道において車両停止から発進する場合に、ブレーキリリースに応じてクリープトルクを発生して、坂道でのずり下がりを防止できるが、クリープトルクを零（０）にするかどうかの判定に、現在坂道で停車しているかどうかの判断をしていないため、運転者が、ブレーキペダルを、徐々にではなく、瞬間的に離してしまうと、クリープトルクの発生が間に合わず、車両のずり下がりが発生してしまうおそれがあり、改善が望まれていた。

そこで、この発明の目的は、無駄に電力を消費させることなく、車両のずり下がりを防止することができる車両用制御装置を提供することにある。

この発明は、車両を駆動する駆動モータで発生させるクリープトルクのトルク量を制御する制御手段を備える車両用制御装置において、車両速度を検出する車速検出手段と、ブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、車両が停止している路面の傾斜量を算出又は検出する路面状態取得手段とを備え、前記制御手段は、前記車速検出手段により検出された車両速度により車両が停止状態であり且つ前記ブレーキ操作検出手段によりブレーキの操作が検出された場合に、前記路面状態取得手段により取得した路面の傾斜量に応じてトルク量を変更するトルク量変更手段を備えることを特徴とする。

この発明は、無駄に電力を消費させることなく、車両のずり下がりを防止することができる。

図１は車両用制御装置のブロック図である。（実施例） 図２は傾斜量（傾斜角）に応じたクリープトトルクを設定したテーブルを示す図である。（実施例） 図３は車両停止時のクリープトルク制御のフローチャートである。（実施例） 図４は平坦路における制御のタイムチャートである。（実施例） 図５は坂道における制御のタイムチャートである。（実施例）

この発明は、無駄に電力を消費させることなく、車両のずり下がりを防止する目的を、路面の傾斜状態に応じてトルク量を変更して実現するものである。

図１〜図５は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、ハイブリッド車や電気自動車等の電動車両（以下「車両」という）には、車両を駆動させるための駆動モータ１と、この駆動モータ１を制御するための制御装置２とが搭載される。
制御装置２は、駆動モータ１で発生させるクリープトルクのトルク量を制御する制御手段３を備える。
この制御手段３には、車両速度（以下「車速」という）を検出する車速検出手段４と、ブレーキペダルの踏み込み状態であるブレーキ操作をオン・オフで検出するブレーキ操作検出手段５と、アクセルペダルの踏み込み状態であるアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段６とが接続している。
また、制御手段３には、車両が停止している路面の傾斜量を算出又は検出する路面状態取得手段７として、加速度（Ｇ）センサ８が接続している。

制御手段３は、車速検出手段４により検出された車速により車両が停止状態であり且つブレーキ操作検出手段５によりブレーキの操作が検出された場合に、路面状態取得手段７により取得した路面の傾斜量（傾斜角）に応じてトルク量を変更するトルク量変更手段３Ａを備える。
このトルク変更手段３Ａは、車両の停止状態が一定時間継続した場合に実行される。
このため、制御手段３には、図２に示すように、傾斜量（傾斜角（％））に応じたクリープトルク（Ｎｍ）が設定されている。なお、この図２において、傾斜量（傾斜角（％））がしきい値（２％）以下ではクリープトルクが不要と判断している。

即ち、この実施例では、路面状態取得手段７としての加速度（Ｇ）センサ８で路面の傾斜量（傾斜角）を認識して坂道を検知し、坂道の検知では、クリープトルクを零（０）とせずに、傾斜量（傾斜角）に応じてクリープトルクを残しておき、一方、平坦路の検知では、クリープトルクを零（０）とすることで、電力消費量の低減と、車両のずり下がり防止との両者を成立させる。また、坂道の検知では、瞬間的にブレーキペダルを離した場合においても、クリープトルクが予め残っているようにして、車両のずり下がりが発生することを防止している。

次に、この実施例に係る車両停止時のクリープトルク制御を、図３のフローチャートに基づいて説明する。
図３に示すように、制御手段３のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、車両が停止状態にあるかどうかを判定、つまり、車速検出手段４により検出された車速が、車速≦ａ（所定値）か否かを判断する（ステップＡ０２）。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、ブレーキペダルを踏んでいるかどうかを判定、つまり、ブレーキ操作検出手段５がオンか否かを判断する（ステップＡ０３）。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、アクセルペダルを踏んでいるかを判定、つまり、アクセル開度検出手段６で検出されたアクセル開度が、アクセル開度≦ｂ（所定値）か否かを判断する（ステップＡ０４）。
このステップＡ０４がＹＥＳの場合には、クリープトルク制御条件成立のためのカウンタインクリメントを開始する（ステップＡ０５）。
一方、前記ステップＡ０２がＮＯの場合、前記ステップＡ０３がＮＯの場合、又は前記ステップＡ０４がＮＯの場合には、本制御を利用する状況でないと判断し、カウンタをリセットする（ステップＡ０６）。
前記ステップＡ０５の処理後は、カウンタが所定値（一定時間）ｄを経過したか否かを判断する（ステップＡ０７）。
このステップＡ０７がＹＥＳの場合には、クリープトルク制御条件が成立し（ステップＡ０８）、そして、傾斜量（傾斜角）に応じて指令トルクを算出する（ステップＡ０９）。
このステップＡ０９においては、図２のテーブルに基づいてクリープトルク量が設定され、傾斜量（傾斜角）がしきい値（２％）以下では、クリープトルクが不要と判断して零（０）とする。一方、傾斜量（傾斜角）がしきい値（２％）以上の坂道においては、プレーキリリースにおいて車両がずり下がらない程度のクリープトルクを発生させることで、車両発進時の車両のずり下がりを防止できる。
一方、ステップＡ０７がＮＯの場合、又は、前記ステップＡ０６の処理後は、クリープトルク制御条件が不成立であり（ステップＡ１０）、通常制御で指令トルクを算出する（ステップＡ１１）。
前記ステップＡ０９の処理後、又は前記ステップＡ１１の処理後は、このプログラムをリターンする（ステップＡ１２）。

図４、図５には、平坦路の停車時の場合と坂道の停車時の場合との制御のタイムチャートを示す。
図４には、平坦路の停車時の場合を示す。図５には、坂道の停車時の場合を示す
平坦路の停車時の場合には、図４に示すように、地点Ａにおいて、車速が所定値ａ以下、ブレーキ操作検出手段５がオン、アクセル開度が所定値ｂ以下となり、クリープトルク制御の成立のためにカウンタをインクリメントする。
そして、地点Ｂにおいて、カウンタが所定値（一定時間）ｄ以上となり、クリープトルク制御条件が成立すると、傾斜量（傾斜角）に応じて、図２のテーブルで設定されたクリープトルクへと移行する。このとき、クリープトルクが零（０）になるため、無駄な電力の消費を防ぐことができる。
一方、坂道の停車時の場合には、図５に示すように、クリープトルクを零（０）にすると、次回の発進時に車両のずり下がりが発生してしまうため、任意の値Ｈのクリープトルクを発生させることにより、車両のずり下がりを防ぐことができる。

この結果、この実施例において、制御手段３は、車速検出手段４により検出された車速により車両が停止状態であり且つブレーキ操作検出手段５によりブレーキの操作が検出された場合に、路面状態取得手段７により取得した路面の傾斜量に応じてトルク量を変更するトルク量変更手段３Ａを備える。
このような構成により、車両の停止状態を維持できる程度のトルク量を発生するだけであるため、無駄に電力を消費することがない。これにより、クリープトルクのためだけに必要な発電量（あるいは充電量）を低減させることが可能である。
また、路面状態取得手段７は、加速度センサ８である。トルク量変更手段３Ａは、車両の停止状態が一定時間継続した場合に実行される。
このような構成により、路面状態取得に加速度センサ８を用いた場合でも、精度の高いトルク量の変更制御を実現できる。

この発明に係る車両用制御装置を、各種車両に適用可能である。

１ 駆動モータ
２ 制御装置
３ 制御手段
３Ａ トルク量変更手段
４ 車速検出手段
５ ブレーキ操作検出手段
６ アクセル開度検出手段
７ 路面状態取得手段
８ 加速度（Ｇ）センサ

Claims (2)

1. 車両を駆動する駆動モータで発生させるクリープトルクのトルク量を制御する制御手段を備える車両用制御装置において、車両速度を検出する車速検出手段と、ブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、車両が停止している路面の傾斜量を算出または検出する路面状態取得手段とを備え、前記制御手段は、前記車速検出手段により検出された車両速度により車両が停止状態であり且つ前記ブレーキ操作検出手段によりブレーキの操作が検出された場合に、前記路面状態取得手段により取得した路面の傾斜量に応じてトルク量を変更するトルク量変更手段を備えることを特徴とする車両用制御装置。
2. 前記路面状態取得手段は、加速度センサであり、前記トルク量変更手段は、車両の停止状態が一定時間継続した場合に実行されることを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。

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