JP4453742B2

JP4453742B2 - 車両の制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体

Info

Publication number: JP4453742B2
Application number: JP2007284239A
Authority: JP
Inventors: 清城上岡; 健二大西
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2027-10-31
Also published as: JP2009112162A; US20090112432A1; US8010270B2

Description

本発明は、車両の制御に関し、特に、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれていなくても制動力を保持するブレーキホールド制御機能を備えた車両の制御に関する。

近年、自動変速機を備えた車両において、渋滞時などにおける運転者のブレーキ操作の負担を軽減するために、前進ポジションでの停車中に、ブレーキペダルの操作の度合い（たとえばブレーキペダルの操作量）が予め定められた度合いより大きくなると、ブレーキペダルが操作されていなくても、停車時のブレーキ力を保持する制御（ブレーキホールド制御）が実行される車両が知られている。ブレーキホールド制御が実行される車両では、発進時に運転者がブレーキペダルから足を離しても停車時のブレーキ力が保持される。さらに、運転者によりアクセルペダルが操作されるとブレーキホールド制御を解除して車両を発進させることができるようになっている。そのため、登坂路での発進時には、運転者がブレーキペダルから足を離しても車両が後退せず発進が容易になる。一方、降坂路での発進時には、アクセルペダルが踏まれた時点でブレーキホールド制御が解除されるので、エンジンによる加速と降坂路による加速とが同時に加わって、車両が急発進する恐れがある。この問題を解決する技術として、たとえば、特開平１０−３２９６７１号公報（特許文献１）に開示された技術がある。

この公報に開示されたブレーキ制御システムは、車両の停止中にブレーキペダルから足を離した時にも、ブレーキペダルに連動したマスタシリンダから加えられたブレーキ圧を保持するブレーキホールド機能を備える。このブレーキ制御システムは、少なくとも車両のアクセル開度に基いて道路の勾配状態を判断するための勾配判断手段と、道路の勾配状態が降坂状態である場合には、ブレーキ圧の保持状態を解除するように制御するための手段とを含む。

この公報に開示されたブレーキ制御システムによると、少なくともアクセル開度に基いて道路の勾配状態が判断され、降坂状態である場合には、ブレーキ圧の保持状態が解除される。そのため、降坂路での発進時においては、ブレーキ圧の保持状態が既に解除された状態となるため、エンジンによる加速と降坂路による加速とが同じタイミングで加わることによる車両の急発進を抑制することができる。
特開平１０−３２９６７１号公報

ところで、たとえば、運転者による加速要求の検出精度を向上させるために、単にアクセルペダルが操作されたときではなく、アクセル開度が予め定められた値になったときに、運転者による加速要求があったとして、ブレーキホールド制御を解除するとともに、駆動力を出力する場合がある。この場合、アクセルペダルの操作タイミングに対して少し遅れて駆動力が出力されることになる。さらに、たとえば駆動系に加えられるトルクの作用方向が急激に変化することを抑制するために、車両発進時においては、駆動力の時間増加量を制限する必要があるが、このような制限をブレーキホールド制御解除時に行うと、運転者の要求に応じた駆動力の出力タイミングがさらに遅れてしまい、運転者の要求する車両の発進性が得られない場合がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ブレーキホールド制御機能を備えた車両において、ブレーキホールド制御解除時の発進性を向上することができる制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれていなくても制動力を保持するように制動装置を作動させるとともに運転者による加速の要求度合いが予め定められた第１の度合いを超えると制動装置の作動を停止させるブレーキホールド制御機能を備えた車両を制御する。この制御装置は、要求度合いを検出するための手段と、ブレーキホールド制御の実行中に、要求度合いが第１の度合いより小さい第２の度合いを越えたか否かを判断するための手段と、要求度合いが第２の度合いを超えるまでは、車両のクリープ力を停止し、要求度合いが第２の度合いを超えると、クリープ力を復帰させるための復帰手段とを含む。第５の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１または５の発明によると、ブレーキホールド制御の実行中において、運転者による加速の要求度合い（たとえば実アクセル開度）が第１の度合いより小さい第２の度合いを超えるまでは、無駄なエネルギ消費を抑制するために、車両のクリープ力が停止される。なお、クリープ力とは、アクセルペダルが操作されていない状態あるいはそれに近い状態であっても、微速で車両を推進させるための駆動力である。その後、加速の要求度合いが第２の度合いを超えると、ブレーキホールド制御中であっても、クリープ力が復帰される。したがって、加速の要求度合いが第１の度合いに達してブレーキホールド制御が解除される時点では、既に車両の駆動系にクリープ力に応じたトルクが車両推進方向に作用した状態となる。これにより、ブレーキホールド制御解除時において、駆動力を増加させても駆動系へのトルク作用方向は変化しない状態となるため、駆動力の時間増加量を制限する必要がなくなる。そのため、ブレーキホールド制御解除時にクリープ力を復帰する場合に比べて、駆動力の時間増加量をより大きくすることができる。その結果、ブレーキホールド制御機能を備えた車両において、ブレーキホールド制御解除時の発進性を向上することができる制御装置および制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、復帰手段は、クリープ力を復帰させる際、クリープ力の復帰開始からブレーキホールド制御が解除されるまでの間にクリープ力が最大となる予め定められた増加度合いで、クリープ力を増加させるための手段を含む。第６の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第２または６の発明によると、クリープ力を復帰させる際、クリープ力の復帰開始からブレーキホールド制御が解除されるまでの間に、クリープ力が最大となる。そのため、ブレーキホールド制御解除時の発進性を向上させることができるとともに、たとえばクリープ力の復帰開始直後（すなわち加速の要求度合いが第２の度合いを超えた時点）でクリープ力を最大にする場合に比べて、クリープ力が緩やかに増加するため、駆動系に加えられるトルクが急激に変化することを抑制することができる。

第３の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、復帰手段は、クリープ力を復帰させる際、要求度合いに応じてクリープ力を増加させるための手段を含む。第７の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第３または７の発明によると、クリープ力を復帰させる際、運転者による加速の要求度合い（たとえば実アクセル開度）に応じて、クリープ力が増加される。このようにすると、たとえば、加速の要求度合いが小さい場合にはクリープ力を小さくして無駄なエネルギを抑制することができる。さらに、たとえば加速の要求度合いが第１の度合いに近づくほどクリープ力を最大値に近づくように増加して、ブレーキホールド制御の解除に備えることができる。そのため、ブレーキホールド制御解除時の発進性を向上させることができるとともに、たとえば加速の要求度合いが第２の度合いを超えた時点でクリープ力を最大にする場合に比べて、クリープ力を緩やかに増加させて、駆動系に加えられるトルクが急激に変化することを抑制することができる。

第４の発明に係る制御装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、車両の状態に基づいて、クリープトルク反映率を算出するための手段と、クリープトルク反映率に基づいて、車両の要求駆動力を算出するための手段と、要求駆動力に基づいて、車両の駆動力を制御するための手段と、要求駆動力が予め定められた値を超えるまでは、要求駆動力を制限するための手段とをさらに含む。復帰手段は、要求度合いが第２の度合いを超えるまでは、クリープトルク反映率を略零としてクリープ力を停止し、要求度合いが第２の度合いを超えると、クリープトルク反映率を増加させてクリープ力を復帰させる手段を含む。第８の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第４または８の発明によると、クリープトルク反映率に基づいて算出される要求駆動力が、予め定められた値を超えるまでは、要求駆動力が制限されて、駆動力が制限される。そこで、加速の要求度合いが第２の度合いを超えると、ブレーキホールド制御中であっても、クリープトルク反映率を増加させて、クリープ力を復帰させる。このようにブレーキホールド制御中にクリープトルク反映率を増加させることにより、要求駆動力は、ブレーキホールド制御解除時に既にある程度の値に増加しており、予め定められた値を超える値、あるいはそれに近い値となる。そのため、ブレーキホールド制御解除後において、駆動力が制限されないか、あるいは駆動力が制限される時間が短くなる。これにより、ブレーキホールド制御解除時の発進性を向上することができる。

第９の発明に係るプログラムにおいては、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させる。第１０の発明に係る記録媒体は、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した媒体である。

第９または１０の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置が搭載された電気自動車２０の構成について説明する。なお、本発明に係る制御装置を適用できる車両は、図１に示す電気自動車に限定されず、他の態様を有する電気自動車であってもよい。また、電気自動車ではなく、エンジンとモータとの動力により走行するハイブリッド車両であってもよい。

電気自動車２０は、車輪２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄと、車輪２２Ａ，２２Ｂにディファレンシャルギヤ２４を経由して接続された推進軸２６と、推進軸２６へ車輪駆動用の動力を出力する走行用のモータ３０と、このモータ３０にインバータ３４を経由して電力を供給するバッテリ３６と、電気自動車２０全体をコントロールする電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００とを備える。

モータ３０は、たとえば周知の永久磁石（ＰＭ）型同期発電電動機として構成されており、インバータ３４からの３相交流電力により駆動される。

インバータ３４は、６個のスイッチング素子を有する周知のインバータ回路として構成されており、バッテリ３６からの直流電力をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御等により擬似的な３相交流電力としてモータ３０へ供給する。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２を中心とするマイクロプ
ロセッサとして構成されており、ＣＰＵ１０２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）１０４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１０６と、図示しない入出力ポートとを備える。

電気自動車２０は、さらに、車輪２２Ｄに接続されるドライブシャフト２８に設けられるブレーキディスク６２と、ブレーキ機構６４と、ブレーキ配管６６と、油圧コントローラ６８とを含む。なお、ブレーキディスク６２、ブレーキ機構６４と、ブレーキ配管６６は、各車輪２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄごとに設けられてもよい。

ブレーキ機構６４は、ブレーキ配管６６に充填されるブレーキ油の圧力を受け、その受けたブレーキ油圧に応じてブレーキディスク６２を挟み込んで摩擦制動力（油圧ブレーキ）を発生する。油圧コントローラ６８は、ＥＣＵ１００からのブレーキ制御信号を受信し、ブレーキ配管６６内のブレーキ油圧がブレーキ制御信号に応じた値となるように調整する。

ＥＣＵ１００へは、モータ３０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ３２からの検出信号θや、インバータ３４の各相に取付けられた図示しない電流センサからの相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、シフトレバー５１の動作位置を検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル５３の操作量を検出するアクセルペダルポジションセンサ５４からの実アクセル開度Ａ、ブレーキペダル５５の操作量を検出するブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダル操作量ＢＰ、車速センサ５８からの車速Ｖなどが入力ポートを経由して入力されている。

アクセルペダルポジションセンサ５４は、運転者による加速要求の度合いとして、実アクセル開度Ａを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１００に送信する。ここでいう実アクセル開度Ａとは、アクセルペダル５３の全開時の操作量に対する現在の操作量の割合を意味するものとする。なお、アクセルペダルポジションセンサ５４が実アクセル開度Ａを検出することに限定されない。たとえば、アクセルペダルポジションセンサ５４でアクセルペダル５３の現在の操作量を検出して、ＥＣＵ１００で実アクセル開度Ａを検出するようにしてもよい。

アクセルペダルポジションセンサ５４は、検出の信頼性を確保するために、制御用センサと異常検出用センサとの２つのポジションセンサ（図示せず）を含む。制御用センサと異常検出用センサとは、図２に示すように、出力特性が異なる。制御用センサと異常検出用センサとの出力電圧値の差は、実アクセル開度Ａが０のときにＶ（０）である。制御用センサと異常検出用センサとが正常に機能している場合、実アクセル開度Ａが上昇すると、制御用センサの出力電圧値と異常検出用センサの出力電圧値とは、同じ割合で上昇する特性を有するため、出力電圧値の差はＶ（０）に維持される。この特性を用いて、アクセルペダルポジションセンサ５４は、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）になったときの電圧差ＶＡ（０）を監視し、電圧差ＶＡ（０）がＶ（０）に維持されている場合に、アクセルペダルポジションセンサ５４が正常に機能していると判断する。すなわち、運転者による加速要求の信頼性を確保するためには、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）より大きくなる必要がある。

さらに、ＥＣＵ１００へは、ブレーキ油圧センサ７２およびブレーキホールドスイッチ７４からの信号が入力ポートを経由して入力されている。

ブレーキ油圧センサ７２は、油圧コントローラ６８により調整されるブレーキ配管６６内のブレーキ油圧を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１００に送信する。

ブレーキホールドスイッチ７４は、後述するブレーキホールド制御の実行を運転者が希望するか否かを選択するためのスイッチである。ブレーキホールドスイッチ７４がオン状態にされている場合には、ブレーキホールドスイッチ７４は、運転者がブレーキホールド
制御の実行を希望していることを表わす信号をＥＣＵ１００へ送信する。ブレーキホールドスイッチ７４がオフ状態にされている場合には、ブレーキホールドスイッチ７４は、運転者がブレーキホールド制御の実行を希望していないことを表わす信号をＥＣＵ１００へ送信する。

ＥＣＵ１００は、アクセルペダル５３が操作されると、実アクセル開度Ａや車両の状況に基づいて、制御アクセル開度ＡＣを設定する。この制御アクセル開度ＡＣは、運転者による加速要求の制御上の度合いとして駆動力の出力制御に用いられる。ＥＣＵ１００は、、制御アクセル開度ＡＣと車速Ｖとに基づいて要求駆動力Ｆを算出し、算出された要求駆動力Ｆに応じたトルクをモータ３０に出力させるようにモータ３０を駆動制御する。すなわち、電気自動車２０の駆動力の出力制御には、実アクセル開度Ａが直接用いられるのではなく、実アクセル開度Ａに基づいてＥＣＵ１００にて設定された制御アクセル開度ＡＣが用いられる。なお、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣが略零である場合には、実アクセル開度Ａや車両の状況に基づいてクリープ力（微速で電気自動車２０を推進させるための駆動力）を算出し、算出されたクリープ力を要求駆動力Ｆとして算出する。

ＥＣＵ１００は、モータ３０に対して上記要求駆動力Ｆに応じたトルクを発生するようなモータ電流が供給されるように、インバータ３４を構成するスイッチング素子のオン・オフを制御するスイッチング制御信号を生成する。インバータ３４は、このスイッチング制御信号に応答した電力変換を行なうことにより、モータ３０へ交流電力を供給する。

さらに、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールドスイッチ７４がオン状態である場合、渋滞時などにおける運転者のブレーキ操作の負担を軽減するために、ブレーキホールド制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ１００は、シフトポジションＳＰ、車速Ｖ、実アクセル開度Ａ、ブレーキペダル操作量ＢＰを検出する。ＥＣＵ１００は、シフトポジションＳＰが前進ポジション（Ｄポジション）であり、実アクセル開度Ａが略零であり、車速Ｖが略零（すなわち停車中）であり、ブレーキペダル操作量ＢＰが予め定められたしきい値より大きくなると、その後にブレーキペダル操作量ＢＰが低下しても、停車時のブレーキ力を保持する制御を実行する。

ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御が開始されると、無駄なエネルギ消費を抑制するために、制御アクセル開度ＡＣを０とするとともに、クリープ力を停止して、モータ３０への電力供給を停止する。

ＥＣＵ１００は、アクセルペダル５３が操作されて実アクセル開度Ａが上述の予め定められた開度Ａ（０）より大きくなる（すなわち、運転者による加速要求の信頼性が確保される）と、ブレーキホールド制御の実行を解除するとともに、制御アクセル開度ＡＣを徐々に増加して、実アクセル開度Ａに収束させる。

さらに、ＥＣＵ１００は、要求駆動力Ｆが予め定められた駆動力Ｆ（０）を超えるまでは、要求駆動力Ｆを緩やかに上昇させる処理（緩変化処理）を実行する。これにより、ディファレンシャルギヤ２４などの駆動系に加えられるトルクの作用方向が急激に変化することが抑制され、駆動系の耐久性が向上するとともに、車両発進時のショックなどが防止される。

本実施の形態においては、ブレーキホールド制御解除時に、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）になってから制御アクセル開度ＡＣを増加するため、制御アクセル開度ＡＣに基づく要求駆動力Ｆは、アクセルペダル５３の操作タイミングに対して少し遅れて増加することになり、駆動力の出力タイミングが遅れてしまう。また、要求駆動力Ｆが予め定められた駆動力Ｆ（０）を超えるまでは上述したような要求駆動力Ｆの緩変化処理が実行されるが、この緩変化処理がブレーキホールド制御解除時に実行されると、実アクセル開度Ａに応じた駆動力の出力タイミングがさらに遅れてしまい、運転者の要求する車両の発進性が得られない場合がある。

そこで、本実施の形態に係る制御装置においては、ブレーキホールド制御開始時に停止されたクリープ力を、ブレーキホールド制御の解除前に復帰させることにより、ブレーキホールド制御解除時の車両の発進性を向上させる。

図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図３に示すように、この制御装置は、ブレーキホールド制御部１１０と、クリープトルク反映率算出部１２０と、制御アクセル開度算出部１３０と、要求駆動力算出部１４０とを含む。

ブレーキホールド制御部１１０は、シフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰ、ブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダル操作量ＢＰ、車速センサ５８からの車速Ｖ、およびアクセルペダルポジションセンサ５４からの実アクセル開度Ａに基づいて、ブレーキホールド制御の実行および解除を行なうように、油圧コントローラ６８に指令信号を出力するとともに、その指令信号をクリープトルク反映率算出部１２０および制御アクセル開度算出部１３０にも出力する。

クリープトルク反映率算出部１２０は、車速センサ５８からの車速Ｖ、アクセルペダルポジションセンサ５４からの実アクセル開度Ａ、およびブレーキホールド制御部１１０からの信号に基づいて、クリープトルク反映率Ｒを算出する。なお、クリープトルク反映率Ｒは、クリープ力の算出に用いられる。クリープトルク反映率を用いたクリープ力の算出方法については、後に詳述する。

制御アクセル開度算出部１３０は、ブレーキホールド制御部１１０からの信号およびアクセルペダルポジションセンサ５４からの実アクセル開度Ａに基づいて、制御アクセル開度ＡＣを設定して、要求駆動力算出部１４０に出力する。

要求駆動力算出部１４０は、車速センサ５８からの車速Ｖ、アクセルペダルポジションセンサ５４からの実アクセル開度Ａ、クリープトルク反映率算出部１２０からのクリープトルク反映率Ｒ、制御アクセル開度算出部１３０からの制御アクセル開度ＡＣに基づいて、要求駆動力Ｆを算出し、算出された要求駆動力Ｆに応じたトルクがモータ３０から出力されるように、インバータ３４を制御する。

このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵ１００に含まれるＣＰＵ１０２およびＲＯＭ１０４とＲＯＭ１０４から読み出されてＣＰＵ１０２で実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１０００にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御中であるか否かを判断する。ブレーキホールド制御中であると（Ｓ１０００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１００に移される。そうでないと（Ｓ１０００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１００にて、ＥＣＵ１００は、アクセルペダルポジションセンサ５４からの実アクセル開度Ａ、および車速センサ５８からの車速Ｖのモニタを開始する。

Ｓ１２００にて、ＥＣＵ１００は、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）より大きいか否かを判断する。なお、予め定められた開度Ａ（０）は、上述のように、アクセルペダルポジションセンサ５４が正常に機能していることを判断でき、運転者の加速要求の信頼性を確保することができる値である。予め定められた開度Ａ（０）より大きいと（Ｓ１２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１７００に移される。そうでないと（Ｓ１２００にてＮＯ）、処理はＳ１３００に移される。

Ｓ１３００にて、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣを０に設定する。Ｓ１４００にて、ＥＣＵ１００は、クリープトルク反映率Ｒの算出処理を行なう。なお、クリープトルク反映率Ｒの算出方法は、後に詳述する。

Ｓ１５００にて、ＥＣＵ１００は、実アクセル開度Ａ、車速Ｖおよびクリープトルク反映率Ｒに基づいて、クリープ力を算出する。たとえば、ＥＣＵ１００は、実アクセル開度Ａと車速Ｖとから算出される駆動力とクリープトルク反映率Ｒとの積を、クリープ力として算出する。Ｓ１６００にて、ＥＣＵ１００は、算出されたクリープ力を要求駆動力Ｆに設定する。

Ｓ１７００にて、ＥＣＵ１００は、ブレーキホールド制御の解除指令を油圧コントローラ６８に出力する。

Ｓ１８００にて、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣの上昇処理を行なう。ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣを予め定められた時間上昇量で上昇させて実アクセル開度Ａに収束させる。なお、制御アクセル開度ＡＣの上昇方法はこれに限定されない。

Ｓ１９００にて、ＥＣＵ１００は、クリープトルク反映率Ｒを１００パーセント（最大値）に設定する。

Ｓ２０００にて、ＥＣＵ１００は、要求駆動力Ｆの前回値（前回のサイクルタイムで算出された要求駆動力Ｆの値）が、予め定められた駆動力Ｆ（０）を超えたか否かを判断する。予め定められた駆動力Ｆ（０）を超えると（Ｓ２０００にてＹＥＳ）、処理はＳ２１００に移される。そうでないと（Ｓ２０００にてＮＯ）、処理はＳ２２００に移される。

Ｓ２１００にて、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣ、車速Ｖおよびクリープトルク反映率Ｒに基づいて、要求駆動力Ｆを算出する。たとえば、ＥＣＵ１００は、制御アクセル開度ＡＣと車速Ｖとから算出される駆動力と、クリープトルク反映率Ｒとの積を、要求駆動力Ｆとして算出する。なお、Ｓ１９００にてクリープトルク反映率Ｒが１００パーセントとなっているため、本処理で算出される要求駆動力Ｆは、実質的に制御アクセル開度ＡＣと車速Ｖとから算出される値である。

Ｓ２２００にて、ＥＣＵ１００は、制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）を算出する。たとえば、ＥＣＵ１００は、要求駆動力Ｆの前回値に、予め定められた微小増加量を加えた値を制限駆動力Ｆ（ＬＩＭＩＴ）として算出する。Ｓ２３００にて、ＥＣＵ１００は、算出された制限駆動力Ｆ(ＬＩＭＩＴ)を要求駆動力Ｆに設定する。なお、Ｓ２２００とＳ２３００の処理が、上述した要求駆動力Ｆの緩変化処理に該当する。

Ｓ２４００にて、ＥＣＵ１００は、要求駆動力Ｆの出力指令をインバータ３４に送信する。

図５を参照して、図４のＳ１４００の処理（クリープトルク反映率Ｒの算出処理）時にＥＣＵ１００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ１４０２にて、ＥＣＵ１００は、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（１）より大きいか否かを判断する。予め定められた開度Ａ（１）は、少なくともアクセルペダル５３が踏まれたことを検出可能な値であって、略零よりも大きく、かつ予め定められた開度Ａ（０）よりも小さい値である。予め定められた開度Ａ（１）よりも大きいと（Ｓ１４０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１４１４に移される。そうでないと（Ｓ１４０２にてＮＯ）、処理はＳ１４０４に移される。

Ｓ１４０４にて、ＥＣＵ１００は、フラグがオンされているか否かを判断する。なお、このフラグは、クリープトルク反映率Ｒの増加処理が実行中であるか否かを表わす。このフラグは、初期状態においてオフされており、クリープトルク反映率Ｒの増加処理が実行中であるとオンされる。フラグがオンされていると（Ｓ１４０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１４０８に移される。そうでないと（Ｓ１４０４にてＮＯ）、処理はＳ１４０６に移される。

Ｓ１４０６にて、ＥＣＵ１００は、クリープトルク反映率Ｒを０パーセント（最小値）に設定する。

Ｓ１４０８にて、ＥＣＵ１００は、実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（２）より低下したか否かを判断する。予め定められた開度Ａ（２）は、略零よりも大きく、かつ予め定められた開度Ａ（１）よりも小さい値である。予め定められた開度Ａ（２）より低下すると（Ｓ１４０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１４１０に移される。そうでないと（Ｓ１４０８にてＮＯ）、処理はＳ１４１４に移される。

Ｓ１４１０にて、ＥＣＵ１００は、フラグをオフする。Ｓ１４１２にて、ＥＣＵ１００は、クリープトルク反映率Ｒを予め定められた減少レートで０パーセントに減少させる減少処理を実行する。なお、予め定められた減少レートは、ブレーキホールド制御が実行されていない場合の減少レートに対して、同じレートであってもよいし、異なる専用のレートであってもよい。

Ｓ１４１４にて、ＥＣＵ１００は、フラグをオンする。Ｓ１４１６にて、ＥＣＵ１００は、クリープトルク反映率Ｒを予め定められた増加レートで１００パーセントに増加させる増加処理を実行する。予め定められた増加レートは、運転者がアクセルペダル５３を踏んで駆動力を発生させる場合において、クリープトルク反映率Ｒの増加開始からブレーキホールド制御が解除されるまでの間に（すなわち実アクセル開度Ａが予め定められた開度Ａ（０）を超えるまでの間に）、クリープトルク反映率Ｒを１００パーセントに増加させる値である。予め定められた増加レートは、一定値として予め記憶される。なお、クリープトルク反映率Ｒの増加処理方法はこれに限定されない。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００により制御される電気自動車２０の駆動力について説明する。

ブレーキホールド制御中において（Ｓ１０００にてＹＥＳ）、運転者がアクセルペダル５３を踏んだ場合を想定する。図６に示すように、時刻Ｔ（１）にて実アクセル開度Ａが開度Ａ（１）に達すると（Ｓ１２００にてＮＯ、Ｓ１４０２にてＹＥＳ）、クリープトルク反映率Ｒが予め定められた増加レートで、１００パーセントに増加される（Ｓ１４１６）。実アクセル開度Ａ、車速Ｖおよびクリープトルク反映率Ｒに基づいて、クリープ力が算出され（Ｓ１５００）、算出されたクリープ力が要求駆動力Ｆに設定される（Ｓ１６００）。そのため、図６に示すように、実アクセル開度Ａが開度Ａ（０）に達してブレーキホールド制御が解除される時刻Ｔ（２）までの間に、要求駆動力Ｆが増加される。

その後、時刻Ｔ（２）にて実アクセル開度Ａが開度Ａ（０）に達し（Ｓ１２００にてＹＥＳ）、ブレーキホールド制御が解除されると（Ｓ１７００）、油圧ブレーキが徐々に低下し始めるとともに、制御アクセル開度ＡＣの上昇処理が行われる（Ｓ１８００）。ここで、時刻Ｔ（２）では、図６に示すように、要求駆動力Ｆの上昇レートが制限される領域を出ており、要求駆動力Ｆが予め定められた駆動力Ｆ（０）を超えているため（Ｓ２０００にてＹＥＳ）、要求駆動力Ｆが制限されることなく、制御アクセル開度ＡＣ、車速Ｖおよびクリープトルク反映率Ｒに基づいて、要求駆動力Ｆが算出される（Ｓ２１００）。そのため、クリープトルク反映率Ｒを時刻Ｔ（２）から増加させる場合（図６の一点鎖線参照）に比べて、ブレーキホールド制御解除時の発進性が向上される。

さらに、図６に示すように、クリープトルク反映率Ｒは、ブレーキホールド制御が解除される時刻Ｔ（２）までの間に一定の増加レートで徐々に１００パーセントに増加する（Ｓ１４１６）。そのため、たとえば時刻Ｔ（１）で１００パーセントにする場合に比べて、駆動系に加えられるトルクが急激に変化することを抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、ブレーキホールド制御が解除される前に、クリープトルク反映率Ｒを上昇させて、クリープ力を復帰させる。そのため、ブレーキホールド制御解除時において、要求駆動力Ｆの上昇レートが制限される領域を出ており、要求駆動力Ｆが制限されなくなる。そのため、ブレーキホールド制御解除時の発進性を向上することができる。

なお、本実施の形態においては、図５のＳ１４１６の処理にて、クリープトルク反映率Ｒの増加レートを一定値として予め記憶する場合について説明したが、この増加レートを、たとえば、実アクセル開度Ａに応じて変化させてもよい。このようにすると、たとえば、実アクセル開度Ａが小さい場合にはクリープトルク反映率Ｒを小さくし、実アクセル開度Ａが開度Ａ（０）に近づくほどクリープトルク反映率Ｒを１００パーセントに近づくように増加させることができる。

また、本実施の形態においては、クリープトルク反映率Ｒを増加させることによりクリープ力を増加させる場合について説明したが、たとえば、実アクセル開度Ａに応じて直接クリープ力を増加させるようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、本発明に係る制御装置をモータの動力で走行する電気自動車またはハイブリッド車両に適用する場合について説明したが、本発明に係る制御装置は、エンジンと自動変速機とを備えた車両にも適用できる。この場合には、たとえば、ブレーキホールド制御開始時に動力非伝達状態とされた自動変速機を、ブレーキホールド制御解除前に動力伝達状態に切り換えて、クリープ力を復帰させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。アクセルペダルポジションセンサの出力特性を示す図である。本発明の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その１）である。本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その２）である。本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両における要求駆動力Ｆのタイミングチャートである。

符号の説明

２０電気自動車、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ車輪、２４ディファレンシャルギヤ、２６推進軸、２８ドライブシャフト、３０モータ、３２回転位置検出セ
ンサ、３４インバータ、３６バッテリ、５１シフトレバー、５２シフトポジションセンサ、５３アクセルペダル、５４アクセルペダルポジションセンサ、５５ブレーキペダル、５６ブレーキペダルポジションセンサ、５８車速センサ、６２ブレーキディスク、６４ブレーキ機構、６６ブレーキ配管、６８油圧コントローラ、７２
ブレーキ油圧センサ、７４ブレーキホールドスイッチ、１００ＥＣＵ、１０２ＣＰＵ、１０４ＲＯＭ、１０６ＲＡＭ、１１０ブレーキホールド制御部、１２０クリープトルク反映率算出部、１３０制御アクセル開度算出部、１４０要求駆動力算出部。

Claims

運転者によりブレーキペダルが踏み込まれていなくても制動力を保持するように制動装置を作動させるとともに前記運転者による加速の要求度合いが予め定められた第１の度合いを超えると前記制動装置の作動を停止させるブレーキホールド制御機能を備えた車両の制御装置であって、
前記車両は、作動することによって前記車両の駆動力を発生する駆動源を備え、
前記制御装置は、
前記要求度合いを検出するための手段と、
前記ブレーキホールド制御の実行中に、前記要求度合いが前記第１の度合いより小さい第２の度合いを越えたか否かを判断し、前記要求度合いが前記第２の度合いを超えるまでは、前記駆動源の作動を停止させることによって前記車両のクリープ力を停止し、前記要求度合いが前記第２の度合いを超えると、前記駆動源を作動させることによって前記クリープ力を復帰させるための復帰手段と、
前記要求度合いが前記第１の度合いを超えた場合、前記車両の駆動力が予め定められた値よりも小さいときは前記車両の駆動力の単位時間あたりの増加量を制限するように前記駆動源を制御し、前記車両の駆動力が前記予め定められた値よりも大きいときは前記要求度合いに応じた駆動力を発生するように前記駆動源を制御するための制御手段とを含む、制御装置。
前記復帰手段は、前記クリープ力を復帰させる際、前記クリープ力の復帰開始から前記ブレーキホールド制御が解除されるまでの間に前記クリープ力が最大となる予め定められた増加度合いで、前記クリープ力を増加させるための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
前記復帰手段は、前記クリープ力を復帰させる際、前記要求度合いに応じて前記クリープ力を増加させるための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
前記駆動源は、要求駆動力に対応する駆動力を発生し、
前記復帰手段は、前記要求度合いが前記第２の度合いを超えるまでは、前記要求駆動力を略零として前記駆動源の作動を停止させることによって前記クリープ力を停止し、前記要求度合いが前記第２の度合いを超えると、前記要求駆動力を増加させて前記駆動源を作動させることによって前記クリープ力を復帰させ、
前記制御手段は、前記要求度合いが前記第１の度合いを超えた場合、前記要求駆動力が前記予め定められた値よりも小さいときは前記要求駆動力の単位時間あたりの増加量を制限し、前記要求駆動力が前記予め定められた値よりも大きいときは前記要求駆動力を前記要求度合いに応じた値に設定する、請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
運転者によりブレーキペダルが踏み込まれていなくても制動力を保持するように制動装置を作動させるとともに前記運転者による加速の要求度合いが予め定められた第１の度合いを超えると前記制動装置の作動を停止させるブレーキホールド制御機能を備えた車両の制御方法であって、
前記車両は、作動することによって前記車両の駆動力を発生する駆動源を備え、
前記制御方法は、
前記要求度合いを検出するステップと、
前記ブレーキホールド制御の実行中に、前記要求度合いが前記第１の度合いより小さい第２の度合いを越えたか否かを判断し、前記要求度合いが前記第２の度合いを超えるまでは、前記駆動源の作動を停止させることによって前記車両のクリープ力を停止し、前記要求度合いが前記第２の度合いを超えると、前記駆動源を作動させることによって前記クリープ力を復帰させる復帰ステップと
前記要求度合いが前記第１の度合いを超えた場合、前記車両の駆動力が予め定められた値よりも小さいときは前記車両の駆動力の単位時間あたりの増加量を制限するように前記駆動源を制御し、前記車両の駆動力が前記予め定められた値よりも大きいときは前記要求度合いに応じた駆動力を発生するように前記駆動源を制御する制御ステップとを含む、制御方法。
前記復帰ステップは、前記クリープ力を復帰させる際、前記クリープ力の復帰開始から前記ブレーキホールド制御が解除されるまでの間に前記クリープ力が最大となる予め定められた増加度合いで、前記クリープ力を増加させるステップを含む、請求項５に記載の制御方法。
前記復帰ステップは、前記クリープ力を復帰させる際、前記要求度合いに応じて前記クリープ力を増加させるステップを含む、請求項５に記載の制御方法。
前記駆動源は、要求駆動力に対応する駆動力を発生し、
前記復帰ステップは、前記要求度合いが前記第２の度合いを超えるまでは、前記要求駆動力を略零として前記駆動源の作動を停止させることによって前記クリープ力を停止し、前記要求度合いが前記第２の度合いを超えると、前記要求駆動力を増加させて前記駆動源を作動させることによって前記クリープ力を復帰させるステップを含み、
前記制御ステップは、前記要求度合いが前記第１の度合いを超えた場合、前記要求駆動力が前記予め定められた値よりも小さいときは前記要求駆動力の単位時間あたりの増加量を制限し、前記要求駆動力が前記予め定められた値よりも大きいときは前記要求駆動力を前記要求度合いに応じた値に設定するステップを含む、請求項５〜７のいずれかに記載の制御方法。
請求項５〜８のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
請求項５〜８のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。