(57)【要約】【課題】車両の状態によって不必要となるクリープトルクの出力によってバッテリからエネルギーが持ち出されることを抑制できる車両の制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置３０は、バッテリ１２の電力にて駆動される第２モータ・ジェネレータ４にて走行可能な車両１に適用され、車両１をクリープ走行させるためのクリープトルクが出力されるように第２モータ・ジェネレータ４を制御する。車両１が停車状態にあって、例えば車両１の走行路が所定値以下の勾配で、かつ、車両１の前方に位置する前方障害物との距離が所定値以上の場合にクリープトルクをカットする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの電力にて駆動される電動機にて走行可能な車両に適用され、前記車両をクリープ走行させるためのクリープトルクが出力されるように前記電動機を制御する車両の制御装置において、
前記車両が停車状態にあって、前記車両の走行路が所定値以下の勾配である場合、前記車両の前方に位置する前方障害物との距離が所定値以上である場合、前記車両の停車状態が車止めによる場合、前記走行路の勾配が前記所定値を超えかつプラス勾配である場合、及び前記走行路の勾配がマイナス勾配である場合のうち、少なくとも一つが満たされた場合に前記クリープトルクをカット又は制限する車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの電力にて駆動される電動機にて走行可能な車両に適用される車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が停止状態の場合にクリープ走行させるためのクリープトルクを電動機から出力させる制御装置が周知である。なお、内燃機関を走行用動力源とする車両に適用される制御装置であるが、走行路が渋滞していて車速が０の停止状態であると判定した場合において、先行車との車間距離が所定以上となった場合にクリープトルクによる速度によってクリープ走行制御を行い、渋滞時の運転を支援する制御装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−８７７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クリープトルクを電動機から出力させる車両の場合、車両の状態によっては無駄に電力を消費するおそれがある。例えば、車両停止中のブレーキペダルの踏み込み量によっては、電動機が出力するクリープトルクによってバッテリからエネルギーが持ち出されるので電力消費率が悪化するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、車両の状態によって不必要となるクリープトルクの出力によってバッテリからエネルギーが持ち出されることを抑制できる車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る車両の制御装置は、バッテリの電力にて駆動される電動機にて走行可能な車両に適用され、前記車両をクリープ走行させるためのクリープトルクが出力されるように前記電動機を制御する車両の制御装置において、前記車両の走行路が所定値以下の勾配である場合、前記車両の前方に位置する前方障害物との距離が所定値以上である場合、前記車両の停車状態が車止めによる場合、前記走行路の勾配が前記所定値を超えかつプラス勾配である場合、前記走行路の勾配がマイナス勾配である場合うち、少なくとも一つが満たされた場合に前記クリープトルクをカット又は制限するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一形態に係るハイブリッド車両の全体構成を模式的に示した図。
【図２】本発明の一形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に示すように、ハイブリッド車両（以下、車両という。）１は、内燃機関２と、２つのモータ・ジェネレータ３、４とを備えている。内燃機関２及び第１モータ・ジェネレータ３は遊星歯車機構として構成された動力分割機構５に連結されている。内燃機関２の動力は動力分割機構５によって分割され、分割された動力の一方が第１モータ・ジェネレータ３による発電に利用され、残りの動力は動力分割機構５から出力される。第１モータ・ジェネレータ３は発電機として機能することが多いが、内燃機関２を始動する際のモータリング等に利用される場合は電動機として機能する。動力分割機構５と駆動輪７との間の動力伝達経路には第２モータ・ジェネレータ４が設けられている。第２モータ・ジェネレータ４は、内燃機関２だけでは不足する動力の補助、電気自動車モードの実施、及び車両減速時に発電する回生制御の実施等に利用される。
【０００９】
内燃機関２は、例えば直列４気筒の火花点火型の内燃機関として構成されている。第１及び第２モータ・ジェネレータ３、４は三相交流型のモータ・ジェネレータとして構成されている。第１モータ・ジェネレータ３には第１インバータ１１Ａが、第２モータ・ジェネレータ４には第２インバータ１１Ｂがそれぞれ電気的に接続されている。各インバータ１１Ａ、１１Ｂは各モータ・ジェネレータ３、４の電源として設けられたバッテリ１２に対して電気的に接続されている。
【００１０】
動力分割機構５はシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。動力分割機構５は、外歯歯車のサンギアＳと、サンギアＳと同軸に配置された内歯歯車のリングギアＲと、ピニオンＰを自転及び公転可能に保持するプラネットキャリアＣとを有している。ピニオンＰはサンギアＳ及びリングギアＲのそれぞれに噛み合っている。サンギアＳ、リングギアＲ及びプラネットキャリアＣは互いに差動回転可能である。
【００１１】
本形態では、動力分割機構５のプラネットキャリアＣに対して、内燃機関２が出力軸２ａ、トーショナルダンパ１３及び入力軸１４を介して連結され、サンギアＳに対して、第１モータ・ジェネレータ３が連結され、リングギアＲに対して、ドライブ軸１７がギア列１５を介して連結される。
【００１２】
ギア列１５は、動力分割機構５のリングギアＲと一体回転するように設けられた出力ギア１５ａと、ドライブ軸１７に設けられていて出力ギア１５ａと噛み合う出力ドリブンギア１５ｂとを含む。第２モータ・ジェネレータ４の動力はモータドライブ軸１８を介してドライブ軸１７に伝達される。モータドライブ軸１８には出力ドリブンギア１５ｂと噛み合うモータギア１９が設けられている。ドライブ軸１７の動力はドライブギア２０及びディファレンシャル機構２１を介して駆動輪７に伝達される。
【００１３】
車両１の各部の制御はコンピュータとして構成された電子制御装置（ＥＣＵ）３０にて制御される。ＥＣＵ３０は上記態様に係る制御装置の一例に相当する。ＥＣＵ３０は内燃機関２及び各モータ・ジェネレータ３、４等に対して各種の制御を行う。ＥＣＵ３０には車両１の各種の情報が入力される。例えば、ＥＣＵ３０には、第１モータ・ジェネレータ３の回転角度に応じた信号を出力する第１レゾルバ３１の出力信号、第２モータ・ジェネレータ４の回転角度に応じた信号を出力する第２レゾルバ３２の出力信号、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に対応する信号を出力するアクセル開度センサ３３の出力信号、車両１の車速に応じた信号を出力する車速センサ３４の出力信号、内燃機関２のクランク角に対応する信号を出力するクランク角センサ３５の出力信号、車両１の前方に位置する先行車両等の前方障害物との距離に応じた信号を出力するレーダ３６の出力信号、及び車両１の走行路の勾配に応じた信号を出力する勾配センサ３７の出力信号がそれぞれ入力される。
【００１４】
ＥＣＵ３０は、アクセル開度センサ３３の出力信号と車速センサ３４の出力信号とを参照して運転者が要求する要求パワーを計算し、その要求パワーに対するシステム効率が最適となるように各種のモードを切り替えながら車両１を制御する。例えば、内燃機関２の熱効率が低下する運転領域では内燃機関２の燃焼を停止して第２モータ・ジェネレータ４を駆動する電気自動車モードが実施される。また、内燃機関２だけではトルクが不足する場合は、内燃機関２とともに第２モータ・ジェネレータ４を走行用駆動源とするハイブリッドモードが実施される。
【００１５】
電気自動車モード時には、第２モータ・ジェネレータ４の動力が、モータギア１９、出力ドリブンギア１５ｂ、ドライブギア２０及びディファレンシャル機構２１を介して駆動輪７に伝達されて、車両１は走行可能となる。
【００１６】
ＥＣＵ３０は、例えば、車両１が停車状態において、レーダ３６の出力信号を参照して、前方障害物の一例である先行車両との車間距離を取得して当該距離が所定値未満で渋滞中と判断した場合、車両１を低速度で走行させるクリープ走行のためのクリープトルクを算出し、算出されたクリープトルクが出力されるように第２モータ・ジェネレータ４を制御する。
【００１７】
また、ＥＣＵ３０は、例えば、上り勾配の走行路で車両１が停車状態の場合、不図示のブレーキペダルが離されても車両１が後退せずに停車状態に維持できるクリープトルク（釣り合いトルク）を算出し、そのクリープトルクが第２モータ・ジェネレータ４から出力されるように制御する。
【００１８】
図２はＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンの一例を示している。図２の制御ルーチンのプログラムはＥＣＵ３０に保持されており、適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。ステップＳ１において、ＥＣＵ３０は車両１の停車状態を車速センサ３４の出力信号を参照して判定する。具体的には、車速が０ｋｍ／ｈの場合、ＥＣＵ３０は車両１が停車状態と判定する。停車状態でない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
【００１９】
ステップＳ２において、ＥＣＵ３０は、勾配センサ３７の出力信号を参照して車両１の走行路の勾配が所定値以下か否かを判定する。この所定値は、例えば、ブレーキペダルが離された状態で停車状態の車両１が前方又は後方に動き出さない程度の値に設定される。
【００２０】
走行路の勾配が所定値以下の場合はステップＳ３に進む。そうでない場合は、ステップＳ４に進み、ＥＣＵ３０は走行路の勾配が車両１の後方が下がるプラス勾配であるか否かを判定する。プラス勾配の場合は、ステップＳ５において、ＥＣＵ３０は、走行路の勾配に基づいて車両１が後方にずり下がらないようにするための釣り合いトルクを算出し、その釣り合いトルクを上限としてクリープトルクの出力を制限する。このような場合には、車両１が後方にずり下がらずに停車状態に維持できれば十分でありプラス勾配の走行路を登坂させるクリープ走行は不要である。この場合は、釣り合いトルクを上限としてクリープトルクの出力が制限されるので、バッテリ１２からのエネルギーの持ち出しを抑制できる。
【００２１】
一方、走行路の勾配が車両１の前方が下がるマイナス勾配の場合はステップＳ６に進み、ＥＣＵ３０はクリープトルクをカットする。換言すれば、ＥＣＵ３０は第２モータ・ジェネレータ４からのクリープトルクの出力を０にする。車両１が停車状態で走行路がマイナス勾配の場合は、ブレーキペダルが離されることによって重力にて車両１は前方に動き出すためクリープ走行が不要である。このような場合にクリープトルクがカットされるので、バッテリ１２からエネルギーが持ち出されることを抑制できる。
【００２２】
ステップＳ３において、ＥＣＵ３０は、車両１の停車状態が駐車場等に設けられた車止めに車輪が突き当たることを原因としたものか否かを判定する。この車止めによる停車状態か否かの判定は、例えば、（１）運転者による車両１へのトルクの出力要求がないこと、（２）第２モータ・ジェネレータ４の三相のうち一相に電流が集中し、かつその電流値が所定値以上であること、（３）第２モータ・ジェネレータ４への供給される電流値が所定値以上になるとセットされる電流集中フラグがＯＮであること、の３条件の成否に基づいて行われる。車止めによる停車状態の場合はステップＳ８に進み、ＥＣＵ３０はクリープトルクをカットする。一方、車止めによる停車状態でない場合はステップＳ９に進み、ＥＣＵ３０は、クリープトルクをカットせずに、第２モータ・ジェネレータ４からクリープトルクを出力させる。車両１が車止めによって停車状態にある場合はクリープ走行が不要であり、クリープトルクの出力が無駄になる。このような場合にクリープトルクがカットされるので、バッテリ１２からエネルギーが持ち出されることを抑制できる。
【００２３】
ステップＳ７において、ＥＣＵ３０は先行車両等の前方障害物と車両１との距離をレーダ３６の出力信号を参照して取得する。そして、その距離が所定値以上か否かを判定する。この所定値は、車両１の走行環境が渋滞中か否かを判別するための値として設定される。そのため、前方障害物との距離が所定値未満の場合は渋滞中であると判別される。前方障害物との距離が所定値以上の場合、ステップＳ８に進み、ＥＣＵ３０はクリープトルクをカットする。車両１の走行路の勾配が小さく、前方障害物との距離が離れていればクリープ走行は不要である。このような場合にクリープトルクがカットされるので、バッテリ１２からエネルギーが持ち出されることを抑制できる。一方、前方障害物との距離が所定値未満で渋滞中と判断される場合はステップＳ９に進み、ＥＣＵ３０は、クリープトルクをカットせずに、第２モータ・ジェネレータ４からクリープトルクを出力させる。
【００２４】
（本形態の効果）
本形態によれば、車両１と前方障害物との距離が所定値以上で、かつ走行路の勾配が所定値以下の場合にクリープトルクがカットされる。走行路の勾配が小さく、前方障害物との距離が離れていればクリープ走行は不要である。そのため、このような場合にクリープトルクの出力が制限されるので、バッテリからエネルギーが持ち出されることを抑制できる。
【００２５】
また、車両１が車止めによって停車状態にある場合にもクリープトルクがカットされる。車両が車止めによって停車状態にある場合はクリープ走行が不要であり、クリープトルクの出力が無駄になる。そのため、このような場合にクリープトルクの出力が制限されるので、バッテリ１２からエネルギーが持ち出されることを抑制できる。
【００２６】
さらに、走行路の勾配が所定値を超え、かつマイナス勾配の場合にもクリープトルクがカットされる。車両１が停車状態で走行路がマイナス勾配の場合は、ブレーキペダルが離されることによって重力にて車両１は前方に動き出すためクリープ走行が不要である。そのため、このような場合にクリープトルクの出力が制限されるので、バッテリ１２からエネルギーが持ち出されることを抑制できる。
【００２７】
（変形例）
上記形態では、内燃機関２と、２つのモータ・ジェネレータ３、４とを備えたハイブリッドとして構成された車両１を対象としているが、内燃機関と一つの電動機とを備えたハイブリッド車両を対象とすることもできる。また、電動機のみを走行用動力源として備える電気自動車を対象とすることもできる。
【００２８】
上記形態では、走行路の勾配が所定値以下で、かつ前方障害物との距離が所定値以上の場合（図２のステップＳ２及びステップＳ７）、走行路の勾配が所定値を超えてマイナス勾配の場合（図２のステップＳ２及びステップＳ４）、及び、車両１が車止めによる停車状態の場合（図２のステップＳ３）には、クリープトルクをカットする（図２のステップＳ６及びステップＳ８）。しかしながら、クリープトルクのカットはクリープトルクの出力を制限する一例にすぎない。例えば、これらの場合の少なくともいずれか一方の場合において、クリープトルクの出力を所定値以下に制限する形態に変更することもできる。これにより、クリープトルクの出力が制限されるので、バッテリからのエネルギーの持ち出しを抑制できる。
【００２９】
上記形態及び上記変形例と上記態様との対応関係をまとめて示すと次の通りとなる。すなわち、上記形態及び上記変形例において、第２モータ・ジェネレータ４又は電動機は上記態様に係る電動機の一例に相当し、ＥＣＵ３０は上記態様に係る制御装置の一例に相当する。また、上記形態では、走行路の勾配が所定値以下で、かつ前方障害物との距離が所定値以上の場合（図２のステップＳ２及びステップＳ７）、走行路の勾配が所定値を超えてマイナス勾配の場合（図２のステップＳ２及びステップＳ４）、及び、車両１が車止めによる停車状態の場合（図２のステップＳ３）にクリープトルクをカットするとともに、走行路の勾配が所定値を超えてプラス勾配の場合（図２のステップＳ２及びステップＳ４）にクリープトルクを制限しているが一例にすぎない。
【００３０】
これらの場合の少なくとも一つの場合にクリープトルクをカット又は制限してもよいし、これらの場合に含まれる条件を互いに矛盾のない範囲で適宜組み合わせたり、条件を省いたりすることによって、クリープトルクをカット又は制限するように実施してもよい。例えば、前方障害物との距離が所定値以上で、かつ走行路の勾配がマイナス勾配の場合にクリープトルクをカット又は制限する形態に変更してもよい。また、車両１の前方に位置する前方障害物との距離が所定値以上の場合、走行路の勾配とは無関係に、クリープトルクをカット又は制限する形態に変更してもよいし、走行路の勾配が所定値以下の場合に、前方障害物との距離とは無関係にクリープトルクをカット又は制限する形態に変更してもよい。
【００３１】
上述した実施の形態及び変形例のそれぞれから導き出される本発明の態様を以下に記載する。
【００３２】
本発明の一態様に係る車両の制御装置は、バッテリ（１２）の電力にて駆動される電動機（４）にて走行可能な車両に適用され、前記車両をクリープ走行させるためのクリープトルクが出力されるように前記電動機を制御する車両の制御装置（３０）において、前記車両が停止状態にあって、前記車両の走行路が所定値以下の勾配である場合、前記車両の前方に位置する前方障害物との距離が所定値以上である場合、前記車両の停車状態が車止めによる場合、前記走行路の勾配が前記所定値を超えかつプラス勾配である場合、及び前記走行路の勾配がマイナス勾配である場合のうち、少なくとも一つが満たされた場合に前記クリープトルクをカット又は制限するものである。なお、上記形態に係る参照符号を括弧書きにて付記したが、上記各形態に限定する趣旨ではない。
【００３３】
車両の走行路が所定値以下の勾配である場合、車両の前方に位置する前方障害物との距離が所定値以上の場合、車両の停車状態が車止めによる場合、走行路の勾配が所定値を超えかつプラス勾配である場合、及び走行路の勾配がマイナス勾配の場合のうち、少なくとも一つが満たされた場合にはクリープトルクの出力が無駄になる可能性がある。すなわち、走行路の勾配が小さくブレーキペダルを離しても車両が自然に動き出さない程度であればクリープトルクの出力が無駄になる。また、車両が車止めによって停車状態にある場合はクリープ走行が不要でありクリープトルクの出力が無駄になる。車両が車止めによって停車状態にある場合はクリープ走行が不要でありクリープトルクの出力が無駄になる。車両が停車状態で走行路がマイナス勾配の場合はブレーキペダルが離されることによって重力にて車両は前方に動き出すためクリープ走行が不要である。この態様の車両の制御装置によれば、このような場合にクリープトルクの出力が制限されるので、不必要なクリープトルクの出力によってバッテリからエネルギーが持ち出されることを抑制できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  車両
４  第２モータ・ジェネレータ（電動機）
３０  ＥＣＵ（制御装置）
【図１】
2019140766.tif 000003
【図２】
2019140766.tif 000004