JP4449873B2 - 車両の発進時段差乗り越え検出装置および段差乗り越え発進時駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力源としてモータを具え、発進に際してはモータからの動力で当該発進を行う車両が、段差を乗り越えながらの発進するのを検出する装置、および、この検出結果に応答して段差乗り越え発進時に車両の駆動力を適切に制御するための装置に関するものである。

ハイブリッド車両に限らず車両は、発進時において段差を乗り越えながら当該発進を行うことが必要になる場合がある。
かように段差を乗り越えながらの車両発進時においては、段差乗り越えを可能にするために、段差乗り越え発進であることを検出することと、段差乗り越えが可能になるような駆動力を増大させる制御が要求される。

これらの要求に鑑み従来、特許文献1に記載のごとく、エンジン回転をトルクコンバータを経て自動変速機に入力し、自動変速機が入力回転を変速して駆動車輪に向かわせるよにした自動変速機搭載車を前提とし、アクセルペダルが踏み込まれているにもかかわらず車速が実質上0（発進不能）で、且つ、エンジン回転数が設定値を超えた時をもって段差乗り越え発進と判定し、当該判定時にエンジントルクを増大させて段差乗り越えを可能にする技術が提案されている。
特開平０８−２００１１１号公報

しかし上記のように、アクセルペダルが踏み込まれているのに発進せず、且つ、エンジン回転数が設定値を超えた時をもって段差乗り越え発進と判定する発進時段差乗り越え検出技術は、当然ながらエンジンからの動力を用いて車両を発進させることが前提であり、この前提なしに上記従来の発進時段差乗り越え検出技術は実用不能である。

ところで、本発明が制御対象とするハイブリッド車両、つまり、動力源としてエンジンとモータとを具えるハイブリッド車両は、エンジンを停止し、モータからの動力のみで発進を行うのが一般的であり、このようなハイブリッド車両が段差を乗り越えながら発進するのを検出するに際して、上記従来のようなエンジン回転数を用いる発進時段差乗り越え検出技術を採用することができない。

また、ハイブリッド車両の発進時段差乗り越え検出が行われた後に要求される駆動力増大制御に当たっても、ハイブリッド車両が高い伝動効率を使命としてトルクコンバータを伝動系に具えない構成を踏襲するのが常套であることから、
ハイブリッド車両にあっては、段差乗り越え時にアクセルペダルの踏み込みに伴うエンジン回転上昇により生起されるトルクコンバータのトルク増大機能を利用して段差乗り越えを可能にしたり、段差乗り越え後にアクセルペダルの踏み戻しに伴うエンジン回転低下に起因したトルクコンバータのトルク増大解除による車両突き出し感防止効果を期待することができない。

このためハイブリッド車両を段差を乗り越え発進させる場合、運転者は、段差乗り越えのためのアクセルペダル踏み込み量を自動変速機搭載車よりも大きくしなければならないし、段差乗り越え後は大急ぎで、しかも大きくアクセルペダルの踏み戻しを行わないと車両が突き出されるような感じを受け、いずれにしてもハイブリッド車両は段差乗り越え発進時における運転操作性が極端に悪くなる傾向にある。

本発明は、前者の問題に鑑み、段差を乗り越えながら発進するのを確実に検出し得るようにすることを目的とする。

また本発明は、後者の問題に鑑み、上記のごとく発進時段差乗り越えを検出した後に要求される駆動力増大制御を段差の大きさに応じたものにするようにした段差乗り越え発進時駆動力制御装置を提案し、これにより、アクセルペダル踏み込み量を極端に大きくすることなく段差乗り越え発進が可能になるようにすると共に、段差乗り越え後それほど大急ぎで、また大きくアクセルペダルの踏み戻しを行わなくても、車両が突き出されるような感じを受けことがないようにし、これらにより、車両の段差乗り越え発進時における運転操作性を改善することを目的とする。

上記した前者の目的のため、本発明による車両の発進時段差乗り越え検出装置は、請求項１に記載した以下の構成とする。
先ず、前提となる車両を説明するに、これは、
動力源としてモータを具え、モータからの動力で発進を行うようにしたものである。

本発明の発進時段差乗り越え検出装置は、かかる車両に対し、以下のような段差検知手段と、乗り越え中断検知手段と、再進入検知手段とを設ける。
段差検知手段は、車両の発進時における駆動力および車輪速から、駆動力に見合う車輪速の上昇がない状態をもって、車輪が段差に遭遇したと判定する。
乗り越え中断検知手段は、段差検知手段により車輪が段差に遭遇したと判定した後において、段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があったのを検知する。
再進入検知手段は、乗り越え中断検知手段により段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があったのを検知した後に、車輪が再度段差に接近するのを検知して段差乗り越えと判定する。

また後者の目的のため、本発明による車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置は、請求項5に記載したごとく、請求項1におけると同様な車両に対し、同じく請求項1におけると同様な段差検知手段、乗り越え中断検知手段、および再進入検知手段を設けて、同様な発進時段差乗り越え検出装置を組み込むほか、これによる段差乗り越え判定時に、モータから車輪への駆動力を段差の大きさに応じて制御する駆動力制御手段を設けたものである。

請求項1の本発明による車両の発進時段差乗り越え検出装置によれば、駆動力に見合う車輪速の上昇がない状態をもって車輪が段差に遭遇したと判定し、その後に、段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があったのを検知し、更にその後に、車輪が再度段差に接近するのを検知して段差乗り越えと判定するため、例えば、動力源としてエンジンとモータとを具えるハイブリッド車両において、この発進時段差乗り越え検出に当たってエンジン回転数を用いないこととなり、発進時にエンジンを停止させておく車両であっても、これが段差を乗り越えながら発進するのを確実に検出することができる。

しかも、段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があった後に、車輪が再度段差に接近するのを検知して段差乗り越えと判定するため、当該運転状態を発進時段差乗り越え検出に用いることとなり、車両が障害物に接触している状態などのように、段差乗り越え以外の状態を段差乗り越えと誤判定するのを回避することができ、段差乗り越え検出の精度を高めることができる。

請求項5の本発明による車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置によれば、請求項1の発明におけると同様な発進時段差乗り越え検出装置による段差乗り越え判定時に、モータから車輪への駆動力を段差の大きさに応じて制御するよう構成したため、トルクコンバータを伝動系に有しない車両であっても、アクセルペダル踏み込み量を極端に大きくすることなく段差乗り越え発進が可能であると共に、段差乗り越え後アクセルペダルを、それほど大急ぎで、また大きく踏み戻さなくても、車両が突き出されるような感じを生ずることがなくなり、これらにより、車両の段差乗り越え発進時における運転操作性を改善することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になる発進時段差乗り越え検出装置および段差乗り越え発進時駆動力制御装置を具えたフロントエンジン・フロントホイールドライブ式（前輪駆動式）ハイブリッド車両のパワートレーンを、その制御系とともに示す。

このパワートレーンは、動力源としてエンジン1およびモータ2を具え、これらからの動力により左右前輪3を後述のごとくに駆動して車両を走行させるものとする。
これがため、単純遊星歯車組4を可とする差動装置を設け、単純遊星歯車組4はサンギヤ4sと、リングギヤ4rと、これらに噛合した複数個のピニオン4pを回転自在に支持するキャリア4cとで構成する。

キャリア4cに入力軸5を結合し、この入力軸5にエンジン1を結合して、キャリア4cにエンジン回転を入力する。
キャリア4cへのエンジン回転は、一方でサンギヤ4s、および、入力軸5上で回転する中空軸6を経てジェネレータ（発電機）7に伝達し、他方でリングギヤ4r、スプロケット8、チェーン9、終減速機10およびディファレンシャルギヤ装置11を経て左右前輪3に伝達するようになす。

リングギヤ4rには更に前記のモータ2を結合し、モータ2からの回転もリングギヤ4r、スプロケット8、チェーン9、終減速機10およびディファレンシャルギヤ装置11を経て左右前輪3に伝達するようになす。

図1の構成になるハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、エンジン1の動力が入力軸5から、キャリア4c、リングギヤ4r、スプロケット8、チェーン9、終減速機10、およびディファレンシャルギヤ装置11を経て、また、モータ2の動力がリングギヤ4rから、スプロケット8、チェーン9、終減速機10、およびディファレンシャルギヤ装置11を経て左右前輪3に伝達され得て、エンジン1およびモータ2の協調により、或いは、その何れか一方により車両を走行させることができる。

この間ジェネレータ7は、エンジン動力の一部により作動されて発電負荷に応じた電力を発電し、この電力と、必要に応じ充当されるバッテリ12からの電力とでモータ2は駆動されるものとする。
なお車両の発進時は、エンジン1を停止し、モータ2からの動力のみがリングギヤ4rから、スプロケット8、チェーン9、終減速機10、およびディファレンシャルギヤ装置11を経て左右前輪3に伝達されて、当該発進を行うものとする。

エンジン1、モータ2、ジェネレータ7を統合コントローラ13により制御することとし、このため統合コントローラ13には、
エンジン1の要求負荷状態を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を検出するアクセル開度センサ14からの信号と、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ15からの信号と、
車速VSPを検出する車速センサ16からの信号と、
バッテリ12の蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）を検出する蓄電状態センサ17からの信号と、
前輪3の回転速度ωを検出する車輪速センサ18からの信号とを入力する。

統合コントローラ13はこれら入力情報にもとづく周知の演算により、目標エンジントルクtTe、目標モータトルクtTm、および発電負荷tTgを決定する。
目標エンジントルクtTeはエンジンコントローラ19に供給され、このエンジンコントローラ19は、エンジントルクが目標エンジントルクtTeとなるようエンジン1を制御する。
そして、目標モータトルクtTmおよび発電負荷tTgはモータ/ジェネレータコントローラ20に供給される。

ここでモータ/ジェネレータコントローラ20は、一方で発電負荷tTgをジェネレータ7に与えてジェネレータ7が発電負荷tTgに応じた電力を発電するようにすると共にこの電力をインバータ21を介してモータ2に向かわせたりバッテリ12に蓄電するようにし、
他方でモータ2のトルクが目標モータトルクtTmとなるよう、ジェネレータ7からの電力および/またはバッテリ12からの電力をインバータ21を介してモータ2に供給する。

統合コントローラ13は、上記した通常の制御に加えて、図2の機能別ブロック線図により示すごとくに、そして、図3に示す制御プログラムにより、本発明が狙いとする発進時段差乗り越え検出および段差乗り越え発進時駆動力制御を以下のごとくに実行する。
図3のステップＳ1（図2の段差検知および段差量推定部31）においては、駆動力Fを車速VSPおよびアクセル開度APO（エンジン負荷）から推定すると共に、センサ16により検出した車速VSPを読み込み、これら駆動力Fおよび車速VSPから、駆動力Fに見合う車速VSPの上昇がない状態をもって前輪3が段差に遭遇したと判定する。
図3のステップＳ1で当該段差検知がなされない間は、制御を元に戻して、ステップＳ1でのチェックを継続する。

図3のステップＳ1で上記の段差検知がなされた後は、ステップＳ2（図2の段差検知および段差量推定部31）において、前輪3が遭遇した段差の大きさ（段差量）を以下のごとくに演算して、つまり、駆動力Fに対する車輪速ωの変化量が小さいほど段差が大きいと判定して、推定する。
車両重量をW、車輪半径をR、路面勾配をθ、走行抵抗をDとしたとき、これらと、上記のように推定した駆動力Fと、センサ18で検出した車輪速ωとを用いた、次式で表される運動方程式
W・R（dω/dt）＝F−W・sinθ−D
の演算により、上式における勾配抵抗を表したW・sinθを求める。

ここで、前輪3が図6に示すごとく段差に乗り上げた時の車両傾斜角θは、車両が勾配θの路面を走行しているのに等価であり、このことから、段差の大きさは擬似的に路面勾配θに置き換えることができる。
従って、上式の演算により求めた勾配抵抗W・sinθの大きさが段差の大きさと相関関係にあり、この勾配抵抗W・sinθから段差の大きさを推定する。
よって、図3のステップＳ1およびステップＳ2（図2の段差検知および段差量推定部31）は、本発明における段差検知手段に相当する。

その後の図3におけるステップＳ3（図2の段差位置検知/記憶部32）においては、段差遭遇位置を検知し、ここを段差位置として記憶する。
次のステップＳ4（図2の段差位置検知/記憶部32）においては、アクセル開度APOを低下させるとか、車両の進行方向（車輪3の回転方向や、走行方向レンジ）が反転したとか、段差乗り越えを諦めたことを示す運転状態があったか否かをチェックし、かかる運転状態がなければ段差乗り越えが可能であって駆動力増大制御が不要であるから制御をステップＳ1に戻す。

ステップＳ4（図2の段差位置検知/記憶部32）で段差乗り越えを諦めたことを示す運転状態があったと判定する間は、ステップＳ5（図2の段差位置検知/記憶部32）において、ステップＳ3で記憶した段差遭遇位置からの車輪速ωの積算により求めた段差から車輪3までの距離と、操舵角などの操舵情報とをもとに、或いは、カーナビゲーションシステム（GPS）からの情報をもとに、車輪3に対する段差の相対位置を記憶する。
従って、図3におけるステップＳ3〜Ｓ5（図2の段差位置検知/記憶部32）は、本発明における乗り越え中断検知手段に相当する。

図3のステップＳ6（図2の段差乗り越え判定部33）においては、段差検知（ステップＳ1）後、段差乗り越えを諦めたことを示す運転状態があってからの時間を計測する再乗り越え待ちタイマTMを起動し、
次のステップＳ7（図2の段差乗り越え判定部33）においては、この再乗り越え待ちタイマTMが設定時間を示すようになる前に車輪3が再び段差に接近する再進入が行われたか否かにより、段差乗り越えがあるか否かを判定する。
従って、ステップS6，Ｓ7（図2の段差乗り越え判定部33）は、本発明における再進入検知手段に相当する。

ステップＳ7（図2の段差乗り越え判定部33）での再進入（段差乗り越え）判定に当たっては、図2に示すように、車輪速ωと、操舵角などの操舵情報とを用いて、車輪3が段差に接近する否かをチェックしたり、カメラやレーダなどの車外監視手段が存在するハイブリッド車両にあっては、これからの情報をもとに車輪3が段差に接近するか否かをチェックして、再進入（段差乗り換え）か否かを判定することができる。

ステップＳ7（図2の段差乗り越え判定部33）で段差乗り換えがないと判定する間は、本発明による駆動力制御が不要であるから、制御をそのままステップＳ1に戻すが、ステップＳ7（図2の段差乗り越え判定部33）で段差乗り換えと判定する場合は、以下に説明するごとく本発明による駆動力制御を実行する。

図3のステップＳ8（図2の段差乗り越え要求駆動力演算部34）においては、図4に例示する予定のマップを基に、ステップＳ2で求めた段差量W・sinθから、段差の大きさごとにこれを乗り越えるのに必要な段差乗り越え要求駆動力を求める。
更に、車輪が段差位置に達した時に駆動力をこの段差乗り越え要求駆動力したのでは、駆動力の急変を生じて滑らかに段差を乗り越えることができないことから、滑らかな段差乗り越えを狙って段差乗り越え要求駆動力を図5に細い実線で示すように段差の手前位置から最終値に向かって徐々に漸増させるようにすることができる。
また、このとき車輪速ωの変化をみて車輪速ωが大きく低下したら段差乗り越え要求駆動力を更に上乗せするフィードバック制御も組み合わせて制御性を向上させることもできる。

図3のステップＳ9（図2の慣性力補正部35）においては、段差が大きいため最大駆動力でもこれを乗り越えることが困難であると判定するとき、図5に太い実線（慣性力を＋補正）で示すごとく、段差の更に手前から段差乗り越え要求駆動力を発生させて段差遭遇時の車速を高め、慣性力（惰性力）を利用して大きな段差乗り越えを可能にする。
図3のステップＳ10（図2の慣性力補正部35）においては、運転者のアクセル繰作で段差遭遇時に車速が発生している場合は、段差乗り越え要求駆動力を図5に太い実線（慣性力を−補正）で示すごとく、車速VSPに応じた車両の慣性力分だけ低下させることにより駆動力が惰性力により過大になるのを防止する。

次のステップＳ11においては、車輪角加速度dω²/dtの移動平均が設定値以上になったか否かにより、段差乗り越えが終了したか否かをチェックする。
段差乗り越えが終了していなければ、制御をステップＳ14（図2の駆動力指令値決定部37）へスキップさせて、上記のごとくに決定した段差乗り越え要求駆動力と、図2の目標駆動力生成部36で決定した、アクセル開度APOおよび車輪速ωに応じた運転操作要求駆動力tFoとの大きい方を選択して駆動力指令値tFとし、統合コントローラ13はこの駆動力指令値tFが得られるような目標モータトルクtTmをモータ/ジェネレータコントローラ20へ出力する。
なお換言すれば、上記の駆動力指令値tFは、段差乗り越え要求駆動力および運転操作要求駆動力tFoのうち、大きい方（段差乗り越え制御中は段差乗り越え要求駆動力）に対して不足する駆動力分（段差乗り越え要求駆動力−運転操作要求駆動力tFo）だけ駆動力を増大したものに相当する。
かかる駆動力の上乗せにより、ハイブリッド車両を確実に段差乗り越え発進させることができる。

図3のステップＳ11で段差乗り越えが終了したと判定するときは、ステップＳ12（図2の駆動力指令値決定部37）において、段差乗り越え用の上記駆動力上乗せ分を徐々に低下させ、ステップＳ13（図2の駆動力指令値決定部37）でこの駆動力上乗せ分が0になったと判定するまで、つまり、駆動力指令値tFが運転操作要求駆動力tFoに一致するまで、ステップＳ12（図2の駆動力指令値決定部37）での駆動力上乗せ量の低減操作を継続させる。

ステップＳ12（図2の駆動力指令値決定部37）では更に、上記のように駆動力上乗せ量を漸減させることにより、段差乗り越え要求駆動力を運転操作要求駆動力に向け漸減させつつ、ステップＳ14におけると同様な処理により駆動力指令値tFを求め直す。
そして統合コントローラ13は、この求め直した駆動力指令値tFが得られるような目標モータトルクtTmをモータ/ジェネレータコントローラ20へ出力する。
これにより段差乗り越え終了判定以後は、駆動力が段差乗り越え要求駆動力から運転操作要求駆動力に向け漸減され、駆動力が運転操作要求駆動力に一致したところで段差乗り越え発進時駆動力制御を終了することとなり、段差乗り越え終了後に車両の突き出し感が発生するのを確実に防止することができる。

よって、ステップＳ8〜S14（図2の段差乗り越え要求駆動力演算部34、慣性力補正部35、駆動力指令値決定部37は、本発明における駆動力制御手段に相当する。

図6は、上記した本実施例の発進時段差検出処理および段差乗り越え駆動力制御の動作タイムチャートである。
アクセル開度APOを図示のごとくに開いて発進を行うが、アクセル開度APOに対応した駆動力Fに見合う車輪速ωの上昇がないと判定する瞬時t1に、段差検知信号が発生して段差の検知が行われる。

アクセル開度APOをこの瞬時t1におけるように開度増大させて駆動力Fを増しても段差を乗り越えることができない場合、運転者は段差乗り越えを一旦諦めてアクセル開度APO（駆動力F）を低下させると共に、Rレンジに切り換えた状態でアクセル開度APOを増すことにより車両を後退させた後、再度Dレンジに戻してアクセル開度APOを増すことにより車両を再び段差に向かわせる。

この再進入時t2に段差乗り越え判定がなされて、段差乗り越え制御信号が立ち上がり、この信号に呼応して駆動力Fがハッチングを付して示す分だけ増大され、段差乗り越え発進が可能になる。
これにより段差乗り越えが終了して車輪速ωが急上昇する瞬時t3に、段差乗り越え終了判定がなされる。
その後は、ハッチングを付して示す駆動力上乗せ量が漸減されて、駆動力Fが徐々にアクセル開度APO対応の運転操作要求駆動力に戻り、戻りきった瞬時t4に段差乗り越え制御信号を消失させて全ての制御を終了する。

上記した本実施例の発進時段差乗り越え検出装置によれば、
駆動力Fに見合う車輪速ωの上昇がない状態をもって車輪3が段差に遭遇したと判定し、その後に、段差乗り越えを一旦諦めたことを示す運転状態があったのを検知し、更にその後に、車輪が再度段差に接近するのを検知して段差乗り越えと判定するため、
この発進時段差乗り越え検出に当たってエンジン回転数を用いないこととなり、発進時にエンジンを停止させておくハイブリッド車両であっても、その段差乗り越え発進を確実に検出することができる。

しかも、段差乗り越えを一旦諦めたことを示す運転状態があった後に、車輪が再度段差に接近するのを検知して段差乗り越えと判定するため、
当該運転状態を発進時段差乗り越え検出に用いることとなり、
ハイブリッド車両が障害物に接触している状態などのように、段差乗り越え以外の状態を段差乗り越えと誤判定するのを回避することができ、段差乗り越え検出の精度を高めることができる。

また本実施例の段差乗り越え発進時駆動力制御装置によれば、
上記の発進時段差乗り越え検出時に、モータから車輪への駆動力を段差の大きさに応じて制御するよう構成したため、
トルクコンバータを伝動系に有しないハイブリッド車両であっても、アクセルペダル踏み込み量を極端に大きくすることなく段差乗り越え発進が可能であると共に、段差乗り越え後アクセルペダルを、それほど大急ぎで、また大きく踏み戻さなくても、車両が突き出されるような感じを生ずることがなくなり、これらにより、ハイブリッド車両の段差乗り越え発進時における運転操作性を改善することができる。

更に本実施例においては、上記の駆動力制御に際して検出すべき段差の大きさを、段差検知時の駆動力Fに対する車輪速ωの変化量をもとに、この変化量が小さいほど段差が大きいと判定する段差量検出方式としたため、
段差乗り越えを諦めた時のデータを利用して段差の大きさを知ることができ、段差乗り越え時の駆動力制御を正確に、且つ、高応答に実行することができる。

また、段差乗り越えを諦めたことを示す運転状態があったのを検知している間、段差遭遇位置からの車輪速の積算により求めた段差から車輪までの距離と、操舵情報とをもとに、車輪に対する段差の相対位置を記憶し、
この記憶した段差位置への車輪の接近を検知して、車輪が再度段差に接近し段差乗り越えすると判定するため、
段差乗り越えを諦めた時のデータを利用して段差乗り越え判定を行い得ることとなり、段差乗り越え判定を正確に、且つ、高応答に行うことができる。

更に、上記のように検出した段差の大きさ、および、上記のように記憶した段差位置にもとづき、車輪が滑らかに段差を乗り越えるように駆動力を制御するため、段差乗り越えに際して不快なショックや駆動力変化を回避することができる。
また、段差乗り越え中に車輪速が低下したら駆動力を増大させるため、駆動力不足により段差乗り越えが不能になる事態を生ずることがなく、滑らかな段差乗り越えを実現することができる。

更に、段差の大きさが最大駆動力のもとでも乗り越えられないと判断する場合、段差遭遇前より駆動力を増大させて慣性力（惰性力）により段差乗り越えを可能にするため、
段差が大きくても、駆動力不足により段差を乗り越えられないということがなくて、確実に段差を乗り越えることができる。

また、段差乗り越えに必要な段差乗り越え要求駆動力、および、運転操作に対応した運転操作要求駆動力のうち、大きい方に対して不足する駆動力分だけ駆動力を増大するため、
運転者が自分で段差乗り越えに必要な駆動力を指令している間は、これを優先させて運転操作要求駆動力に任せることとなり、運転操作要求駆動力では駆動力不足である場合のみ前記の駆動力制御を実行させて、運転者の運転操作による意志を忠実に駆動力制御に反映させることができる。

更に、車輪が段差に遭遇する前における車両の慣性力分だけ駆動力を低下させるため、この慣性力分が駆動力を過大にして、運転性が悪化する事態を回避することができる。
また、駆動力Fに見合う車輪速ωの上昇が発生した状態をもって、車輪が段差乗り越えを終了したと判定するため、この判定を簡単、且つ、確実に行うことができる。

更に、上記の前記段差乗り越え終了判定時より、駆動力を運転操作に対応した運転操作要求駆動力に向け徐々に低下させるため、
段差乗り越え終了後における駆動力の復帰が滑らかになり、ショックや違和感が生ずるのを防止することができる。

本発明の一実施例になる発進時段差乗り越え検出装置および段差乗り越え発進時駆動力制御装置を具えたハイブリッド車両のパワートレーンを、その制御システムとともに示す線図的斜視図である。 同制御システムにおける統合コントローラが実行する段差乗り越え発進時駆動力制御の機能別ブロック線図である。 同制御システムにおける統合コントローラが実行する段差乗り越え発進時駆動力制御プログラムを示すフローチャートである。 段差乗り越え要求駆動力の特性線図である。 段差乗り越え要求駆動力の段差直前位置での設定傾向を示す説明図である。 図2および図3の段差乗り越え発進時駆動力制御を行った場合の動作タイムチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ モータ
３ 前輪（駆動輪）
４ 単純遊星歯車組
５ 入力軸
６ 中空軸
７ ジェネレータ
８ スプロケット
９ チェーン
10 終減速機
11 ディファレンシャルギヤ装置
12 バッテリ
13 統合コントローラ
14 アクセル開度センサ
15 エンジン回転センサ
16 車速センサ
17 バッテリ蓄電状態センサ
18 車輪速センサ
19 エンジンコントローラ
20 モータ/ジェネレータコントローラ
21 インバータ
31 段差検知および段差量推定部
32 段差位置検知/記憶部
33 段差乗り越え判定部
34 段差乗り越え要求駆動力演算部
35 慣性力補正部
36 目標駆動力生成部
37 駆動力指令値決定部

Claims (15)

1. 動力源としてモータを具え、モータからの動力で発進を行うようにした車両において、
   車両の発進時における駆動力および車輪速から、駆動力に見合う車輪速の上昇がない状態をもって、車輪が段差に遭遇したと判定する段差検知手段と、
   前記段差検知手段により車輪が段差に遭遇したと判定した後において、段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があったのを検知する乗り越え中断検知手段と、
   前記乗り越え中断検知手段により段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があったのを検知した後に、車輪が再度段差に接近するのを検知して段差乗り越えと判定する再進入検知手段とを具備してなることを特徴とする車両の発進時段差乗り越え検出装置。
2. 請求項1に記載の装置において、
   前記乗り越え中断検知手段は、段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があったのを検知している間、段差遭遇位置からの車輪速の積算により求めた段差から車輪までの距離と、操舵情報とをもとに、車輪に対する段差の相対位置を記憶するものであり、
   前記再進入検知手段は、この記憶した段差位置への車輪の接近を検知して、車輪が再度段差に接近し段差乗り越えすると判定するものであることを特徴とする車両の発進時段差乗り越え検出装置。
3. 請求項2に記載の装置において、
   前記段差検知手段は、駆動力に見合う車輪速の上昇が発生した状態をもって、車輪が段差乗り越えを終了したと判定するものであることを特徴とする車両の発進時段差乗り越え検出装置。
4. 車両が車外監視手段を具えたものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置にお
   いて、
   前記段差検知手段は、車外監視手段をも用いて前記段差遭遇判定を行うものであることを特徴とする車両の発進時段差乗り越え検出装置。
5. 動力源としてモータを具え、モータからの動力で発進を行うようにした車両において、
   車両の発進時における駆動力および車輪速から、駆動力に見合う車輪速の上昇がない状態をもって、車輪が段差に遭遇したと判定する段差検知手段と、
   前記段差検知手段により車輪が段差に遭遇したと判定した後において、段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があったのを検知する乗り越え中断検知手段と、
   前記乗り越え中断検知手段により段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があったのを検知した後に、車輪が再度段差に接近するのを検知して段差乗り越えと判定する再進入検知手段と、
   前記再進入検知手段により段差乗り越えと判定するとき、前記モータから車輪への駆動力を段差の大きさに応じて制御する駆動力制御手段とを具備してなることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。
6. 請求項5に記載の装置において、
   前記段差検知手段は、前記段差検知時の駆動力に対する車輪速の変化量をもとに、この変化量が小さいほど前記段差が大きいと判定して、段差量の検出をも行うものであり、
   前記駆動力制御手段は、この検出した段差の大きさに応じて前記駆動力を制御するものであることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。
7. 請求項5又は6に記載の装置において、
   前記乗り越え中断検知手段は、段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があったのを検知している間、段差遭遇位置からの車輪速の積算により求めた段差から車輪までの距離と、操舵情報とをもとに、車輪に対する段差の相対位置を記憶するものであり、
   前記再進入検知手段は、この記憶した段差位置への車輪の接近を検知して、車輪が再度段差に接近し段差乗り越えすると判定するものであることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。
8. 請求項5又は6に記載の装置において、
   前記段差検知手段は、前記車両発進時の駆動力に対する車輪速の変化量をもとに、この変化量が大きいほど前記段差が大きいと判定して、段差量の検出をも行うものであり、
   前記乗り越え中断検知手段は、段差乗り越えを中断したことを示す運転状態があったのを検知している間、段差遭遇位置からの車輪速の積算により求めた段差から車輪までの距離と、操舵情報とをもとに、車輪に対する段差の相対位置を記憶するものであり、
   前記駆動力制御手段は、前記段差検知手段により検出した段差の大きさ、および、前記乗り越え中断検知手段により記憶した段差位置にもとづき、車輪が滑らかに段差を乗り越えるよう前記駆動力を制御するものであることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。
9. 請求項5〜8のいずれか1項に記載の装置において、
   前記駆動力制御手段は、段差乗り越え中に車輪速が低下したら前記駆動力を増大させるものであることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。
10. 請求項5〜9のいずれか1項に記載の装置において、
    前記段差検知手段は、前記車両発進時の駆動力に対する車輪速の変化量をもとに、この変化量が大きいほど前記段差が大きいと判定して、段差量の検出をも行うものであり、
    前記駆動力制御手段は、該段差の大きさが最大駆動力のもとでも乗り越えられないと判定する場合、段差遭遇前より前記駆動力を増大させて惰性力により段差乗り越えを可能にするものであることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。
11. 請求項5〜10のいずれか1項に記載の装置において、
    前記駆動力制御手段は、段差乗り越えに必要な段差乗り越え要求駆動力、および、運転操作に対応した運転操作要求駆動力のうち、大きい方に対して不足する駆動力分だけ駆動力を増大するものであることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。
12. 請求項5〜11のいずれか1項に記載の装置において、
    前記駆動力制御手段は、車輪が段差に遭遇する前における車両の慣性力分だけ駆動力を低下させるものであることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。
13. 請求項5〜12のいずれか1項に記載の装置において、
    前記段差検知手段は、駆動力に見合う車輪速の上昇が発生した状態をもって、車輪が段差乗り越えを終了したと判定するものであることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。
14. 請求項5〜11のいずれか1項に記載の装置において、
    前記駆動力制御手段は、前記段差検知手段による前記段差乗り越え終了判定時より、駆動力を運転操作に対応した運転操作要求駆動力に向け徐々に低下させるものであることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。
15. 車両が車外監視手段を具えたものである、請求項5〜14のいずれか1項に記載の装置において、
    前記段差検知手段は、車外監視手段をも用いて前記段差遭遇判定を行うものであることを特徴とする車両の段差乗り越え発進時駆動力制御装置。

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