JP6359890B2 - 車両用制御装置 - Google Patents
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Description
上記課題を解決する車両用制御装置は、アクセル操作が行われていないときに車輪に向けてクリープトルクを出力する駆動モータと、車輪に制動トルクを付与する制動装置と、を備える車両に適用される。同車両用制御装置は、制動装置が車輪に付与する制動トルクと駆動モータが出力するクリープトルクとを合成したトルクの目標値である目標トルクを、ブレーキ操作量が多いほど小さくするトルク演算部と、駆動モータに出力させるクリープトルクを、ブレーキ操作が行われているときにはブレーキ操作が行われていないときよりも減少させるモータ制御部と、ブレーキ操作が行われているときに、制動装置が車輪に付与する制動トルクを、目標トルクとクリープトルクとの差分に応じた目標制動トルクに近づける制動制御部と、を備える。そして、モータ制御部は、駆動モータからクリープトルクが出力されている状況下でブレーキ操作量が増大されるときには、クリープトルクの減少勾配を目標トルクの減少勾配よりも小さくする。
図1には、車両用制御装置の一例である制御装置10を備える車両が示されている。図1に示すように、車両には、各車輪(左前輪FL、右前輪FR、左後輪RL、右後輪RR)に対する制動トルクを調整可能な制動装置20と、運転者によるアクセル操作部材40の操作量に基づいた駆動トルクを出力する駆動モータ41とが設けられている。すなわち、当該車両は、動力源として駆動モータ41を備える電気自動車である。この駆動モータ41の出力軸には無段式の減速機42が接続されており、この減速機42には駆動モータ41から出力された駆動トルクが入力される。そして、減速機42から出力された駆動トルクは、ディファレンシャルギヤ43を介して駆動輪である前輪FL,FRに伝達される。すなわち、本実施形態の制御装置10を備える車両において、駆動モータ41からの駆動トルクを前輪FL,FRに伝達するトルク伝達系45は、減速機42及びディファレンシャルギヤ43を含んで構成されている。また、本明細書では、運転者がアクセル操作部材40を操作することを、「アクセル操作」というものとする。
図1に示すように、制御装置10には、ブレーキ操作量検出センサSE1に加え、アクセル開度センサSE2及び車輪速度センサSE3,SE4,SE5,SE6が電気的に接続されている。アクセル開度センサSE2は、運転者によるアクセル操作部材40の操作量に相当するアクセル開度を検出する。また、車輪速度センサSE3〜SE6は、個別対応する車輪FL,FR,RL,RR毎に設けられており、対応する車輪の回転速度と相関する車輪速度を検出する。そして、制御装置10は、各種のセンサSE1〜SE6によって検出された情報に基づいて制動装置20及び駆動モータ41を制御する。
図5に示すように、本処理ルーチンにおいて、制御装置10は、上記ステップS13で演算した目標トルクTtが「0(零)」よりも大きいか否かを判定する(ステップS21)。目標トルクTtが「0(零)」よりも大きい場合(ステップS21:YES)、制御装置10は、仮の目標クリープトルクTCt(i)を目標トルクTtとし(ステップS22)、その処理を後述するステップS24に移行する。一方、目標トルクTtが「0(零)」以下である場合(ステップS21:NO)、制御装置10は、仮の目標クリープトルクTCt(i)を「0(零)」とし(ステップS23)、その処理を次のステップS24に移行する。
図6(a),(b),(c),(d)に示すように、車両走行中の第1のタイミングt11でブレーキ操作が開始され、ブレーキ操作量BPが増大され始めると、これに伴って目標トルクTt及び目標クリープトルクTCtが減少し始める。こうした目標クリープトルクTCtの減少に伴って駆動モータ41から出力されるクリープトルクTCが減少されるため、車両の車体速度、すなわち車輪速度VWが低下し始める。
トルク伝達系45のバックラッシュに起因する振動は、車両の停止中においてブレーキ操作量BPが減少される場合にも発生することがある。すなわち、図2に示すように、車両の停止中においてブレーキ操作量BPが減少されるときには、制動トルクTBの減少がクリープトルクTCの増大よりも優先されるとする。この場合、車輪FL,FR,RL,RRに制動トルクTBが付与されなくなってから、駆動モータ41からクリープトルクTCが出力されるようになる。
図7に示すように、ブレーキ操作量BPが操作量判定値BPth以上である場合には、運転者に車両を発進させる意志が未だないと判断することができる。そのため、目標クリープトルクTCtは「0(零)」とされる一方、目標制動トルクTBtは目標トルクTtと等しくされる。そして、ブレーキ操作量BPが減少され、同ブレーキ操作量BPが操作量判定値BPthになると、駆動モータ41からのクリープトルクTCの出力が開始される。なお、操作量判定値BPthは、ブレーキ操作量BPに応じて演算される目標トルクTtが「0(零)」となるときのブレーキ操作量BP、すなわち第2の操作量BP2よりも大きい。そのため、この状態では、制動装置20によって駆動輪に制動トルクTBが未だ付与されている。
図9(a),(b),(c)に示すように、第1のタイミングt21までは、ブレーキ操作量BPが操作量判定値BPthよりも大きな値で保持され、車両が停止している。そして、第1のタイミングt21からブレーキ操作量BPが減少され始めると、これに伴って目標トルクTtが大きくなる。すると、目標制動トルクTBtが徐々に小さくなり、制動トルクTBが減少される。なお、第1のタイミングt21から次の第2のタイミングt22までの期間では、目標制動トルクTBtが目標トルクTtと等しいため、目標クリープトルクTCtが「0(零)」とされる。そのため、駆動モータ41の駆動が未だ停止されている。
ここで、第2のタイミングt22から第3のタイミングt23までの期間では、駆動輪である前輪FL,FRに制動トルクTBが付与されている状態で、初期トルクTCiに相当するクリープトルクTCが駆動モータ41から出力される。すなわち、前輪FL,FRに制動トルクTBが未だ付与されているときに、クリープトルクTCの出力開始によってトルク伝達系45の状態が駆動状態となる。このため、トルク伝達系45のバックラッシュに起因する振動が発生したとしても、その振動が低減される。
(1)駆動モータ41からクリープトルクTCが出力されている状況下でブレーキ操作量BPが増大されるときに、クリープトルクTCの減少勾配を目標トルクTtの減少勾配よりも小さくするようにした。このため、クリープトルクTCが減少されつつも車輪FL,FR,RL,RRに対する制動トルクTBが増大されるようになる。その結果、トルク伝達系45の状態が駆動状態から被駆動状態に緩やかに移行される。これにより、トルク伝達系45の状態が被駆動状態になったときに、トルク伝達系45のバックラッシュに起因する振動を低減させることができる。しかも、ブレーキ操作量BPの増大に応じてクリープトルクTCを減少させるため、ブレーキ操作の実施中でもクリープトルクTCを一定値で保持する場合と比較して、車両の電力消費量が低減される。したがって、車両の電力消費量の低減を図りつつも、トルク伝達系45のバックラッシュに起因する振動を低減させることができる。
・車輪速度VWが大きい場合(すなわち、車体速度が大きい場合)には、車輪速度VWが小さい場合(すなわち、車体速度が小さい場合)に比較して、路面からの入力などの外乱によって車両が振動しやすい。言い換えると、車輪速度VWが小さいときほど、トルク伝達系45のバックラッシュに起因する振動が、車両の乗員に不快感を与えやすい。
・制御装置10は、駆動モータ41からクリープトルクTCが出力されている状況下でブレーキ操作量BPが増大されるときには、駆動モータ41と制動装置20との協調制御を実施しなくてもよい。この場合、ブレーキ操作が開始されても、車両が停止するまでは、クリープトルクTCを維持させることが好ましい。その一方で、車両が停止した以降では、クリープトルクTCを減少させてもよい。
・制御装置10を備える車両は、動力源として駆動モータ41を備える車両であれば、電気自動車ではなく、駆動モータ41とエンジンとを動力源として備えるハイブリッド車両であってもよい。
Claims (6)
- アクセル操作が行われていないときに車輪に向けてクリープトルクを出力する駆動モータと、前記車輪に制動トルクを付与する制動装置と、を備える車両に適用され、
前記制動装置が前記車輪に付与する制動トルクと前記駆動モータが出力するクリープトルクとを合成したトルクの目標値である目標トルクを、ブレーキ操作量が多いほど小さくするトルク演算部と、
前記駆動モータに出力させるクリープトルクを、ブレーキ操作が行われているときにはブレーキ操作が行われていないときよりも減少させるモータ制御部と、
ブレーキ操作が行われているときに、前記制動装置が前記車輪に付与する制動トルクを、前記目標トルクとクリープトルクとの差分に応じた目標制動トルクに近づける制動制御部と、を備え、
前記モータ制御部は、前記駆動モータからクリープトルクが出力されている状況下でブレーキ操作量が増大されるときには、クリープトルクの減少勾配を前記目標トルクの減少勾配よりも小さくする
ことを特徴とする車両用制御装置。 - 前記モータ制御部は、前記駆動モータからクリープトルクが出力されている状況下でブレーキ操作量が増大されるときには、車輪速度が小さいほど前記クリープトルクの減少勾配を小さくする
請求項1に記載の車両用制御装置。 - 前記モータ制御部は、前記駆動モータからクリープトルクが出力されている状況下でブレーキ操作が行われているときには、前記クリープトルクの減少勾配が最小になるまで同クリープトルクの減少勾配を徐々に小さくする
請求項1又は請求項2に記載の車両用制御装置。 - 前記モータ制御部は、ブレーキ操作に伴って前記制動装置が前記車輪に制動トルクを付与することにより車両が停止しているときには、前記駆動モータの駆動を停止させるようにしており、
前記モータ制御部は、車両の停止中にブレーキ操作量が減少されている場合、前記制動装置が前記車輪に制動トルクを付与しているときに前記駆動モータからのクリープトルクの出力を開始させる
請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の車両用制御装置。 - アクセル操作が行われていないときに車輪に向けてクリープトルクを出力する駆動モータと、前記車輪に制動トルクを付与する制動装置と、を備える車両に適用され、
前記制動装置が前記車輪に付与する制動トルクと前記駆動モータが出力するクリープトルクとを合成したトルクの目標値である目標トルクを、ブレーキ操作量が多いほど小さくするトルク演算部と、
車両の停止時にアクセル操作が行われていないときには、前記駆動モータの駆動を停止させるモータ制御部と、
ブレーキ操作が行われているときに、前記制動装置が前記車輪に付与する制動トルクを、前記目標トルクとクリープトルクとの差分に応じた目標制動トルクに近づける制動制御部と、を備え、
前記モータ制御部は、車両の停止中にブレーキ操作量が減少されている場合、前記制動装置が前記車輪に制動トルクを付与しているときに前記駆動モータからのクリープトルクの出力を開始させる
ことを特徴とする車両用制御装置。 - 前記モータ制御部は、車両の停止中にブレーキ操作量が減少されている場合、同ブレーキ操作量が操作量判定値未満になったときに前記駆動モータからのクリープトルクの出力を開始させるようになっており、
ブレーキ操作量の減少速度が小さいほど前記操作量判定値を小さくする判定値決定部を備える
請求項4又は請求項5に記載の車両用制御装置。
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