JP7230495B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の制御装置に係り、特に、パーキングポジションから他のポジションに切り替えたときに発生するショックの抑制に関する。
坂路の傾斜角が所定値よりも大きい場合において、フットブレーキを自動保持させ、シフト操作ポジションがパーキングポジションから他のポジション（以下、非パーキングポジション）に切り替えられるまで、フットブレーキの制動力を保持する技術が提案されている。特許文献１に記載の車両がそれである。フットブレーキが自動保持されることで、ドライブシャフトの捩れが抑制されるため、次回の車両発進時においてシフト操作ポジションをパーキングポジションから非パーキングポジションに切り替えたときに発生するショックが抑制される。
特開２００９－１２００６６号公報 特許第４１４７２５３号
ところで、特許文献１にあっては、フットブレーキの自動保持を油圧ブレーキで行うことから、ブレーキ油圧を保持するために消費されるエネルギが大きくなるという問題がある。これに対して、特許文献２に記載されているような電動パーキングブレーキを用いると、車輪に制動力が機械的に付与され、制動力を保持するために消費されるエネルギも低減される。しかしながら、電動パーキングブレーキは、油圧ブレーキに比べて応答性が悪いため、電動パーキングブレーキによる制動力が付与されるまでに、運転者がフットブレーキを解除した場合には、車輪に制動力が付与されない時間が生じてしまう。このとき、車輪が回転してドライブシャフトが捩られることで、次回の車両発進時においてシフト操作ポジションが非パーキングポジションに切り替えられたとき、ショックが発生する虞がある。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、電動パーキングブレーキを備えた車両において、シフト操作ポジションがパーキングポジションから非パーキングポジションに切り替えられたときに発生するショックを抑制できる制御装置を提供することにある。
第１発明の要旨とするところは、（ａ）運転者のブレーキ操作によって車輪に制動力を付与するとともに、制御的に前記車輪に制動力を付与することができる第１ブレーキ装置と、シフト操作ポジションがパーキングポジションに切り替えられると電動アクチュエータを介して前記車輪に制動力を付与する第２ブレーキ装置と、前記シフト操作ポジションが前記パーキングポジションに切り替えられると、前記車輪と連動するパーキングギヤを回転停止させることで、前記車輪の回転を阻止するパーキングロック機構とを、備える車両の制御装置であって、（ｂ）運転者によって前記第１ブレーキ装置が作動させられた後、前記シフト操作ポジションが前記パーキングポジションに切り替えられると、前記パーキングロック機構の作動開始と並行して前記第２ブレーキ装置の作動を開始させ、前記第２ブレーキ装置の作動が開始された時点から前記第２ブレーキ装置によって前記車輪に制動力が付与されるまでに必要な所定時間が経過するまでの間、前記第１ブレーキ装置の作動状態を保持し、さらに、（ｃ）道路勾配を検出する道路勾配検知装置を備え、（ｄ）検出された前記道路勾配が所定値以上の場合において、前記シフト操作ポジションが前記パーキングポジションに切り替えられると、前記第２ブレーキ装置を作動させることを特徴とする。
また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両の制御装置において、前記道路勾配検知装置は、加速度センサであることを特徴とする。
また、第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明の車両の制御装置において、前記車両は、電気自動車であることを特徴とする。
第１発明の車両の制御装置によれば、シフト操作ポジションがパーキングポジションに切り替えられた後、速やかに運転者によって第１ブレーキ装置の作動が解除された場合であっても、第１ブレーキ装置による制動力が保持されるため、車輪の回転が抑制され、車輪とパーキングギヤとの間を連結する回転部材の捩れも抑制される。従って、車両発進時において、シフト操作ポジションがパーキングポジションから非パーキングポジションに切り替えられたとき、回転部材の捩れに起因して発生するショックが抑制される。また、道路勾配が所定値以上の場合にシフト操作ポジションがパーキングポジションに切り替えられると、第２ブレーキ装置が作動されるため、車輪とパーキングギヤとの間を連結する回転部材の捩れが生じやすい路面勾配においてのみ第２ブレーキ装置を作動させ、回転部材の捩れが生じにくい路面勾配では第２ブレーキ装置を作動させないことで、第２ブレーキ装置の作動回数が少なくなり、第２ブレーキ装置の耐久性が向上する。
また、第２発明の車両の制御装置によれば、既存の加速度センサによって検出される加速度から道路勾配を検知することで、道路勾配を検知するための新たなセンサを追加することが不要になる。
また、第３発明の車両の制御装置によれば、車両が電気自動車であるため、車両発進時においてシフトポジションが非パーキングポジションに切り替えられたとき、車輪とパーキングギヤとの間の回転部材の捩れに起因するショックが、エンジンを備えた車両に比べて大きくなりやすい。従って、第１ブレーキ装置の作動状態を保持して回転部材の捩れを抑制することで得られる、ショックの抑制効果が顕著になる。
本発明が適用された車両の概略構成を説明するとともに、車両に設けられた制御系統の要部を説明する図である。 図１のパーキングロック機構の概略構造を示す斜視図である。 図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。 図３の電子制御装置の制御作動の要部、すなわちブレーキペダルを踏み込むことで車両を停止状態または極低車速状態とした後、シフト操作ポジションがパーキングポジションに切り替えられたときの制御作動を説明するフローチャートである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図１は、本発明が適用された車両１０の概略構成を説明するとともに、車両１０に設けられた制御系統の要部を説明する図である。車両１０は、走行用モータＭＧを駆動力源として走行させられる電気自動車である。車両１０は、走行用の駆動力源である走行用モータＭＧと、走行用モータＭＧの動力を出力回転部材である出力ギヤ２０に伝達する動力伝達装置１２とを備えている。走行用モータＭＧで発生させられた動力は、動力伝達装置１２を経由して、動力伝達装置１２の出力ギヤ２０、差動歯車装置２４、一対のドライブシャフト２６（車軸）等を順次介して左右の車輪２８に伝達される。
車両１０にあっては、図１に示すシフト操作装置３２のシフトレバー３４の操作位置に対応するシフト操作ポジションＰshを表す信号、および、Ｐスイッチ３６の操作の有無を表す信号すなわちシフト操作ポジションＰshのパーキングポジションＰへの切替を表す信号に基づいて、動力伝達装置１２のシフトレンジが電気的に切り替えられるシフトバイワイヤ方式が採用されている。シフトレバー３４は、例えば、前進走行ポジションであるドライブポジションＤ、後進走行ポジションであるリバースポジションＲ、動力伝達が遮断されるニュートラルポジションＮ、回生によるブレーキ力を発生させるブレーキポジションＢに切替可能に構成されている。なお、シフト操作ポジションＰshは、シフトレバー３４によって選択される各ポジション（Ｄ、Ｒ、Ｎ、Ｂ）に加えて、パーキングポジションＰを含むものとする。
動力伝達装置１２には、運転者によってシフト操作装置３２のＰスイッチ３６が押し込まれる、すなわちシフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられると作動させられ、車輪２８と連動するパーキングギヤ５０（図２参照）を回転停止させることで車輪２８の回転が阻止され、動力伝達装置１２を車両駐車レンジであるパーキングレンジに切り替えるパーキングロック機構４０が設けられている。
図２は、パーキングロック機構４０の概略構造を示す斜視図である。パーキングロック機構４０は、シフト操作装置３２のシフトレバー３４によって選択されるシフト操作ポジションＰshに応じて作動させられるステップモータ４２と、そのステップモータ４２によって回転させられるシャフト４４と、シャフト４４に接続されシャフト４４の回転位置に応じて回動させられるディテントプレート４５と、ディテントプレート４５に連結されているパーキングロッド４６と、パーキングロッド４６の先端に設けられているカム部材４８と、カム部材４８に当接するパーキングポール５０と、パーキングポール５０に形成されている噛合歯５０ａと噛合可能なパーキングギヤ５２とを、含んで構成されている。ステップモータ４２の回転位置は、ロータリエンコーダ５４によって随時検出される。
ディテントプレート４５は、板状の部材から構成され、シャフト４４の回転に連動して回動させられる。ディテントプレート４５には、ディテント機構５６（節度機構）を構成するカム面５８が形成されている。ディテント機構５６は、カム面５８と、カム面５８に当接する係合ローラ６０と、係合ローラ６０をカム面５８に向かって押し付ける付勢力を発生させるディテントスプリング６２と、から構成されている。カム面５８は波状に形成されることで、複数個の凹みが形成されている。複数個の凹みの何れかに係合ローラ６０が落ち込むことで、ディテントプレート４５が、各シフトレンジ毎に予め設定されている回動位置に位置決めされるようになっている。
ディテントプレート４５のカム面５８の形成される側に対して、シャフト４４を隔てた反対側に、パーキングロッド４６の一端が接続されている。これより、シャフト４４が図１の矢印Ａ方向に回転すると、ディテントプレート４５についてもシャフト４４と同じ方向に回動させられる。このとき、パーキングロッド４６の他端が、矢印Ｂ方向に移動させられる。一方、シャフト４４が矢印Ａと反対方向に回転すると、ディテントプレート４５についてもシャフト４４と同じ方向に回動させられる。このとき、パーキングロッド４６の他端が、矢印Ｂと反対方向に移動させられる。
カム部材４８は、パーキングロッド４６の他端に挿し通されており、スプリング６４によってパーキングロッド４６の他端側に付勢されている。カム部材４８は、円錐状に形成されることで、外周側に傾斜面４８ａが形成されている。この傾斜面４８ａにパーキングポール５０が当接している。パーキングポール５０は長手状に形成され、パーキングポール５０のカム部材４８の傾斜面４８ａと当接する側と反対側が回動可能となっている。従って、パーキングポール５０と当接するカム部材４８の傾斜面４８ａの位置が変更されることによって、パーキングポール５０が回動させられる。
例えば、パーキングロッド４６の他端に設けられているカム部材４８が矢印Ｂ方向に移動すると、パーキングポール５０のカム部材４８との当接位置がカム部材４８の小径側に移動することで、パーキングポール５０が矢印Ｃ方向に回動させられる。このとき、パーキングポール５０のパーキングギヤ５２と向かい合う側に形成されている噛合歯５０ａと、パーキングギヤ５２との噛合が解除され、パーキングギヤ５２が回転可能となる。一方、カム部材４８が矢印Ｂと反対方向に移動すると、パーキングポール５０のカム部材４８との当接位置がカム部材４８の大径側に移動することで、パーキングポール５０が矢印Ｃと反対方向に回動させられる。このとき、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２とが噛み合わされ、パーキングギヤ５２が回転停止させられる。また、パーキングギヤ５２と連動する車輪２８についても回転が阻止させられることから、動力伝達装置１２のシフトレンジがパーキングレンジに切り替えられる。
上記のように構成されるパーキングロック機構４０において、運転者によってシフト操作装置３２のＰスイッチ３６が押し込まれると、ステップモータ４２が作動し、ステップモータ４２およびシャフト４４が、パーキングレンジに対応する予め設定されている回転位置まで、矢印Ａと反対方向に回転させられる。このとき、パーキングロッド４６の他端が矢印Ｂと反対方向に移動し、パーキングロッド４６の他端に設けられているカム部材４８についても矢印Ｂと反対方向に移動する。これより、パーキングポール５０と当接するカム部材４８の傾斜面４８ａの位置がカム部材４８の大径側に移動し、パーキングポール５０が矢印Ｃと反対方向に回動させられる。従って、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２とが噛み合うことで、動力伝達装置１２のシフトレンジがパーキングレンジに切り替えられる。
一方、シフト操作ポジションＰshが、パーキングポジションＰ以外のポジション（非パーキングポジション）に切り替えられる場合には、ステップモータ４２およびシャフト４４が矢印Ａ方向に回転させられ、選択されたシフト操作ポジションＰshに対応する回転位置まで回転させられる。このとき、パーキングロッド４６の他端およびカム部材４８が矢印Ｂ方向に移動し、パーキングポール５０と当接するカム部材４８の傾斜面４８ａの位置がカム部材４８の小径側に移動し、パーキングポール５０が矢印Ｃ方向に回動させられる。従って、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２との噛合が解除され、動力伝達装置１２のシフトレンジがパーキングレンジから他のシフトレンジに切り替えられる。
図１に戻り、車両１０は、運転者によるブレーキペダル６６の踏込操作（ブレーキ操作）によって作動させられ、車輪２８に制動力を付与するフットブレーキ装置６８を備えている。フットブレーキ装置６８は、マスターシリンダ７０と、ブレーキアクチュエータ７１と、車輪２８に設けられているホイールブレーキ７５とを、含んで構成されている。運転者によってブレーキペダル６６が踏み込まれると、ブレーキペダル６６の踏力がマスターシリンダ７０によってブレーキ油圧に変換され、変換されたブレーキ油圧がブレーキアクチュエータ７１を経由してホイールブレーキ７５に供給される。ホイールブレーキ７５は、図示しない油圧式のホイールシリンダを備えており、そのホイールシリンダにブレーキ油圧が供給されることで、ホイールブレーキ７５が作動させられ、車輪２８にブレーキ油圧に比例した制動力が付与される。なお、フットブレーキ装置６８が、本発明の第１ブレーキ装置に対応している。
ブレーキアクチュエータ７１は、例えば、油圧ポンプやアキュムレータ、各車輪２８に備えられるホイールブレーキ７５のブレーキ油圧を調圧可能な複数個のソレノイドバルブ７３等を備え、後述する電子制御装置１００からの指令に従って、ホイールブレーキ７５に調圧されたブレーキ油圧を供給して、車輪２８に制動力を付与することができる。このように、フットブレーキ装置６８は、運転者によるブレーキ操作だけでなく、ブレーキ油圧を制御してホイールブレーキ７５を作動させることにより、車輪２８に制動力を付与することができる。
また、車両１０は、シフト操作装置３２のＰスイッチ３６が押し込まれ、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられると、パーキングロック機構４０と連動して作動する電動パーキングブレーキ７２を備えている。なお、電動パーキングブレーキ７２が、本発明の第２ブレーキ装置に対応している。
電動パーキングブレーキ７２は、電動モータ７４と、電動モータ７４によって駆動されるケーブル引込装置７６と、ケーブル引込装置７６とホールブレーキ７５との間を繋ぐ一対のパーキングブレーキケーブル７８ａ、７８ｂ（以下ケーブル７８）とを、含んで構成されている。Ｐスイッチ３６が押し込まれると、電動モータ７４が一方向に回転することで、ケーブル引込装置７６によってケーブル７８が引き込まれ、ケーブル７８の張力が増加する。このとき、ホイールブレーキ７５に設けられ、ケーブル７８に作動的に接続されている図示しないパーキングブレーキシューレバーが作動することで、ホイールブレーキ７５が作動し、車輪２８に制動力が付与される。このように、電動パーキングブレーキ７２にあっては、シフト操作装置３２のＰスイッチ３６が押し込まれ、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられると、電動モータ７４およびケーブル引込装置７６を介してケーブル７８が引き込まれることでホイールブレーキ７５が作動させられ、車輪２８に制動力が付与される。
また、ケーブル引込装置７６は、電動モータ７４が所定位置まで回転すると、ケーブル７８の張力を機械的に保持するように構成されている。これより、動力伝達装置１２がパーキングレンジに切り替わった後も、電動パーキングブレーキ７２による車輪２８への制動力が機械的に保持される。また、シフト操作ポジションＰshが非パーキングポジションに切り替えられると、電動モータ７４が逆方向に回転し、ケーブル引込装置７６によるケーブル７８の引き込みが解除されることで、ケーブル７８の張力が弱められ、ホイールブレーキ７５の作動が解除される。なお、電動モータ７４およびケーブル引込装置７６によって、本発明の電動アクチュエータが構成される。
車両１０は、車両１０における各種制御を実行する電子制御装置１００を備えている。電子制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを複数個含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、走行用モータＭＧの駆動制御、動力伝達装置１２のシフトレンジの切替、電動パーキングブレーキ７２の作動などを実行する。電子制御装置１００は、走行用モータＭＧの出力を制御するためのＭＧ－ＥＣＵ１０２、動力伝達装置１２のシフトレンジの切替を制御するためのＳＢＷ－ＥＣＵ１０４、電動パーキングブレーキ７２の作動を制御するためのＥＰＢ－ＥＣＵ１０６などの複数個のＥＣＵから構成されている。
電子制御装置１００には、例えばモータ回転速度センサ８２によって検出される走行用モータＭＧの回転速度であるモータ回転速度Ｎmg（ｒｐｍ）を表す信号、車速センサ８４によって検出される車速Ｖに対応する出力ギヤ２０の回転速度である出力回転速度Ｎoutを表す信号、アクセル開度センサ８６によって検出されるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａcc（％）を表す信号、ブレーキスイッチ８８によって検出されるブレーキペダル６６の操作の有無Ｂonを表す信号、シフト操作装置６０を構成するシフトポジションセンサ９０によって検出されるシフトレバー５４のシフト操作ポジションＰshを表す信号、Ｐスイッチ３６の押し込みを表す信号すなわちパーキングポジションＰへの切替を表す信号、Ｇセンサ９２（加速度センサ）によって検出される車両前後加速度Ｇを表す信号などが、供給される。
また、電子制御装置１００からは、例えば走行用モータＭＧの駆動制御のためのインバータ８０へのモータ出力指令信号Ｓm、動力伝達装置１２のシフトレンジの切替を行うシフト切替指令信号Ｓp、パーキングロック機構４０の作動を制御するパーキングロック指令信号Ｓlock、ホイールブレーキ７５に供給されるブレーキ油圧を制御してフットブレーキ装置６８の作動を制御するブレーキ指令信号Ｓbk、電動パーキングブレーキ７２の作動を制御する電動パーキングブレーキ指令信号Ｓepb等が、それぞれ出力される。
上記のように構成される車両１０において、走行中にブレーキペダル６６が踏み込まれることで車両１０が減速させられ、車両１０が停止状態または極低車速状態でＰスイッチ３６が押し込まれると、パーキングロック機構４０が作動させられ、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２とが噛み合わされてパーキングレンジに切り替えられる。さらに、Ｐスイッチ３６が押し込まれると、電動パーキングブレーキ７２が、パーキングロック機構４０と並行して作動させられることで車輪２８に制動力が付与される。このように電動パーキングブレーキ７２によって車輪２８に制動力が付与されることで、車両１０が坂路で停車した場合であっても、車両１０の重量および道路勾配Ｌに応じた分だけ車輪２８が回転することに起因して、車輪２８とパーキングギヤ５２との間の動力伝達経路を構成するドライブシャフト２６の捩れが抑制される。
このことから、次回の車両発進時には、ブレーキペダル６６が踏み込まれた状態で、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションから非パーキングポジション（例えばドライブポジション）に切り替えられるが、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２との噛合が解除されたときに、ドライブシャフト２６の捩れが解除されることで発生するトルク（以下、捩れトルク）が動力伝達装置１２側に伝達され、この捩れトルクによって車両１０が揺らされることで発生するショックが抑制される。
しかしながら、運転者がＰスイッチ３６を押し込んだ後、速やかにブレーキペダル６６の踏込を解除すると、フットブレーキ装置６８による制動力がなくなり、車輪２８に制動力が付与されない期間が発生する。この間に車輪２８が回転してドライブシャフト２６が捩られると、車両発進時にショックが発生する虞がある。ここで、Ｐスイッチ３６が押し込まれると、電動パーキングブレーキ７２が作動するものの、電動パーキングブレーキ７２は、油圧式のブレーキに比べて応答性が悪く作動に時間がかかるため、電動パーキングブレーキ７２によって車輪２８に制動力が付与されるまでの間にドライブシャフト２６が捩られてしまう。
このドライブシャフト２６の捩れを抑制するため、車両１０では、運転者によってフットブレーキ装置６８が作動させられた後、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられたとき、ブレーキペダル６６の踏込が解除された場合であっても、電動パーキングブレーキ７２によって車輪２８に制動力が付与されるまでの間、フットブレーキ装置６８の作動状態を保持し、フットブレーキ装置６８によって車輪２８に制動力が付与される状態を保持することで、ドライブシャフト２６の捩れを抑制する。以下、ブレーキペダル６６が踏み込まれることで車両１０が停止状態または極低車速状態となった後、Ｐスイッチ３６が押し込まれることで、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられたときの制御について説明する。
図３は、電子制御装置１００において、運転者によるフットブレーキ装置６８のブレーキ操作によって車両１０を停止状態または極低車速状態とした後、シフト操作ポジションＰshをパーキングポジションＰに切り替えたときの制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置１００は、ブレーキ操作判定部１１０、パーキングロック制御部１１２、道路勾配判定部１１４、制動制御部１１６、および経過時間判定部１１８を、機能的に備えている。以下、上記各制御部の制御機能について説明する。
ブレーキ操作判定部１１０は、運転者によるブレーキペダル６６の踏込操作によってフットブレーキ装置６８が作動したかを判定する。ブレーキ操作判定部１１０は、ブレーキスイッチ８８によって検出されるブレーキペダル６６の操作の有無Ｂonを表す信号に基づいて、フットブレーキ装置６８の作動を判定する。フットブレーキ装置６８が作動すると車輪２８に制動力が付与されることで、車両１０が減速させられる。
パーキングロック制御部１１２は、車両１０が減速して停止状態または極低速状態となった後、運転者によってＰスイッチ３６が押し込まれることで、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられたかを判定する。また、パーキングロック制御部１１２は、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられたと判定すると、パーキングロック機構４０を作動させることで、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２とを噛み合わせ、動力伝達装置１２のシフトレンジをパーキングレンジに切り替える。
道路勾配判定部１１４は、道路勾配Ｌが予め設定されている所定値α以上であるかを判定する。道路勾配判定部１１４は、Ｇセンサ９２によって随時検出される車両前後加速度Ｇから道路勾配Ｌを推定的に検知する。道路勾配判定部１１４は、平坦路を走行した場合を基準とする基準加速度Ｇstと、Ｇセンサ９２によって随時検出される車両前後加速後Ｇとからなる、予め設定されている道路勾配Ｌを求める関係式に、これら基準加速度Ｇstおよび前後加速度Ｇを適用することで、道路勾配Ｌを推定的に検知する。なお、基準加速度Ｇstは、予め実験的または設計的に求められて記憶されている値である。また、道路勾配Ｌは、車両１０が停止するまでの間で随時検出される車両前後加速度Ｇから検知される。なお、Ｇセンサ９２が、本発明の道路勾配検知装置および加速度センサに対応している。
道路勾配判定部１１４は、道路勾配Ｌを検知すると、その道路勾配Ｌ（絶対値）が予め設定されている所定値α以上であるかを判定する。所定値αは、予め実験的または設計的に求められ、例えば、パーキングレンジに切り替えられたときに車輪２８が車両１０の重量および道路勾配Ｌによって回転させられ、ドライブシャフト２６が捩られる閾値に設定されている。
制動制御部１１６は、道路勾配Ｌが所定値α以上と判定され、さらに、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられると、電動パーキングブレーキ７２を作動させて車輪２８に制動力を付与する。一方、道路勾配Ｌが所定値α未満と判定された場合には、制動制御部１１６は、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられても電動パーキングブレーキ７２を作動させない。道路勾配Ｌが所定値α未満の場合には、電動パーキングブレーキ７２を作動させなくても車輪２８が回転することがなく、これに関連してドライブシャフト２６が捩られることもないためである。
シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられると、ブレーキ操作判定部１１０は、ブレーキペダル６６の踏込が解除されたかを判定する。ブレーキ操作判定部１１０によってブレーキペダル６６の踏込が解除されたと判定された場合には、制動制御部１１６は、ブレーキアクチュエータ７１に備えられるソレノイドバルブ７３を制御してフットブレーキ装置６８の作動状態を保持する。これより、電動パーキングブレーキ７２の作動によって車輪２８に制動力が付与されるまでの間に、ブレーキペダル６６の踏込が解除された場合であっても、フットブレーキ装置６８によって車輪２８に付与される制動力が保持されるため、車輪２８が回転してドライブシャフト２６が捩られることが抑制される。
経過時間判定部１１８は、電動パーキングブレーキ７２の作動が開始された時点（作動開始時点）から予め設定されている所定時間β経過したかを判定する。所定時間βは、予め実験的または設計的に求められ、電動パーキングブレーキ７２の作動開始時点から電動パーキングブレーキ７２によって車輪２８に制動力が付与されるまでに必要な時間に設定されている。すなわち、電動パーキングブレーキ７２の応答遅れを考慮した時間に設定されている。
経過時間判定部１１８が、電動パーキングブレーキ７２の作動開始時点から所定時間β経過していないと判定すると、制動制御部１１６は、フットブレーキ装置６８の作動状態を継続する。これより、電動パーキングブレーキ７２によって車輪２８に制動力が付与されるまでの間、フットブレーキ装置６８の作動状態が保持され、車輪２８にフットブレーキ装置６８による制動力が付与されることで、車輪２８の回転が抑制されるとともに、ドライブシャフト２６の捩れが抑制される。一方、経過時間判定部１１８が、電動パーキングブレーキ７２の作動開始時点から所定時間β経過したと判定すると、制動制御部１１６は、フットブレーキ装置６８の作動を解除する。所定時間β経過した時点では、電動パーキングブレーキ７２によって車輪２８に制動力が付与されることから、フットブレーキ装置６８の作動が解除されても車輪２８の回転が抑制される。また、フットブレーキ装置６８の作動が解除されることで、ブレーキ油圧を高圧に保持する必要がなくなるため、ブレーキ油圧を保持するために消費されるエネルギが低減される。また、電動パーキングブレーキ７２は、電動モータ７４が車輪２８に制動力の付与される回転位置まで回転すると、電動モータ７４への電力供給が停止されても、ケーブル引込装置７６によってケーブル７８の張力が機械的に保持されることから、エネルギ損失が生じることなく次回の車両発進時まで電動パーキングブレーキ７２による車輪２８への制動力が保持される。
従って、次回の車両発進時において、ブレーキペダル６６が踏み込まれた状態で、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰから例えばドライブポジションＤに切り替えられるが、このときドライブシャフト２６の捩れが抑制されているため、ドライブシャフト２６の捩れが解除されたときに発生する捩れトルクが動力伝達装置１２側に伝達され、この捩れトルクによって車両１０が揺らされることで発生するショックが抑制される。特に、車両１０は電気自動車であることから、エンジンなどの大きな質量体を有さないため、動力伝達装置１２側に捩れトルクが伝達されたときの車両１０の揺れが大きく、ショックも大きくなりやすい。これに対して、上述した制御が実行されることで、ドライブシャフト２６の捩れが抑制されてショックも抑制されるため、ショックの抑制効果も顕著になる。
図４は、電子制御装置１００の制御作動の要部、すなわちブレーキペダル６６を踏み込むことで車両１０を停止状態または極低車速状態とした後、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられるときの制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、車両走行中において繰り返し実行される。
先ず、ブレーキ操作判定部１１０の制御機能に対応するステップＳＴ１（以下、ステップを省略）において、ブレーキペダル６６が踏み込まれることによりフットブレーキ装置６８（ブレーキペダル連動ブレーキ）が作動しているかが判定される。ブレーキペダル６６が踏み込まれていない場合、ＳＴ１が否定され、本ルーチンは終了させられる。ブレーキペダル６６が踏み込まれてフットブレーキ装置６８が作動している場合には、ＳＴ１が肯定され、パーキングロック制御部１１２の制御機能に対応するＳＴ２において、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられたかが判定される。パーキングポジションＰに切り替えられない場合には、ＳＴ２が否定され、パーキングポジションＰに切り替えられるまでＳＴ２のステップが繰り返し実行される。一方、パーキングポジションＰに切り替えられた場合にはＳＴ２が肯定され、道路勾配判定部１１４の制御機能に対応するＳＴ３において、道路勾配Ｌが所定値α以上であるかが判定される。道路勾配Ｌが所定値α未満と判定された場合にはＳＴ３が否定され、本ルーチンが終了させられる。道路勾配Ｌが所定値α以上と判定された場合にはＳＴ３が肯定され、制動制御部１１６の制御機能に対応するＳＴ４において、電動パーキングブレーキ７２の作動が開始される。
次いで、ブレーキ操作判定部１１０の制御機能に対応するＳＴ５において、ブレーキペダル６６の踏込が解除されたかが判定される。ブレーキペダル６６の踏込が維持されている場合にはＳＴ５が否定され、ブレーキペダル６６のの踏込が解除されるまで、ＳＴ５のステップが繰り返し実行される。ブレーキペダル６６の踏込が解除されるとＳＴ５が肯定され、経過時間判定部１１８の制御機能に対応するＳＴ６において、電動パーキングブレーキ７２の作動開始から所定時間β経過したかが判定される。作動開始から所定時間β経過していない場合にはＳＴ６が否定され、制動制御部１１６の制御機能に対応するＳＴ８において、ブレーキペダル６６の踏込解除に拘わらず、フットブレーキ装置６８の作動が継続して実行され、ＳＴ６に戻る。すなわち、フットブレーキ装置６８による車輪２８の制動力が保持される。また、ＳＴ６において作動開始から所定時間β経過した場合にはＳＴ６が肯定され、制動制御部１１６の制御機能に対応するＳＴ７において、フットブレーキ装置６８の作動が解除される。なお、所定時間β経過した場合であっても、運転者がブレーキペダル６６の踏込を維持している場合には、運転者のブレーキペダル６６の踏込によるフットブレーキ装置６８の作動が維持される。
上記のように制御されることで、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられた直後にブレーキペダル６６の踏込が解除された場合であっても、電動パーキングブレーキ７２によって制動力が付与されるまでの間、フットブレーキ装置６８による制動力が保持されるため、車輪２８の回転が抑制され、ドライブシャフト２６の捩れが抑制される。従って、次回の車両発進時においてシフト操作ポジションＰshが非パーキングポジションＰに切り替わったとき、ドライブシャフト２６の捩れが解除されることに起因するショックが抑制される。
上述のように、本実施例によれば、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられた後、速やかに運転者によってフットブレーキ装置６８の作動が解除された場合であっても、フットブレーキ装置６８による制動力が保持されるため、車輪２８の回転が抑制され、ドライブシャフト２６の捩れも抑制される。従って、次回の車両発進時において、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰから非パーキングポジションに切り替えられたとき、ドライブシャフト２６の捩れに起因して発生するショックが抑制される。
また、本実施例によれば、道路勾配Ｌが所定値α以上の場合にシフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられると、電動パーキングブレーキ７２が作動されるため、ドライブシャフト２６の捩れが生じやすい路面勾配Ｌにおいてのみ電動パーキングブレーキ７２を作動させ、ドライブシャフト２６の捩れが生じにくい道路勾配Ｌでは電動パーキングブレーキ７２を作動させないことで、電動パーキングブレーキ７２の作動回数が少なくなり、電動パーキングブレーキ７２の耐久性が向上する。また、既存のＧセンサ９２によって検出される加速度Ｇから道路勾配Ｌを検知することで、道路勾配Ｌを検知するための新たなセンサを追加することが不要になる。
また、本実施例によれば、車両１０が電気自動車であるため、車両発進時においてシフトポジションＰshが非パーキングポジションに切り替えられたとき、ドライブシャフト２６の捩れに起因するショックが、エンジンを備えた車両に比べて大きくなりやすい。従って、フットブレーキ装置６８の作動状態を保持してドライブシャフト２６の捩れを抑制することで得られる、ショックの抑制効果が顕著になる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、車両１０は、走行用モータＭＧによって駆動される電気自動車であったが、本発明は、必ずしも電気自動車に限定されない。例えば、エンジンおよび電動機を備えて構成されるハイブリッド車両であっても構わない。
また、前述の実施例では、道路勾配Ｌが所定値α以上の場合において電動パーキングブレーキ７２が作動させられていたが、道路勾配Ｌの値に拘わらず電動パーキングブレーキ７２が作動するものであっても構わない。
また、前述の実施例では、Ｇセンサ９２によって検出される前後加速度Ｇに基づいて道路勾配Ｌを推定するものであっが、道路勾配Ｌの求め方は必ずしもこれに限定されない。例えば、水平ゲージ等を用いて道路勾配Ｌを直接検出するものであっても構わない。或いは、ナビゲーションシステムからの道路情報に基づいて道路勾配Ｌを検出するものであっても構わない。
また、前述の実施例において、電動パーキングブレーキ７２の作動および非作動を、運転者の手動操作によって切替可能に構成されている場合において、電動パーキングブレーキ７２が非作動に切り替えられている場合であっても、シフト操作ポジションＰshがパーキングポジションＰに切り替えられた場合には、運転者の手動操作に優先して、電動パーキングブレーキ７２が作動するように設定されるものであっても構わない。
また、本実施例では、フットブレーキ装置６８および電動パーキングブレーキ７２ともに、共通のホイールブレーキ７５を作動させて車輪２８に制動力を付与するように構成されていたが、フットブレーキ装置６８および電動パーキングブレーキ７２毎に別個のホイールブレーキを備え、それぞれのホイールブレーキを作動させて制動力を付与するものであっても構わない。
また、電動パーキングブレーキ７２は、本実施例の態様に限定されず、電動アクチュエータを介して車輪２８に制動力が付与される構造であれば適宜変更され得る。また、フットブレーキ装置６８は、本実施例の態様に限定されず、運転者の操作によって作動させられるとともに、ブレーキ油圧を制御することで作動を制御できる構造であれば適宜適用され得る。また、パーキングロック機構４０は、本実施例の態様に限定されず、パーキングギヤとパーキングポールとを噛み合わせることでパーキングギヤの回転を阻止する構造であれば適宜適用され得る。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
１０：車両（電気自動車）
２８：車輪
４０：パーキングロック機構
５２：パーキングギヤ
６８：フットブレーキ装置（第１ブレーキ装置）
７２：電動パーキングブレーキ（第２ブレーキ装置）
７４：電動モータ（電動アクチュエータ）
７６：ケーブル引込装置（電動アクチュエータ）
９２：Ｇセンサ（道路勾配検知装置、加速度センサ）
１００：電子制御装置（制御装置）

Claims (3)

  1. 運転者のブレーキ操作によって車輪に制動力を付与するとともに、制御的に前記車輪に制動力を付与することができる第１ブレーキ装置と、シフト操作ポジションがパーキングポジションに切り替えられると電動アクチュエータを介して前記車輪に制動力を付与する第２ブレーキ装置と、前記シフト操作ポジションが前記パーキングポジションに切り替えられると、前記車輪と連動するパーキングギヤを回転停止させることで、前記車輪の回転を阻止するパーキングロック機構とを、備える車両の制御装置であって、
    運転者によって前記第１ブレーキ装置が作動させられた後、前記シフト操作ポジションが前記パーキングポジションに切り替えられると、前記パーキングロック機構の作動開始と並行して前記第２ブレーキ装置の作動を開始させ、前記第２ブレーキ装置の作動が開始された時点から前記第２ブレーキ装置によって前記車輪に制動力が付与されるまでに必要な所定時間が経過するまでの間、前記第１ブレーキ装置の作動状態を保持し、さらに、
    道路勾配を検出する道路勾配検知装置を備え、
    検出された前記道路勾配が所定値以上の場合において、前記シフト操作ポジションが前記パーキングポジションに切り替えられると、前記第２ブレーキ装置を作動させる
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  2. 前記道路勾配検知装置は、加速度センサであることを特徴とする請求項１の車両の制御装置。
  3. 前記車両は、電気自動車であることを特徴とする請求項１または２の車両の制御装置。
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