JP7316205B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

ドライバの運転操作を支援する目的で、ドライバによる加減速操作（つまり、アクセル操作およびブレーキ操作）に応じて車両の加減速度を制御する通常モードの他に、ドライバによる加減速操作によらずに車速を目標車速に維持するクルーズコントロールモードを実行可能な車両がある（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００８－２２１９３５号公報

駆動用モータを駆動源として備える車両では、クルーズコントロールモードにおいて、駆動用モータのトルクが制御されることによって、車速が目標車速に維持される。ここで、駐車時等に、クルーズコントロールモードを利用して、車両の進行方向を前進方向と後退方向との間で切り替える所謂ガレージシフト（つまり、ＤレンジからＲレンジへのシフトチェンジ、または、ＲレンジからＤレンジへのシフトチェンジ）が行われることがある。この場合、ドライバは、ブレーキ操作を行うことなく、車両をスイッチバックさせて、駐車することができる。特に、クルーズコントロールモードの目標車速が低いほど、駐車時等にクルーズコントロールモードを実行した状態でのガレージシフトが利用されることが多いと想定される。

クルーズコントロールモードでは、駆動用モータのトルクは、車速と目標車速との偏差に基づいて制御され、当該偏差が大きいほど大きくなりやすい。ゆえに、ガレージシフトが行われた場合、進行方向が反転することに伴って、駆動用モータのトルクが急激に大きくなり、車両が加速しやすくなる。さらに、シフトチェンジ後の進行方向が降坂方向である場合、車両を加速させる方向に車両の自重が作用するので、車両がより加速しやすくなる。車両の過度な加速は、ドライバの快適性を損ねる要因となるので、クルーズコントロールモードの実行中に、ガレージシフトが行われることに起因して車両が過度に加速することを抑制することが望ましい。

そこで、本発明は、このような課題に鑑み、クルーズコントロールモードの実行中に車両が過度に加速することを抑制することが可能な車両の制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の車両の制御装置は、車両の駆動力を出力する駆動用モータの動作を制御する制御部を備え、制御部は、ドライバによる加減速操作に応じて車両の加減速度を制御する通常モードと、ドライバによる加減速操作によらずに駆動用モータのトルクを制御することによって車両の車速を目標車速に維持するクルーズコントロールモードとを切り替えて実行可能であり、クルーズコントロールモードの実行中において、登坂中に車両の進行方向が反転したと判定した場合、駆動用モータのトルクの時間変化率の上限値を第１上限値から第１上限値よりも小さい第２上限値に切り替える。

制御部は、上限値を第１上限値から第２上限値に切り替えた後、車速と目標車速との偏差が基準差を下回った場合、上限値を第２上限値から第１上限値に切り替えてもよい。

制御部は、駆動用モータのトルクの絶対値が閾値以上である場合に、車両が登坂中であると判定してもよい。

制御部は、閾値を車速に応じて変化させてもよい。

制御部は、第２上限値を車速に応じて変化させてもよい。

制御部は、クルーズコントロールモードとして、高速クルーズコントロールモードと、高速クルーズコントロールモードの目標車速よりも低い目標車速が用いられる低速クルーズコントロールモードとを切り替えて実行可能であり、低速クルーズコントロールモードの実行中において、登坂中に車両の進行方向が反転したと判定した場合、上限値を第１上限値から第２上限値に切り替えてもよい。

本発明によれば、クルーズコントロールモードの実行中に車両が過度に加速することを抑制することが可能となる。

本発明の実施形態に係る制御装置が搭載される車両の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る低速クルーズコントロールモードの実行中に制御部により行われるトルク変化率の上限値の切り替えに関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る車両の後退方向が登坂方向となり前進方向が降坂方向となっている様子を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る車両が低速クルーズコントロールモードの実行中に図４に示される姿勢で登坂している時にガレージシフトが行われる場合における各種状態量の推移の一例を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

<車両の構成>
図１および図２を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置１００が搭載される車両１の構成について説明する。

図１は、車両１の概略構成を示す模式図である。図１では、車両１の前進方向を前方向とし、前進方向に対して逆側の後退方向を後方向とし、前方向を向いた状態における左側および右側をそれぞれ左方向および右方向として、車両１が示されている。

車両１は、駆動源として、駆動用モータ（具体的には、図１中の前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒ）を備え、駆動用モータから出力される動力を用いて走行する電気車両である。

なお、以下で説明する車両１は、あくまでも本発明に係る制御装置が搭載される車両の一例であり、後述するように、本発明に係る制御装置が搭載される車両の構成は車両１の構成に特に限定されない。

図１に示されるように、車両１は、前輪１１ａ，１１ｂと、後輪１１ｃ，１１ｄと、フロントディファレンシャル装置１３ｆと、リヤディファレンシャル装置１３ｒと、前輪駆動用モータ１５ｆと、後輪駆動用モータ１５ｒと、インバータ１７ｆと、インバータ１７ｒと、バッテリ１９と、制御装置１００と、アクセル開度センサ２０１と、ブレーキセンサ２０３と、前輪モータ回転数センサ２０５ｆと、後輪モータ回転数センサ２０５ｒとを備える。

以下、前輪１１ａ、前輪１１ｂ、後輪１１ｃおよび後輪１１ｄを区別しない場合には、これらを単に車輪１１とも呼ぶ。また、前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒを区別しない場合には、これらを単に駆動用モータ１５とも呼ぶ。また、インバータ１７ｆおよびインバータ１７ｒを区別しない場合には、これらを単にインバータ１７とも呼ぶ。また、前輪モータ回転数センサ２０５ｆおよび後輪モータ回転数センサ２０５ｒを区別しない場合には、これらを単にモータ回転数センサ２０５とも呼ぶ。

前輪駆動用モータ１５ｆは、前輪１１ａ，１１ｂを駆動する動力を出力する駆動用モータである。なお、前輪１１ａは左前輪に相当し、前輪１１ｂは右前輪に相当する。

具体的には、前輪駆動用モータ１５ｆは、バッテリ１９から供給される電力を用いて駆動される。前輪駆動用モータ１５ｆは、フロントディファレンシャル装置１３ｆと接続されている。フロントディファレンシャル装置１３ｆは、前輪１１ａ，１１ｂと、駆動軸を介してそれぞれ連結されている。前輪駆動用モータ１５ｆから出力された動力は、フロントディファレンシャル装置１３ｆに伝達された後、フロントディファレンシャル装置１３ｆによって、前輪１１ａ，１１ｂへ分配して伝達される。

前輪駆動用モータ１５ｆは、例えば、多相交流式のモータであり、インバータ１７ｆを介してバッテリ１９と接続されている。バッテリ１９から供給される直流電力は、インバータ１７ｆによって交流電力に変換され、前輪駆動用モータ１５ｆへ供給される。

前輪駆動用モータ１５ｆは、前輪１１ａ，１１ｂを駆動する動力を出力する機能の他に、前輪１１ａ，１１ｂの運動エネルギを用いて発電する発電機としての機能も有する。前輪駆動用モータ１５ｆが発電機として機能する場合、前輪駆動用モータ１５ｆにより発電が行われるとともに、回生制動による制動力が車両１に付与される。前輪駆動用モータ１５ｆにより発電された交流電力は、インバータ１７ｆによって直流電力に変換され、バッテリ１９へ供給される。それにより、バッテリ１９が充電される。

後輪駆動用モータ１５ｒは、後輪１１ｃ，１１ｄを駆動する動力を出力する駆動用モータである。なお、後輪１１ｃは左後輪に相当し、後輪１１ｄは右後輪に相当する。

具体的には、後輪駆動用モータ１５ｒは、バッテリ１９から供給される電力を用いて駆動される。後輪駆動用モータ１５ｒは、リヤディファレンシャル装置１３ｒと接続されている。リヤディファレンシャル装置１３ｒは、後輪１１ｃ，１１ｄと、駆動軸を介してそれぞれ連結されている。後輪駆動用モータ１５ｒから出力された動力は、リヤディファレンシャル装置１３ｒに伝達された後、リヤディファレンシャル装置１３ｒによって、後輪１１ｃ，１１ｄへ分配して伝達される。

後輪駆動用モータ１５ｒは、例えば、多相交流式のモータであり、インバータ１７ｒを介してバッテリ１９と接続されている。バッテリ１９から供給される直流電力は、インバータ１７ｒによって交流電力に変換され、後輪駆動用モータ１５ｒへ供給される。

後輪駆動用モータ１５ｒは、後輪１１ｃ，１１ｄを駆動する動力を出力する機能の他に、後輪１１ｃ，１１ｄの運動エネルギを用いて発電する発電機としての機能も有する。後輪駆動用モータ１５ｒが発電機として機能する場合、後輪駆動用モータ１５ｒにより発電が行われるとともに、回生制動による制動力が車両１に付与される。後輪駆動用モータ１５ｒにより発電された交流電力は、インバータ１７ｒによって直流電力に変換され、バッテリ１９へ供給される。それにより、バッテリ１９が充電される。

アクセル開度センサ２０１は、ドライバによるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度を検出し、検出結果を出力する。

ブレーキセンサ２０３は、ドライバによるブレーキペダルの操作量であるブレーキ操作量を検出し、検出結果を出力する。

前輪モータ回転数センサ２０５ｆは、前輪駆動用モータ１５ｆの回転数を検出し、検出結果を出力する。後輪モータ回転数センサ２０５ｒは、後輪駆動用モータ１５ｒの回転数を検出し、検出結果を出力する。モータ回転数センサ２０５の検出結果は、制御装置１００が行う処理において、車両１の動力伝達軸（具体的には、駆動用モータ１５と車輪１１との間の動力伝達系に含まれる軸）の回転数を示す情報として用いられる。

制御装置１００は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、および、ＣＰＵの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。

制御装置１００は、車両１に搭載される各装置（例えば、インバータ１７、アクセル開度センサ２０１、ブレーキセンサ２０３およびモータ回転数センサ２０５等）と通信を行う。制御装置１００と各装置との通信は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて実現される。

図２は、制御装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。

例えば、図２に示されるように、制御装置１００は、特定部１１０と、制御部１２０とを有する。

特定部１１０は、車両１の動力伝達軸の回転数に基づいて車両１の車速（以下、単に車速とも呼ぶ）を特定する。特定部１１０により特定された車速を示す情報は、制御部１２０へ出力され、制御部１２０が行う処理に利用される。

特定部１１０は、具体的には、モータ回転数センサ２０５の検出結果に基づいて車速を特定する。なお、車速の特定では、前輪モータ回転数センサ２０５ｆおよび後輪モータ回転数センサ２０５ｒの双方の検出結果が用いられてもよく、前輪モータ回転数センサ２０５ｆおよび後輪モータ回転数センサ２０５ｒの一方のみの検出結果が用いられてもよい。また、車速の特定では、車両１の動力伝達軸の回転数を示す情報として、モータ回転数センサ２０５の検出結果以外の情報（例えば、車輪１１とディファレンシャル装置とを連結する駆動軸の回転数を示す情報）が用いられてもよい。

制御部１２０は、車両１内の各装置の動作を制御することによって、車両１の走行を制御する。例えば、制御部１２０は、判定部１２１と、モータ制御部１２２とを含む。

判定部１２１は、車両１内の各装置から制御装置１００に送信される情報を利用して各種判定を行う。判定部１２１による判定結果は、制御部１２０が行う各種処理に利用される。

モータ制御部１２２は、各インバータ１７の動作を制御することによって、各駆動用モータ１５の動作を制御する。具体的には、モータ制御部１２２は、インバータ１７ｆのスイッチング素子の動作を制御することによって、バッテリ１９と前輪駆動用モータ１５ｆとの間の電力の供給を制御する。それにより、モータ制御部１２２は、前輪駆動用モータ１５ｆによる動力の生成および発電を制御することができる。また、モータ制御部１２２は、インバータ１７ｒのスイッチング素子の動作を制御することによって、バッテリ１９と後輪駆動用モータ１５ｒとの間の電力の供給を制御する。それにより、モータ制御部１２２は、後輪駆動用モータ１５ｒによる動力の生成および発電を制御することができる。

なお、モータ制御部１２２は、駆動用モータ１５を駆動して車両１に駆動力を付与する場合に、前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒの双方を駆動してもよく、前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒの一方のみを駆動してもよい。前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒの双方が駆動される場合における各駆動用モータ１５の駆動力の配分は、適宜設定され得る。以下では、駆動用モータ１５のトルクは、前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒのトルクの合計値を意味する。

ここで、制御部１２０は、車両１の走行モードとして、通常モードと、クルーズコントロールモードとを切り替えて実行可能である。通常モードは、ドライバによる加減速操作（つまり、アクセル操作およびブレーキ操作）に応じて車両１の加減速度を制御する走行モードである。クルーズコントロールモードは、ドライバによる加減速操作によらずに駆動用モータ１５のトルクを制御することによって車速を目標車速に維持する走行モードである。

さらに、制御部１２０は、クルーズコントロールモードとして、高速クルーズコントロールモードと、低速クルーズコントロールモードとを切り替えて実行可能である。低速クルーズコントロールモードでは、高速クルーズコントロールモードの目標車速よりも低い目標車速が用いられる。例えば、高速クルーズコントロールモードの目標車速は、２０ｋｍ／ｈ以上１１５ｋｍ／ｈ以下の範囲内の速度に設定され、低速クルーズコントロールモードの目標車速は、２ｋｍ／ｈ以上１５ｋｍ／ｈ以下の範囲内の速度に設定される。クルーズコントロールモードの目標車速は、例えば、ドライバによる入力操作により調整可能である。

例えば、車両１には、通常モードと、高速クルーズコントロールモードと、低速クルーズコントロールモードとのいずれの走行モードを実行させるかを選択するための入力装置（例えば、スイッチまたはボタン等）が設けられており、ドライバは、当該入力装置を操作することにより、走行モードを選択することができる。制御部１２０は、ドライバにより選択されている走行モードを実行する。なお、制御部１２０は、クルーズコントロールモードの実行中に、ドライバによりブレーキ操作等の特定の操作が行われた場合には、クルーズコントロールモードを停止し、通常モードへの切り替えを行う。

通常モードでは、制御部１２０は、車両１に付与される駆動力がアクセル開度に応じた駆動力となるように、駆動用モータ１５の動作を制御する。それにより、車両１の加速度をドライバによるアクセル操作に応じて制御することができる。また、制御部１２０は、車両１に付与される制動力がブレーキ操作量に応じた制動力となるように、車両１に搭載されている液圧式のブレーキ装置等のブレーキ装置の動作を制御する。それにより、車両１の減速度をドライバによるブレーキ操作に応じて制御することができる。

クルーズコントロールモードでは、制御部１２０は、車速が目標車速に近づくように、駆動用モータ１５のトルク指令値を算出し、基本的には、駆動用モータ１５のトルクをトルク指令値に制御する。例えば、制御部１２０は、車速に基づくフィードフォワード制御と、車速と目標車速との偏差に基づくフィードバック制御（例えば、ＰＩＤ制御）とを用いて駆動用モータ１５のトルクを制御し、当該トルクを駆動用モータ１５に指令するためのトルク指令値を算出する。この場合、算出されるトルク指令値Ｔｃは、例えば、以下の式（１）によって表される。

Ｔｃ＝Ｔｆ＋Ｔｐ＋Ｔｉ＋Ｔｄ ・・・（１）

式（１）において、Ｔｆは、車速に基づくフィードフォワード制御の成分のトルクを示し、Ｔｐは、車速と目標車速との偏差に基づく比例制御の成分（つまり、Ｐ成分）のトルクを示し、Ｔｉは、上記偏差に基づく積分制御の成分（つまり、Ｉ成分）のトルクを示し、Ｔｄは、上記偏差に基づく微分制御の成分（つまり、Ｄ成分）のトルクを示す。Ｐ成分のトルクＴｐは、具体的には、上記偏差にゲインを乗じて得られる。Ｉ成分のトルクＴｉは、具体的には、上記偏差の積分値にゲインを乗じて得られる。Ｄ成分のトルクＴｄは、具体的には、上記偏差の微分値にゲインを乗じて得られる。フィードフォワード制御の成分のトルクＴｆは、車両１が平坦路を走行している場合に、車速を目標車速に維持するために必要と見積もられるトルクに相当する。なお、平坦路は、勾配（つまり、車両１の進行方向での水平方向に対する傾斜）の絶対値が所定値以下の走行路を意味する。

なお、駆動用モータ１５のトルク指令値Ｔｃの算出方法は、式（１）を用いて算出される例に限定されない。例えば、上記の例からフィードフォワード制御が省略されてもよく（つまり、式（１）からトルクＴｆが省略されてもよく）、ＰＩＤ制御がＰＩ制御に置き換えられてもよい（つまり、式（１）からトルクＴｄが省略されてもよい）。

上述したように、クルーズコントロールモードでは、制御部１２０は、基本的には、駆動用モータ１５のトルクをトルク指令値Ｔｃに制御する。しかしながら、制御部１２０は、駆動用モータ１５のトルクをトルク指令値Ｔｃと異なる値に制御する場合がある。具体的には、制御部１２０は、駆動用モータ１５のトルクの時間変化率（以下、トルク変化率とも呼ぶ）を上限値以下に制御する。ゆえに、駆動用モータ１５のトルクをトルク指令値Ｔｃに制御するとトルク変化率が上限値を超えてしまう場合、制御部１２０は、駆動用モータ１５のトルクをトルク指令値Ｔｃと異なる値に制御する。

後述するように、制御部１２０は、トルク変化率の上限値を第１上限値と第２上限値との間で切り替える。第１上限値は、第２上限値よりも大きい。ここで、トルク変化率の上限値は、基本的に第１上限値に設定されている。第１上限値は、駆動用モータ１５のトルクをトルク指令値Ｔｃに制御した場合に想定されるトルク変化率よりも十分大きい。つまり、トルク変化率の上限値が第１上限値に設定されている場合には、駆動用モータ１５のトルクは基本的にトルク指令値Ｔｃに制御される。一方、トルク変化率の上限値は、特定の場合に第２上限値に設定される。トルク変化率の上限値が第２上限値に設定されている場合には、駆動用モータ１５のトルクをトルク指令値Ｔｃに制御するとトルク変化率が第２上限値を超えてしまう状況が生じ得るので、トルク指令値Ｔｃでのトルク制御が制限され得る（つまり、駆動用モータ１５のトルクがトルク指令値Ｔｃより小さい値に制御され得る）。

なお、本実施形態に係る制御装置１００が有する機能は複数の制御装置により部分的に分割されてもよく、複数の機能が１つの制御装置によって実現されてもよい。制御装置１００が有する機能が複数の制御装置により部分的に分割される場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。

上記のように、制御装置１００の制御部１２０は、ドライバによる加減速操作によらずに駆動用モータ１５のトルクを制御することによって車両１の車速を目標車速に維持するクルーズコントロールモードを実行可能である。ここで、制御部１２０は、クルーズコントロールモードの実行中において、登坂中に車両１の進行方向が反転したと判定した場合、トルク変化率の上限値を第１上限値から当該第１上限値よりも小さい第２上限値に切り替える。それにより、クルーズコントロールモードの実行中にガレージシフト（つまり、車両１の進行方向を前進方向と後退方向との間で切り替えるシフトチェンジ）が行われ、かつ、シフトチェンジ後の進行方向が降坂方向である場合に、駆動用モータのトルクが急激に大きくなることを抑制することができる。ゆえに、クルーズコントロールモードの実行中に車両１が過度に加速することを抑制することが可能となる。なお、クルーズコントロールモードの実行中に制御部１２０により行われるトルク変化率の上限値の切り替えに関する処理の詳細については、後述する。

<制御装置の動作>
続いて、図３～図５を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置１００の動作について説明する。

上記のように、クルーズコントロールモードの実行中において、登坂中に車両１の進行方向が反転したと判定した場合、トルク変化率の上限値を第１上限値から当該第１上限値よりも小さい第２上限値に切り替えることによって、車両１が過度に加速することが抑制される。

ここで、クルーズコントロールモードの目標車速が低いほど、駐車時等にクルーズコントロールモードを実行した状態でのガレージシフトが利用されることが多いと想定される。ゆえに、低速クルーズコントロールモードでは、高速クルーズコントロールモードと比べて、ガレージシフトが行われることに起因して車両１が過度に加速することを抑制する必要性が特に高い。よって、制御部１２０は、低速クルーズコントロールモードの実行中に、登坂中に車両１の進行方向が反転したと判定した場合、トルク変化率の上限値を第１上限値から当該第１上限値よりも小さい第２上限値に切り替えることが好ましい。

以下では、低速クルーズコントロールモードの実行中にトルク変化率の上限値の切り替えに関する処理が行われる例を説明するが、制御部１２０は、高速クルーズコントロールモードの実行中に、トルク変化率の上限値の切り替えに関する後述する処理を行ってもよい。なお、制御部１２０は、高速クルーズコントロールモードの実行中に、トルク変化率の上限値の切り替えを行わなくてもよい。

図３は、低速クルーズコントロールモードの実行中に制御部１２０により行われるトルク変化率の上限値の切り替えに関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図３に示される制御フローは、具体的には、低速クルーズコントロールモードの実行中において繰り返し実行される。

図４は、車両１の後退方向（つまり、Ｒレンジの進行方向）が登坂方向となり前進方向（つまり、Ｄレンジの進行方向）が降坂方向となっている様子を示す模式図である。車両１が図４に示される姿勢をとる場合には、ドライバは、シフトポジションをＲレンジにすることによって車両１を後退させて登坂させることができ、シフトポジションをＤレンジにすることによって車両１を前進させて降坂させることができる。

図５は、車両１が低速クルーズコントロールモードの実行中に図４に示される姿勢で登坂している時にガレージシフト（つまり、ＲレンジからＤレンジへのシフトチェンジ）が行われる場合における各種状態量の推移の一例を示す図である。図５では、具体的には、各種状態量として、車速、駆動用モータ１５のトルク、シフトポジション、および、トルク変化率の上限値が示されている。車速が正の値をとる場合には車両１が前進方向に進んでおり、車速が負の値をとる場合には車両１が後退方向に進んでいる。トルクの正方向は、車両１を前進させる方向であり、トルクの負方向は、車両１を後退させる方向である。

以下、図５を適宜参照しつつ、図３に示される制御フローの各処理を説明する。

図３に示される制御フローが開始されると、まず、ステップＳ１０１において、判定部１２１は、車両１が登坂中であるか否かを判定する。車両１が登坂中であると判定された場合（ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、ステップＳ１０２の判定処理に進む。一方、車両１が登坂中でないと判定された場合（ステップＳ１０１／ＮＯ）、ステップＳ１０１の判定処理が繰り返される。

例えば、判定部１２１は、駆動用モータ１５のトルクの絶対値が閾値以上である場合に、車両１が登坂中であると判定する。車両１が坂路上に位置する場合、車両１を降坂させる方向に車両１の自重が作用する。ゆえに、登坂中には、降坂中と比較して、車両１を目標車速で走行させるために必要なトルクの絶対値が大きくなる。上記の閾値は、登坂中に車両１を目標車速で走行させるために必要なトルクの絶対値の想定値より小さく、降坂中に車両１を目標車速で走行させるために必要なトルクの絶対値の想定値より大きな値に設定される。

図５に示される例では、時刻Ｔ１以前において、シフトポジションがＲレンジとなっており、車両１は後退しながら登坂している。また、低速クルーズコントロールモードによって車速が目標車速に維持されている。なお、登坂中の目標車速は、降坂中の目標車速に対して正負が逆で絶対値が同一の車速である。時刻Ｔ１以前において、車速が目標車速に維持されることによって、駆動用モータ１５のトルクの絶対値は閾値Ｔ＿ｔｈ以上となる（具体的には、駆動用モータ１５のトルクが－Ｔ＿ｔｈより小さくなる）。ゆえに、判定部１２１は、車両１が登坂中であると判定する。なお、時刻Ｔ１以前において、トルク変化率の上限値は、第１上限値となっている。

なお、上記では、ステップＳ１０１の判定処理が駆動用モータ１５のトルクの絶対値に基づいて行われる例を説明したが、ステップＳ１０１の判定処理は、他の方法によって行われてもよい。例えば、判定部１２１は、走行路の勾配に基づいてステップＳ１０１の判定処理を行ってもよい。なお、走行路の勾配は、例えば、車両１の加速度を検出するセンサの検出結果または地図データ等を用いて取得され得る。

図３中のステップＳ１０１でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１０２において、判定部１２１は、車両１の進行方向が反転したか否かを判定する。車両１の進行方向が反転したと判定された場合（ステップＳ１０２／ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進み、制御部１２０は、トルク変化率の上限値を第１上限値から第２上限値に切り替える。一方、車両１の進行方向が反転していないと判定された場合（ステップＳ１０２／ＮＯ）、ステップＳ１０１の判定処理に戻る。

例えば、判定部１２１は、シフトポジションがＲレンジからＤレンジに切り替えられた場合、または、シフトポジションがＤレンジからＲレンジに切り替えられた場合に、車両１の進行方向が反転したと判定する。なお、シフトポジションは、シフトポジションを検出するシフトポジションセンサの検出結果を用いて取得され得る。

図５に示される例では、時刻Ｔ１において、ガレージシフトが行われ、シフトポジションがＲレンジからＤレンジに切り替えられる。ゆえに、判定部１２１は、車両１の進行方向が反転したと判定する。それにより、トルク変化率の上限値の第２上限値への切り替え処理（具体的には、トルク変化率の上限値を第１上限値から第２上限値に切り替える処理）が行われる。

図５では、時刻Ｔ１にトルク変化率の上限値の第２上限値への切り替え処理が仮に実行されなかった場合の車速および駆動用モータ１５のトルクの推移が二点鎖線で示されている。時刻Ｔ１において、進行方向が反転することに伴って、目標車速が登坂中の目標車速から降坂中の目標車速に切り替わるので、目標車速の正負が反転する。それにより、車速と目標車速との偏差が急激に大きくなるので、トルク指令値Ｔｃが急激に大きくなる。さらに、時刻Ｔ１において行われるシフトチェンジの後における進行方向は降坂方向であるので、車両１を加速させる方向に車両１の自重が作用し、車両１がより加速しやすくなる。ゆえに、時刻Ｔ１以降において、トルク変化率の上限値が第１上限値に維持され、駆動用モータ１５のトルクがトルク指令値Ｔｃに制御される場合、図５中で二点鎖線によって示されるように、駆動用モータ１５のトルクが急激に大きくなり、車両１が過度に加速してしまうおそれがある。

一方、本実施形態では、図５に示されるように、時刻Ｔ１において、トルク変化率の上限値が第１上限値から第２上限値に切り替えられる。それにより、時刻Ｔ１以降において、トルク指令値Ｔｃでのトルク制御が制限され、駆動用モータ１５のトルクが急激に大きくなることが抑制される。ゆえに、車両１が過度に加速することが抑制される。

ここで、制御部１２０は、第２上限値を車両１の車速（具体的には、登坂中の車速）に応じて変化させることが好ましい。例えば、制御部１２０は、登坂中の車速が低いほど、第２上限値を小さくしてもよい。なお、登坂中の車速は、低速クルーズコントロールモードの設定車速が調整されることによって、変化し得る。登坂中の車速が低いほど、シフトチェンジ後において、早期に車両１が降坂し始めるので、車両１が降坂方向に加速しやすくなってしまう。ゆえに、登坂中の車速が低いほど第２上限値を小さくし、シフトチェンジ後のトルク変化率を小さくすることによって、車両１が過度に加速することを効果的に抑制することができる。

図５に示される例では、上述したように、駆動用モータ１５のトルクの絶対値が閾値Ｔ＿ｔｈ以上である場合（具体的には、駆動用モータ１５のトルクが－Ｔ＿ｔｈより小さい場合）に、車両１が登坂中であると判定される。そして、車両１の進行方向が反転したとさらに判定された場合に、トルク変化率の上限値の第２上限値への切り替え処理が行われる。ゆえに、駆動用モータ１５のトルクの絶対値が閾値Ｔ＿ｔｈ以上であることは、トルク変化率の上限値の第２上限値への切り替え処理が実行されるための条件である。よって、閾値Ｔ＿ｔｈを変化させることによって、トルク変化率の上限値の第２上限値への切り替え処理の実行されやすさを変化させることができる。

ここで、制御部１２０は、閾値Ｔ＿ｔｈを車両１の車速（具体的には、登坂中の車速）に応じて変化させることが好ましい。例えば、制御部１２０は、登坂中の車速が低いほど、閾値Ｔ＿ｔｈを小さくしてもよい。上述したように、登坂中の車速が低いほど、シフトチェンジ後において、早期に車両１が降坂し始めるので、車両１が降坂方向に加速しやすくなってしまう。ゆえに、登坂中の車速が低いほど閾値Ｔ＿ｔｈを小さくし、トルク変化率の上限値の第２上限値への切り替え処理を実行されやすくすることによって、車両１が過度に加速することを効果的に抑制することができる。

図３中のステップＳ１０３の次に、ステップＳ１０４において、判定部１２１は、車両１の車速と目標車速との偏差が基準差を下回ったか否かを判定する。車速と目標車速との偏差が基準差を下回ったと判定された場合（ステップＳ１０４／ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に進み、制御部１２０は、トルク変化率の上限値を第２上限値から第１上限値に切り替え、図３に示される制御フローは終了する。一方、車速と目標車速との偏差が基準差を下回っていないと判定された場合（ステップＳ１０４／ＮＯ）、ステップＳ１０４の判定処理が繰り返される。

トルク変化率の上限値を第２上限値から第１上限値に切り替えた際の車速と目標車速との偏差が過度に大きい場合、トルク指令値Ｔｃでのトルク制御が再開することに起因して、駆動用モータ１５のトルクが急激に大きくなる場合がある。ゆえに、このようなトルクの急増を抑制する観点で、上記の基準差は、トルク変化率の上限値を第２上限値から第１上限値に切り替えた場合にトルクの急増が抑制される程度に車速と目標車速との偏差が小さくなっていると判断し得る値に設定される。

図５に示される例では、時刻Ｔ１の後の時刻Ｔ２において、車速と目標車速（具体的には、降坂中の目標車速）との偏差が基準差ΔＶを下回り、トルク変化率の上限値が第２上限値から第１上限値に切り替えられる。

なお、上記では、ステップＳ１０４の判定処理が駆動用モータ１５の車速と目標車速との偏差に基づいて行われる例を説明したが、ステップＳ１０４の判定処理は、他の方法によって行われてもよい。例えば、判定部１２１は、トルク指令値Ｔｃとトルクの実値との差が基準差を下回った場合に、トルク変化率の上限値を第２上限値から第１上限値に切り替えてもよい。上記の基準差は、トルク変化率の上限値を第２上限値から第１上限値に切り替えた場合にトルクの急増が抑制される程度にトルク指令値Ｔｃとトルクの実値との差が小さくなっていると判断し得る値に設定される。

<制御装置の効果>
続いて、本発明の実施形態に係る制御装置１００の効果について説明する。

本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、クルーズコントロールモードの実行中において、登坂中に車両１の進行方向が反転したと判定した場合、駆動用モータ１５のトルクの時間変化率（つまり、トルク変化率）の上限値を第１上限値から当該第１上限値よりも小さい第２上限値に切り替える。それにより、登坂中にガレージシフトが行われた場合に、トルク指令値Ｔｃでのトルク制御を制限することができるので、駆動用モータ１５のトルクが急激に大きくなることを抑制することができる。ゆえに、クルーズコントロールモードの実行中に車両１が過度に加速することを抑制することができる。

また、本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、トルク変化率の上限値を第１上限値から第２上限値に切り替えた後、車両１の車速と目標車速との偏差が基準差ΔＶを下回った場合、トルク変化率の上限値を第２上限値から第１上限値に切り替えることが好ましい。それにより、トルク変化率の上限値を第２上限値から第１上限値に戻す際に、トルク指令値Ｔｃでのトルク制御が再開することに起因して駆動用モータ１５のトルクが急激に大きくなることを抑制することができる。

また、本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、駆動用モータ１５のトルクの絶対値が閾値以上である場合に、車両１が登坂中であると判定することが好ましい。それにより、車両１が登坂中であるか否かを適切に判定することができる。ゆえに、降坂中にガレージシフトが行われた場合にトルクの時間変化率の第２上限値への切り替え処理が不必要に行われることを抑制しつつ、登坂中にガレージシフトが行われた場合にトルクの時間変化率の第２上限値への切り替え処理を適切に行うことができる。

また、本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、閾値を車両１の車速に応じて変化させることが好ましい。それにより、車速に応じてトルク変化率の上限値の第２上限値への切り替え処理の実行されやすさを変化させることができる。ゆえに、例えば、登坂中の車速が低く、シフトチェンジ後に車両１が降坂方向に加速しやすい場合に、トルク変化率の上限値の第２上限値への切り替え処理を実行されやすくすることができるので、車両１が過度に加速することを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、第２上限値を車両１の車速に応じて変化させることが好ましい。それにより、車速に応じてシフトチェンジ後のトルク変化率を変化させることができる。ゆえに、例えば、登坂中の車速が低く、シフトチェンジ後に車両１が降坂方向に加速しやすい場合に、シフトチェンジ後のトルク変化率を小さくすることができるので、車両１が過度に加速することを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係る制御装置１００では、制御部１２０は、低速クルーズコントロールモードの実行中において、登坂中に車両１の進行方向が反転したと判定した場合、トルク変化率の上限値を第１上限値から第２上限値に切り替えることが好ましい。上述したように、低速クルーズコントロールモードでは、高速クルーズコントロールモードと比べて、目標車速が低いので、ガレージシフトが行われることに起因して車両１が過度に加速することを抑制する必要性が特に高い。ゆえに、低速クルーズコントロールモードの実行中において、登坂中に車両１の進行方向が反転したと判定した場合、トルク変化率の上限値を第１上限値から第２上限値に切り替えることによって、車両１が過度に加速することを抑制する効果を有効に活用することができる。

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例または修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

例えば、上記では、駆動源として前輪駆動用モータ１５ｆおよび後輪駆動用モータ１５ｒを備える電気車両である車両１を説明したが、本発明に係る制御装置が搭載される車両の構成は車両１に特に限定されない。例えば、本発明に係る制御装置が搭載される車両は、互いに異なる駆動用モータが各車輪に設けられている（つまり、４つの駆動用モータを備えている）電気車両であってもよく、駆動源として駆動用モータおよびエンジンを備えるハイブリッド車両であってもよい。また、例えば、本発明に係る制御装置が搭載される車両は、図１を参照して説明した車両１に対して構成要素の追加、変更または削除を施した車両であってもよい。

また、例えば、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

本発明は、車両の制御装置に利用できる。

１ 車両
１１ａ，１１ｂ 前輪
１１ｃ，１１ｄ 後輪
１３ｆ フロントディファレンシャル装置
１３ｒ リヤディファレンシャル装置
１５ｆ 前輪駆動用モータ（駆動用モータ）
１５ｒ 後輪駆動用モータ（駆動用モータ）
１７ｆ インバータ
１７ｒ インバータ
１９ バッテリ
１００ 制御装置
１１０ 特定部
１２０ 制御部
１２１ 判定部
１２２ モータ制御部
２０１ アクセル開度センサ
２０３ ブレーキセンサ
２０５ｆ 前輪モータ回転数センサ
２０５ｒ 後輪モータ回転数センサ

Claims (6)

1. 車両の駆動力を出力する駆動用モータの動作を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   ドライバによる加減速操作に応じて前記車両の加減速度を制御する通常モードと、前記ドライバによる加減速操作によらずに駆動用モータのトルクを制御することによって前記車両の車速を目標車速に維持するクルーズコントロールモードとを切り替えて実行可能であり、
   前記クルーズコントロールモードの実行中において、登坂中に前記車両の進行方向が反転したと判定した場合、前記駆動用モータのトルクの時間変化率の上限値を第１上限値から前記第１上限値よりも小さい第２上限値に切り替える、
   車両の制御装置。
2. 前記制御部は、前記上限値を前記第１上限値から前記第２上限値に切り替えた後、前記車速と前記目標車速との偏差が基準差を下回った場合、前記上限値を前記第２上限値から前記第１上限値に切り替える、
   請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御部は、前記駆動用モータのトルクの絶対値が閾値以上である場合に、前記車両が登坂中であると判定する、
   請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御部は、前記閾値を前記車速に応じて変化させる、
   請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記制御部は、前記第２上限値を前記車速に応じて変化させる、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
6. 前記制御部は、
   前記クルーズコントロールモードとして、高速クルーズコントロールモードと、前記高速クルーズコントロールモードの目標車速よりも低い目標車速が用いられる低速クルーズコントロールモードとを切り替えて実行可能であり、
   前記低速クルーズコントロールモードの実行中において、登坂中に前記車両の進行方向が反転したと判定した場合、前記上限値を前記第１上限値から前記第２上限値に切り替える、
   請求項１～５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。

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