JP6653556B2 - 電動車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電動モータを駆動源として備えた電動車両の制御装置及び制御方法に関するものである。
電動モータのみを動力源とする電気自動車や、エンジン（内燃機関）及び電動モータを動力源とするハイブリッド車両など、電動モータを駆動源として備えた車両（電動車両）では、エンジンを駆動源とする車両において自動変速機のトルクコンバータにより発生するクリープトルクを模して、電動モータによりこれに相当する微小トルクをクリープトルクとして出力するよう制御し、車両のクリープ走行を可能にしたものがある。
また、クリープ走行可能の電動車両において、電力消費を抑制するため、ブレーキ操作があればクリープトルクをカットする技術も開発されている。
例えば、特許文献１には、電動車両において、選択されたシフトレンジが走行レンジであり且つアクセルペダルが操作されていない等のクリープトルク発生条件が成立したら、モータ制御部がクリープトルクを発生させる。クリープトルク発生条件が成立しても、車両が停止していてフットブレーキが操作されている等のクリープカット条件が成立したら、クリープトルクをカットするクリープトルクカット制御を行なうことが開示されている。
また、フットブレーキが操作されているか否かはフットブレーキの操作の有無を検知するブレーキセンサの情報から判断できる。かかるブレーキセンサには、ブレーキペダルの踏込ストローク量を検知するストロークセンサがあり、ブレーキペダルの踏み込みによってブレーキ液圧が立ち上がってブレーキが働き始めるストロークセンサ値（０点、ブレーキ接合点）がわかれば、ストロークセンサからフットブレーキの操作の有無を確実に検知できる。
この０点は、ブレーキの経時変化やメンテナンス等によって変化するので、ストローク学習によって定期的に更新することが行われている。このストローク学習は、実際にフットブレーキの操作を行なって、ブレーキ液圧が立ち上がる際のストロークセンサの検出値を読み取ることで行なうことができる。
そこで、車両の始動操作（キースイッチのオン操作）後に、フットブレーキがオン→オフ→オンと操作されると、オン→オフの操作で得られるストロークセンサの検出値とブレーキ液圧との相関情報からストローク学習を実施する技術が開発されている。
特開２０１０−９３９９０号公報
ところで、上記のように、車両のキースイッチのオン操作後に、フットブレーキがオン→オフ→オンと操作されるとブレーキセンサ（ストロークセンサ）のストローク学習を行なう場合、ストローク学習が完了するまではブレーキセンサの検出信号（ブレーキ信号）を無効とする。これにより、ストローク学習の結果が反映されたブレーキセンサ情報のみを用いて各種制御が行われることになり、各種制御を適切に行なうことができる。
しかし、上記のように、クリープトルク発生条件が成立したらクリープトルクを発生させ、クリープカット条件が成立したらクリープトルクをカットする車両において、ストローク学習の結果を反映させたブレーキセンサ情報のみを用いるようにしたものでは、特定の状態において、車両に前後Ｇ変動が生じて、ドライバに違和感を与えるおそれが発生する。
この現象を分析すると、例えば、ブレーキペダルを踏み込んだ状態で、車両のキースイッチをオン操作し、シフトレバーを操作し、ＰレンジからＲレンジを経てＮレンジへとシフトレンジをゆっくりと切り替える場合を想定する。この場合、車両の始動操作後、フットブレーキがオンに保持されるため、ストローク学習は行われず、ブレーキ信号は無効の状態となり、モータ制御部では、フットブレーキは操作されていないと判定する。
このような状態で、シフトレンジがＰレンジからＲレンジに切り替えられると、Ｒレンジにおいて、シフトレンジが走行レンジであり且つアクセルペダルが操作されていない等のクリープトルク発生条件が成立し、車両が停止していてフットブレーキが操作されている等のクリープカット条件は成立しないので、電動モータがクリープトルクを発生する。
このＲレンジにおいて、車両のドライブシャフト等にクリープトルクによる歪みが蓄積されることになる。その後、Ｎレンジへと切り替えられると、電動モータのクリープトルクが解放されると共に変速機のクラッチ係合が解放され、ドライブシャフト等に蓄積されていたクリープトルクが一気に解放されるため、車両に前後Ｇ変動が生じるものと考えられる。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、車両停止時に、シフトレンジが走行レンジとされてドライブシャフト等にクリープトルクが蓄積されている状況下で、シフトレンジが非走行レンジに切り替えられた場合に、車両に発生する前後Ｇ変動を抑制することができるようにした、電動車両の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
（１）上記の目的を達成するために、本発明の電動車両の制御装置は、電動モータと、前記電動モータと駆動輪との間の動力伝達系に装備され動力を断接する摩擦係合要素を有する自動変速機とを有する電動車両の制御装置であって、クリープトルク発生条件が成立したら、前記電動モータにクリープトルクを発生させ、前記クリープトルク発生条件が成立してもクリープカット条件が成立したら、前記クリープトルクをカットするモータ制御手段と、前記自動変速機のシフトレンジを選択するレンジ選択手段と、前記レンジ選択手段で走行レンジが選択されたら前記摩擦係合要素を係合状態とし、前記レンジ選択手段で非走行レンジが選択されたら前記摩擦係合要素を解放状態とする自動変速機制御手段と、を有し、前記クリープトルク発生条件は、シフトレンジが走行レンジであり且つアクセルペダルが操作されていないことであり、前記クリープカット条件は、車両が停止中であり且つブレーキセンサからブレーキ操作検出信号が出力されていることであり、前記電動車両が停止状態で且つ前記電動モータにクリープトルクを発生させている特定状態において、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジに切り替えられたら、前記モータ制御手段は、前記電動モータのクリープトルクを段階的に低下させるトルク低下制御を行ない、前記自動変速機制御手段は、前記摩擦係合要素を緩やかに解放する解放制御を行なうことを特徴としている。
（２）前記自動変速機制御手段は、前記モータ制御手段が前記トルク低下制御を行なっているときに、低下される前記電動モータのクリープトルクを上回る伝達トルク容量を確保しながら、前記解放制御を行なうことが好ましい。
（３）前記モータ制御手段は、前記電動モータのクリープトルクを２段階に低下させ、１段階目に半減させ、２段階目に０に低下させることが好ましい。
（４）前記電動車両の始動操作後に、フットブレーキが所定の操作を行われるとこれに応じて前記ブレーキセンサの出力特性を学習して更新するブレーキ特性更新手段を有し、前記ブレーキ特性更新手段は、前記始動操作後に、前記ブレーキセンサの出力特性を学習して更新するまでは、前記ブレーキセンサの出力を無効にすることが好ましい。
（５）前記摩擦係合要素は、油室に給排される油圧によって作動する油圧作動式であり、油圧源から前記油室に油圧を供給する油路に、シフトレバーと機械的に接続されたマニュアル弁と、前記油室内の油の実圧を指示圧に応じて調整する調圧弁とを、上流側から順に備え、前記自動変速機制御手段は、前記摩擦係合要素を緩やかに解放させる前記実圧の変化特性に応じた前記指示圧を与えて前記実圧を低下させて、前記解放制御を行なうことが好ましい。
（６）前後進の一方の走行レンジから非走行レンジに切り替えられた場合に前記トルク低下制御と前記解放制御とを行なっている間に、シフトレンジが非走行レンジから前後進の他方の走行レンジに切り替えられたら、前記トルク低下制御と前記解放制御とを中止して、即座に前記電動モータのクリープトルクを０にすると共に前記摩擦係合要素を解放することが好ましい。
（７）電動モータと、前記電動モータと駆動輪との間の動力伝達系に装備され動力を断接する摩擦係合要素を有する自動変速機とを有し、クリープトルク発生条件が成立したら、前記電動モータにクリープトルクを発生させ、前記クリープトルク発生条件が成立してもクリープカット条件が成立したら、前記クリープトルクをカットするモータ制御と、前記自動変速機のシフトレンジを選択するレンジ選択手段で走行レンジが選択されたら前記摩擦係合要素を係合状態とし、前記レンジ選択手段で非走行レンジが選択されたら前記摩擦係合要素を解放状態とする自動変速機制御を実施する、電動車両の制御方法であって、前記クリープトルク発生条件は、シフトレンジが走行レンジであり且つアクセルペダルが操作されていないことであり、前記クリープカット条件は、車両が停止中であり且つブレーキセンサからブレーキ操作検出信号が出力されていることであり、前記電動車両が停止状態で且つ前記電動モータにクリープトルクを発生させている特定状態にあるか否かを判定する判定ステップと、前記特定状態において、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジに切り替えられたら、前記電動モータのクリープトルクを段階的に低下させると共に前記摩擦係合要素を緩やかに解放する解放制御を行なう制御ステップと、を有することを特徴としている。
本発明によれば、電動車両が停止状態で且つ電動モータにクリープトルクを発生させている特定状態において、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジに切り替えられたら、電動モータのクリープトルクを段階的に低下させるトルク低下制御を行なうと共に、摩擦係合要素を緩やかに解放する解放制御を行なうので、特定状態において動力伝達系に蓄積されていたクリープトルクが解放される際に車両に発生する前後Ｇ変動を抑制することができる。
本発明の一実施形態にかかる電動車両のパワートレイン及びその制御装置を示す構成図である。 本発明の一実施形態にかかる電動車両の自動変速機の油圧系統の構成を示す油圧回路図である。 本発明の一実施形態にかかる電動車両の制御の特性を示すタイムチャートである。 本発明の一実施形態にかかる電動車両のクリープトルク制御を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる電動車両の特定状態における制御を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる電動車両の制御を例示するタイムチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することや適宜組み合わせることが可能である。
［１．パワートレインの構成］
図１は本実施形態にかかる制御装置が適用された電動車両のパワートレイン（動力伝達系）及びその制御装置を示す構成図である。図１に示すように、本電動車両は、エンジン（内燃機関）１と、モータジェネレータ（発電機能付き電動モータ）２と、自動変速機３と、第１クラッチ４と、第２クラッチ５と、ディファレンシャルギア６と、駆動輪７，７と、を備えた、ハイブリッド車両として構成されている。
つまり、このハイブリッド車両は、エンジン１とモータジェネレータ（以下、略してＭＧとも称する）２と、２つのクラッチ４，５を備えたパワートレイン構成であり、走行モードとして、第１クラッチ４の締結によるＨＥＶモードと、第１クラッチ４の解放によるＥＶモードと、を有する。
エンジン１の出力軸とＭＧ２の入力軸とは、トルク容量可変の第１クラッチ（以下、略してＣＬ１とも称する）４を介して連結されている。また、ＭＧ２の出力軸と自動変速機（以下、略してＡＴとも称する）３の入力軸とが連結されている。自動変速機３の出力軸はディファレンシャルギア６を介して駆動輪７，７と連結されている。
第２クラッチ（以下、略してＣＬ２とも称する）５は、自動変速機３に装備され、シフトレバー８の操作でシフトレンジが走行レンジ（例えば、Ｄレンジ，Ｒレンジ等）に設定されると、車両走行状態に応じて選択される変速段に対応して係合又は解放される複数のトルク容量可変の摩擦係合要素（クラッチ又はブレーキ）である。
ＨＥＶモードにおいては、第１クラッチ４が係合され、自動変速機３では、第２クラッチ５により、第１クラッチ４を介して入力されるエンジン１の動力と、モータジェネレータ２から入力される動力を合成して駆動輪７，７へ出力する。また、ＥＶモードにおいては、第１クラッチ４が解放され、自動変速機３では、第２クラッチ５により、モータジェネレータ２から入力される動力を駆動輪７，７へ出力する。
第１クラッチ４及び第２クラッチ５には、例えば、比例ソレノイドバルブで油流量及び油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチ等が用いられている。
このうち、第２クラッチ５は、シフトレバー８と機械的に接続されたマニュアル弁５２（図２参照）によって、油圧源であるオイルポンプ５１（図２参照）と連絡された油路が、選択されたレンジに応じて開閉制御されるようになっている。
［１．１．第２クラッチの油圧供給系の構成］
図２は、第２クラッチ５の１つであるローブレーキへの油圧供給系の油圧回路図である。図２に示すように、この油圧回路は、オイルポンプ５１と、シフトレバー８と機械的に接続されたマニュアル弁５２と、油圧を調整する調圧弁５３と、切替弁５４と、ローブレーキの油室５５と、オイルポンプ５１から油室５５に亘って設けられ、上流側からマニュアル弁５２，調圧弁５３，切替弁５４が介装された油路５６とを備えている。
また、油路５６のマニュアル弁５２の出口側にはフィルタ５７が介装されている。
さらに、フィルタ５７と調圧弁５３との間では、油路５６が並列に分岐され、一方の油路にはオリフィス５８が介装され、他方の油路にはマニュアル弁５２から調圧弁５３へ向かう油の流れのみを許容する一方向弁（チェックボール）５９が介装され、マニュアル弁５２側から調圧弁５３側へは油が速やかに流通し、調圧弁５３側からマニュアル弁５２側へは油が緩やかに流通するようになっている。
始動操作後の車両の停止時（停止している時）に、シフトレバー８が操作されシフトレンジが非走行レンジ（Ｐレンジ又はＮレンジ）から走行レンジ（Ｒレンジ又はＤレンジ）に切り替えられると、マニュアル弁５２がオイルポンプ５１から吐出された油を各走行レンジに応じた油圧レベルで調圧弁５３側に供給する。このとき、Ｄレンジであれば、パイロット圧ＰＰにより切替弁５４が油圧供給位置となり、ローブレーキを係合するための油圧が油室５５に供給される。
このとき、油室５５側の油圧は、調圧弁５３に与えられるローブレーキ指示圧ＰＤに応じて調圧弁５３によって調圧される。調圧弁５３は、指示圧ＰＤが実圧ＰＲよりも小さいと、白抜き矢印Ａ１で示すように、油室５５側の油圧をドレーンする位置となり、指示圧ＰＤが実圧ＰＲよりも大きいと、マニュアル弁５２から供給されるＤレンジ圧の油圧を油室５５側に導入する位置となる。また、指示圧ＰＤが実圧ＰＲと一致する範囲にあると、調圧弁５３は、油路５６を連通させず、且つ、油室５５側の油圧をドレーンもさせずに、油室５５側の油圧を保持する閉鎖位置となる。
車両の停止時に、シフトレバー８が操作されシフトレンジが走行レンジ（Ｒレンジ又はＤレンジ）から非走行レンジのＮレンジに切り替えられると、マニュアル弁５２がオイルポンプ５１から吐出された油の調圧弁５３側への供給を遮断する。また、後に詳述する特定状態の場合を除いて、パイロット圧ＰＰが除去されて、切替弁５４が油室５５側の油圧をドレーンする位置となる。
［２．電動車両の制御装置］
次に、このようなパワートレインを備えた車両の制御装置を説明する。
図１に示すように、本車両の制御装置には、パワートレイン全体を制御する統合制御装置（ＨＣＭ，Hybrid Control Module）１０と、統合制御装置１０の制御下で自動変速機３を制御する自動変速機制御装置（自動変速機制御手段としてのＡＴＣＵ，Automatic transmission Control Unit）３０とが備えられている。
ＨＣＭ１０は、車両の種々の制御を行なう機能を有し、特に、エンジン１を制御する機能（エンジン制御部）１０Ａと、モータジェネレータ２を制御する機能（モータ制御手段としてのモータ制御部）１０Ｂとを有し、エンジン１とモータジェネレータ２とを統合制御する。さらに、ＨＣＭ１０は、ブレーキストロークの学習制御を行なう機能（ブレーキストローク学習部）１２を有している。また、ＨＣＭ１０は、ＡＴＣＵ３０に変速に係る情報等を送る。
ＨＣＭ１０は、キースイッチ９０、シフトレバー８のシフトポジションを検知しシフトポジションに応じたシフトレンジ信号を出力するインヒビタスイッチ（ＩＨＳＷ）９１、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ９２、車速を検出する車速センサ９３、フットブレーキの操作量（ブレーキストローク）を検出するブレーキセンサ９４、ブレーキ液圧を検出するブレーキ圧センサ９５等が接続され、これらのセンサ類から検出情報が入力される。
ＨＣＭ１０のモータ制御部１０Ｂには、クリープトルク発生条件が成立したら、モータジェネレータ２にクリープトルクを発生させ、また、クリープトルク発生条件が成立しても、クリープカット条件が成立したら、モータジェネレータ２のクリープトルクをカットするクリープトルクカット制御を行なうクリープトルク制御部１１が設けられている。
クリープトルク発生条件は、シフトレンジが走行レンジ（例えば、Ｄレンジ，Ｒレンジ）であり且つアクセルペダルが操作されていないことであり、クリープトルク制御部１１では、ＩＨＳＷ９１及びアクセル開度センサ９２の検出信号に基づいてこの条件が成立しているか否かを判定する。
また、クリープカット条件は、車両が停止していてフットブレーキが操作されていることであり、クリープトルク制御部１１では、車速センサ９３及びブレーキセンサ９４の検出信号に基づいてこの条件が成立しているか否かを判定する。クリープカット条件が成立すれば、クリープトルク発生条件が成立しても、クリープトルクカット制御が行われ、クリープトルクがカットされる。
ブレーキストローク学習部１２では、キースイッチ９０がオン（READY-On）とされ、フットブレーキがオン→オフ→オンと操作されるとブレーキセンサ９４のストローク学習を行なう。
つまり、ブレーキセンサ９４のストローク学習は、ブレーキペダルの踏み込みによってブレーキ液圧が立ち上がってブレーキが働き始めるストロークセンサ値（０点、ブレーキ接合点）や、ブレーキペダルの踏み戻しによってブレーキ液圧が減少し０となるストロークセンサ値を学習するものである。このときのブレーキ液圧は、ブレーキ圧センサ９５からその検出値として得ることができる。
そこで、フットブレーキがオフ→オンとされるブレーキペダルの踏み込み時に、ブレーキが働き始めるストロークセンサ値を記憶し、フットブレーキがその後オン→オフとされるブレーキペダルの踏み戻し時に、ブレーキ液圧が減少し０となるストロークセンサ値を記憶する。そして、その後、フットブレーキがオフ→オンとされると、記憶したストロークセンサ値に基づいて、ブレーキセンサ（ストロークセンサ）９４の０点を算出して更新し記憶する。
ブレーキストローク学習部１２では、キースイッチ９０がオン操作されたら、その都度、ストロークセンサ値を学習し更新する。これにより、ブレーキセンサ９４で検出した信号からブレーキの操作状態を適正に把握することができる。
また、ＨＣＭ１０では、キースイッチ９０がオン操作されてから、ブレーキストローク学習部１２により学習が完了し、ブレーキセンサ９４の０点が更新されるまでは、ブレーキセンサ９４の出力を無効（Invalid）とし、学習し更新されたストロークセンサ値情報のみを有効とすることにより、学習更新前のブレーキセンサ９４の検出信号からブレーキの操作状態を不適正に把握するおそれを招かないようにしている。
［３．特定状態におけるトルク低下制御及び解放制御］
本制御装置は、モータジェネレータ２のクリープトルクに関連して特有の制御を行なう。つまり、第２クラッチ５が係合状態で且つ電動車両が停止状態でモータジェネレータ２にクリープトルクを発生させている特定状態において、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジに切り替えられたら、モータ制御部１０Ｂは、モータジェネレータ２のクリープトルクを段階的に低下させるトルク低下制御を行ない、ＡＴＣＵ３０は、第２クラッチ５を緩やかに解放する解放制御を行なう。
この特定状態は、ブレーキペダルを踏み込んだ状態で（もちろん、アクセルペダルは操作されない）、車両のキースイッチをオン操作し、シフトレバー８を操作してシフトレンジをＰレンジからＲレンジを経てＮレンジへとゆっくりと切り替える場合を想定している。
なお、アクセルペダルは操作せずにブレーキペダルを踏み込んだ状態で、シフトレバー８を操作してシフトレンジをＰレンジ，Ｒレンジ，Ｎレンジを速やかに経てＤレンジへ切り替えて、その後、Ｎレンジへ切り替えた場合も特定状態として想定することができる。
これらの場合、車両の始動操作後、フットブレーキがオンに保持されるため、ブレーキストローク学習部１２によるストローク学習はまだ行われないため、ブレーキセンサ９４の検出信号（ブレーキ操作検出信号、略してブレーキ信号）は無効とされる。
この状況では、シフトレンジがＲレンジやＤレンジの走行レンジになっている間には、クリープトルク発生条件が成立し、クリープカット条件は成立しない。したがって、シフトレンジが走行レンジになっている間は、モータ制御部１０Ｂがモータジェネレータ２にクリープトルクを発生させる。ここで、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジのＮレンジへ切り替えられると、クリープトルク発生条件は不成立になるため、クリープトルクはカットされ、ＡＴＣＵ３０は、非走行レンジに応じて自動変速機３の第２クラッチ５を解放する。
従来であれば、このときのクリープトルクのカット、及び、第２クラッチ５の解放は即座に行なわれるが、本制御装置では、モータ制御部１０Ｂによるトルク低下制御によってクリープトルクを段階的に低下させ、ＡＴＣＵ３０による解放制御によって第２クラッチ５を緩やかに解放する。
これは、上記特定状態ではシフトレバーが走行レンジになっている間に、パワートレインにクリープトルクが蓄積されるため、非走行レンジへの切替に応じて、クリープトルクの瞬時のカットと第２クラッチ５の瞬時解放とが行なわれると、パワートレインに蓄積されたトルクにより車両に前後Ｇ変動が生じて運転者に大きな違和感を与えるので、これを回避するためである。
図３は、本実施形態におけるトルク低下制御及び解放制御を説明するタイムチャートである。
トルク低下制御では、図３に示すように、クリープトルクを２段階に低下させる。つまり、シフトレンジが非走行レンジへ切り替えられると、この時点ｔＳ１に、まず１段階目の低下としてクリープトルクを二分の一に半減させる。その後所定時間後の時点ｔＳ２に、２段階目の低下としてクリープトルクを０に低下させる。
解放制御では、このトルク低下制御と並行して、低下されるクリープトルクを上回る大きさの伝達トルク容量を確保しながら、第２クラッチ５を緩やかに解放する。具体的には、シフトレンジのＮレンジへの切替に応じてマニュアル弁５２が開放位置となった状態において、油圧室５５の実圧ＰＲがリークにより徐々に低下するような油圧変化特性を想定し、調圧弁５３にこの油圧変化特性に応じた指示圧ＰＤを与える。これにより、クリープトルクを上回る大きさの伝達トルク容量を確保しつつ、第２クラッチ５を緩やかに解放することが可能となる。
調圧弁５３が実圧ＰＲと一致する範囲にあると、調圧弁５３は、油路５６を弁体が遮断する状態となり、油路５６を介して開放位置となったマニュアル弁５２から油室５５側の油圧が抜けるのを抑制するとともに、油室５５側の油圧をドレーンする位置にもならないため、油室５５側の油圧の低下を調圧弁５３からのリーク分に抑制することができる。このため、クリープトルクを上回る大きさの伝達トルク容量を確保しながら、第２クラッチ５を緩やかに解放することができる。なお、この特定状態においては、セレクトレバー８が非走行レンジとなってもパイロット圧ＰＰが保持されて切替弁５４が油圧供給位置に保持され、油圧室５５と調圧弁５３との連通が確保されるので、指示圧ＰＤが実圧ＰＲよりも小さい場合は、図２に白抜き矢印Ａ２で示すように、オリフィス５８を通じた経路で緩慢に油室５５側の油圧が低下されるが、調圧弁５３が実圧ＰＲと一致する範囲にあると、調圧弁５５の作用によりこれよりも緩慢に油室５５側の油圧が低下される。
図３に示すように、マニュアル弁５２が開放位置となった時点ｔＳ１で実圧ＰＲが微少量ステップ状に低下するため、指示圧ＰＤも微少量ステップ状に低下させる。その後は、指示圧ＰＤを線形の傾斜で低下させていくが、クリープトルクの２段階目の低下を行なう時点ｔＳ２付近で、線形の傾斜をやや大きくしている。これは、時点ｔＳ２付近以降では、第２クラッチ５の解放速度をやや速めても前後Ｇ変動の抑制への影響がほとんどなく、第２クラッチ５の解放完了を速めることができるためである。
なお、モータ制御部１０Ｂ及びＡＴＣＵ３０は、Ｄレンジ又はＲレンジの何れか一方の走行レンジからＮレンジに切り替えられた場合にトルク低下制御と解放制御とを行なっている間に、シフトレンジがＮレンジから他方の走行レンジに切り替えられたら、トルク低下制御及び解放制御とを中止して、モータジェネレータ２のクリープトルクを即座に０にすると共に第２クラッチ５を即座に解放する。また、同一（前記一方）の走行レンジに切り替えられた（戻された）場合も、同様に、トルク低下制御及び解放制御とを中止して、モータジェネレータ２のクリープトルクを即座に０にすると共に第２クラッチ５を即座に解放する。
［４．作用及び効果］
本発明の一実施形態に係る電動車両の制御装置は上述のように構成されているので、例えば図４に示すようにクリープトルクカット制御が行われ、例えば図５に示すようにトルク低下制御及び解放制御が行われる。なお、図４，図５の処理は、車両のキースイッチがオン操作されたら開始し、車両のキースイッチがオフ操作されたら終了し、所定の制御周期で実施される。
クリープトルクカット制御は、クリープトルクが働くことを前提に、図４に示すように、クリープカット条件が成立しているか否かを判定する（ステップＡ１０）。具体的には、シフトレンジが走行レンジであり且つアクセルペダルが操作されていない状態で、車両が停止していてフットブレーキが操作されているか否かを判定する。
ここで、クリープカット条件が成立していれば、クリープトルクは発生させない（クリープトルクカット）（ステップＡ３０）。一方、クリープカット条件が成立していなければ、モータジェネレータ２にクリープトルクを発生させる（ステップ２０）。
また、トルク低下制御及び解放制御については、図５に示すように、まず、車両が停止しているか否かを車速センサ９３の情報から判定する（ステップＢ１０、判定ステップ）。車両が停止していなければリターンし、車両が停止していれば、クリープトルクが発生しているか否かをモータ制御部１０Ｂの制御情報から判定する（ステップＢ２０、判定ステップ）。ここで、クリープトルクが発生していなければリターンする。
一方、ステップＢ２０で、クリープトルクが発生していると判定されると、車両が停止し且つクリープトルクが発生している特定状態である。この特定状態では、パワートレインにクリープトルクが蓄積される。次に、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジへ切り替えられたか否かを判定する（ステップＢ３０）。走行レンジから非走行レンジへ切り替えられなければリターンする。
一方、ステップＢ３０で、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジへ切り替えられたと判定されたら、モータジェネレータ２のクリープトルクを段階的に低下させるトルク低下制御を行ない、前記自動変速機制御手段は、第２クラッチ５を緩やかに解放する解放制御を行なう（ステップＢ４０、制御ステップ）。
ここで、本実施形態にかかる電動車両の制御を例示するタイムチャートである図６を参照して、特定状態におけるトルク低下制御及び解放制御を説明する。
図６に示すように、時点ｔ１でフットブレーキが操作され（ＯＮ）、この状態が保持されて、時点ｔ２でキースイッチがオン操作される。その後、時点ｔ３でシフトレンジが非走行レンジ（Ｐレンジ又はＮレンジ）から走行レンジ（Ｒレンジ又はＤレンジ）に切り替えられると、クリープトルク発生条件が成立し、クリープトルクが発生する。フットブレーキが操作され続ける限り、ブレーキセンサ９４の出力は無効（Invalid）であり、クリープカット条件は成立しない。また、車両は停止状態を維持する。
その後、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジに切り替えられると、この時点ｔ４から、クリープトルクを段階的に低下させるトルク低下制御を行ない、第２クラッチ５を緩やかに解放する解放制御を行なう。本実施形態では、時点ｔ４でクリープトルクを半減させ、その後の時点ｔ５でクリープトルクを０に減少させる。また、解放制御では、低下されるクリープトルクを上回る大きさの伝達トルク容量を確保しながら、クラッチ圧として示すように、第２クラッチ５を、時点ｔ４から時点ｔ５までは緩やかな傾きで時点ｔ５以降は傾きを少しだけ急にさせて、緩やかに解放する。
なお、例えば、図６に二点鎖線で示すように、時点ｔ６でフットブレーキが解放されれば、車両は発進し（二点鎖線で示す車速を参照）、その後、時点ｔ７で、二点鎖線で示すようにフットブレーキが再び操作されれば、ブレーキセンサ９４の学習制御が実施され、ブレーキセンサ９４の出力が有効になって、クリープカット条件は成立し、クリープトルクが０にカットされる。このときには、第２クラッチ５は係合状態に保持され、車両の前後Ｇ変動は発生しない。
以上のように、パワートレインにクリープトルクが蓄積されている特定状態で、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジへ切り替えられた際に、モータジェネレータ２のクリープトルクを即座に０にし且つ第２クラッチ５を即座に解放すると、パワートレインに蓄積されていたクリープトルクが瞬時に解放されるため、車両の前後Ｇ変動の発生を招き、車両の運転者や乗員に違和感を与えるおそれがあるが、本装置によれば、クリープトルクが段階的に低下され、第２クラッチ５が緩やかに解放されるので、車両の前後Ｇ変動の発生が抑えられ、車両の運転者や乗員に違和感を与えるおそれが抑制される。
本実施形態のトルク低下制御では、クリープトルクを２段階に低下させるので、シンプルな制御で車両の前後Ｇ変動の発生を抑えることができる。
また、このトルク低下制御と並行して行なう解放制御では、低下されるクリープトルクを上回る大きさの伝達トルク容量を確保しながら第２クラッチ５を緩やかに解放するので、少なくとも、解放制御の前期においては、第２クラッチ５におけるクリープトルクの解放は抑制される。この第２クラッチ５におけるクリープトルクの解放は、車両の前後Ｇ変動の発生の大きな原因になるが、車両の前後Ｇ変動の発生を確実に抑えることができる。
なお、ここでは、ブレーキセンサの学習制御前のブレーキ信号が無効になっているため特定状態が発生することを想定しているが、特定状態は、車両が停止し且つクリープトルクが発生している状態であり、このような状態は、ブレーキセンサの学習制御前のブレーキ信号が無効になっている場合に限られない。何れの原因で特定状態が発生したとしても、特定状態でシフトレンジが走行レンジから非走行レンジへ切り替えられた際に、モータジェネレータ２のクリープトルクを即座に０にし且つ第２クラッチ５を即座に解放すると、車両の前後Ｇ変動の発生を招き違和感を与えるおそれがあり、本発明のトルク低下制御及び解放制御を適用することは有効である。
ただし、特定状態をブレーキセンサの学習制御前に限定して、ブレーキセンサの学習制御前のブレーキ信号が無効になっているため特定状態が発生する場合のみにトルク低下制御及び解放制御を適用する構成としてもよい。
［５．その他］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態を本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して適用することが可能である。
例えば、上記実施形態では、車両が停止し且つクリープトルクが発生している特定状態で、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジへ切り替えられたら、トルク低下制御及び解放制御を行なうように設定しているが、特定状態が短時間であれば、クリープトルクの蓄積は僅かであり車両の前後Ｇ変動の発生も小さく支障がないことも考えられる。このような観点からは、特定状態が所定時間以上継続した段階で、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジへ切り替えられたら、トルク低下制御及び解放制御を行なうように設定してもよい。
また、上記実施形態では、電動車両として、エンジン及び電動モータを動力源とするハイブリッド車両を例示したが、本発明の電動車両は電動モータのみを動力源とする電気自動車であってもよい。
さらに、上記実施形態では、摩擦係合要素として油圧作動式のクラッチを例示したが、本発明は、伝達トルク容量を可変とする摩擦係合要素であれば、例えば電磁式の摩擦係合要素等、どのような摩擦係合要素にも適用可能である。
なお、上記実施形態では、トルク低下制御を電動モータのクリープトルクを２段に低下させるものとしているが、トルク低下制御では電動モータのクリープトルクを段階的に低下させればよく、より多段階に低下させてもよく、クリープトルクを徐々に低下させるものであればよい。
１ エンジン（内燃機関）
２ モータジェネレータ（発電機能付き電動モータ）
３ 自動変速機
４ 第１クラッチ
５ 第２クラッチ（摩擦係合要素）
６ ディファレンシャルギア
７ 駆動輪
１０ 統合制御装置（ＨＣＭ）
１０Ａ エンジン制御部
１０Ｂ モータ制御手段としてのモータ制御部
１２ ブレーキストローク学習部
３０ 自動変速機制御装置（自動変速機制御手段としてのＡＴＣＵ）
５１ オイルポンプ
５２ マニュアル弁
５３ 調圧弁
５４ 切替弁
５５ 油室
５６ 油路
５８ オリフィス
５９ 一方向弁（チェックボール）
９０ キースイッチ
９１ インヒビタスイッチ（ＩＨＳＷ）
９２ アクセル開度センサ
９３ 車速センサ
９４ ブレーキセンサ（ストロークセンサ）
９５ ブレーキ圧センサ

Claims (7)

  1. 電動モータと、前記電動モータと駆動輪との間の動力伝達系に装備され動力を断接する摩擦係合要素を有する自動変速機とを有する電動車両の制御装置であって、
    クリープトルク発生条件が成立したら、前記電動モータにクリープトルクを発生させ、前記クリープトルク発生条件が成立してもクリープカット条件が成立したら、前記クリープトルクをカットするモータ制御手段と、
    前記自動変速機のシフトレンジを選択するレンジ選択手段と、
    前記レンジ選択手段で走行レンジが選択されたら前記摩擦係合要素を係合状態とし、前記レンジ選択手段で非走行レンジが選択されたら前記摩擦係合要素を解放状態とする自動変速機制御手段と、を有し、
    前記クリープトルク発生条件は、シフトレンジが走行レンジであり且つアクセルペダルが操作されていないことであり、
    前記クリープカット条件は、車両が停止中であり且つブレーキセンサからブレーキ操作検出信号が出力されていることであり、
    前記電動車両が停止状態で且つ前記電動モータにクリープトルクを発生させている特定状態において、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジに切り替えられたら、前記モータ制御手段は、前記電動モータのクリープトルクを段階的に低下させるトルク低下制御を行ない、前記自動変速機制御手段は、前記摩擦係合要素を緩やかに解放する解放制御を行なう
    ことを特徴とする電動車両の制御装置。
  2. 前記自動変速機制御手段は、前記モータ制御手段が前記トルク低下制御を行なっているときに、低下される前記電動モータのクリープトルクを上回る伝達トルク容量を確保しながら、前記解放制御を行なう
    ことを特徴とする請求項１記載の電動車両の制御装置。
  3. 前記モータ制御手段は、前記電動モータのクリープトルクを２段階に低下させ、１段階目に半減させ、２段階目に０に低下させる
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の電動車両の制御装置。
  4. 前記電動車両の始動操作後に、フットブレーキが所定の操作を行われるとこれに応じて前記ブレーキセンサの出力特性を学習して更新するブレーキ特性更新手段を有し、
    前記ブレーキ特性更新手段は、前記始動操作後に、前記ブレーキセンサの出力特性を学習して更新するまでは、前記ブレーキセンサの出力を無効にする
    ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電動車両の制御装置。
  5. 前記摩擦係合要素は、油室に給排される油圧によって作動する油圧作動式であり、
    油圧源から前記油室に油圧を供給する油路に、
    シフトレバーと機械的に接続されたマニュアル弁と、
    前記油室内の油の実圧を指示圧に応じて調整する調圧弁とを、上流側から順に備え、
    前記自動変速機制御手段は、前記摩擦係合要素を緩やかに解放させる前記実圧の変化特性に応じた前記指示圧を与えて前記実圧を低下させて、前記解放制御を行なう
    ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の電動車両の制御装置。
  6. 前後進の一方の走行レンジから非走行レンジに切り替えられた場合に前記トルク低下制御と前記解放制御とを行なっている間に、シフトレンジが非走行レンジから前後進の他方の走行レンジに切り替えられたら、前記トルク低下制御と前記解放制御とを中止して、即座に前記電動モータのクリープトルクを０にすると共に前記摩擦係合要素を解放する
    ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電動車両の制御装置。
  7. 電動モータと、前記電動モータと駆動輪との間の動力伝達系に装備され動力を断接する摩擦係合要素を有する自動変速機とを有し、
    クリープトルク発生条件が成立したら、前記電動モータにクリープトルクを発生させ、前記クリープトルク発生条件が成立してもクリープカット条件が成立したら、前記クリープトルクをカットするモータ制御と、
    前記自動変速機のシフトレンジを選択するレンジ選択手段で走行レンジが選択されたら前記摩擦係合要素を係合状態とし、前記レンジ選択手段で非走行レンジが選択されたら前記摩擦係合要素を解放状態とする自動変速機制御を実施する、電動車両の制御方法であって、
    前記クリープトルク発生条件は、シフトレンジが走行レンジであり且つアクセルペダルが操作されていないことであり、
    前記クリープカット条件は、車両が停止中であり且つブレーキセンサからブレーキ操作検出信号が出力されていることであり、
    前記摩擦係合要素が係合状態で且つ前記電動車両が停止状態で前記電動モータにクリープトルクを発生させている特定状態にあるか否かを判定する判定ステップと、
    前記特定状態において、シフトレンジが走行レンジから非走行レンジに切り替えられたら、前記電動モータのクリープトルクを段階的に低下させると共に前記摩擦係合要素を緩やかに解放する解放制御を行なう制御ステップと、を有する
    ことを特徴とする電動車両の制御方法。
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