(57)【要約】【課題】  アクセル操作を伴う駐車時における操作性の悪化を抑制できる電動車両の制御装置、制御方法および制御システムを提供する。【解決手段】  車体速度が低速判断速度以下であり、ブレーキ操作量が停車要求判断操作量よりも大きく、ステア操作量が駐車判断ステア操作量以上の場合には、駐車操作中と判断し、クリープトルクの出力を許可し（S1→S2→S3→S5→S6→S4→S10）、駐車操作中はアクセル操作およびブレーキ操作にかかわらずクリープトルクの出力を許可する（S1→S2→S9）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪に回生制動力を付与する電動モータを備える電動車両の制御装置であって、
前記車両のアクセルペダルのストロークに関する物理量を検出するアクセルペダルセンサから前記アクセルペダルの踏み戻しに関する信号が入力されると、前記電動モータに前記回生制動力を発生させる指令を出力し、
前記車両の車体速度に関する物理量を検出する車体速度検出センサから所定速度を下回る出力値が入力され、かつ前記車両の舵角に関する物理量を検出する舵角検出センサから所定舵角を上回る出力値が入力されると、前記電動モータにクリープトルクを発生させる指令を出力する電動車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記車体速度検出センサから所定速度を下回る出力値が入力され、かつ前記車両のブレーキペダルのストロークに関する物理量を検出するブレーキペダルセンサから前記ブレーキペダルの踏み込みに関する信号が入力され、かつ前記舵角検出センサから所定舵角を上回る出力値が入力されると、前記電動モータにクリープトルクを発生させる指令を出力する電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記車体速度検出センサから所定速度を下回る出力値が入力され、かつ前記舵角検出センサから所定舵角を下回る出力値が入力され、かつ前記アクセルペダルセンサから前記アクセルペダルの踏み込みに関する信号が入力されると、前記電動モータにクリープトルクを禁止する指令を出力する電動車両の制御装置。
【請求項４】
車両のアクセルペダルのストロークに関する物理量を検出するアクセルペダルセンサから前記アクセルペダルの踏み戻しに関する信号が入力されると、前記車両の車輪に回生制動力を付与する電動モータに前記回生制動力を発生させる指令を出力し、
前記車両の車体速度に関する物理量を検出する車体速度検出センサから所定速度を下回る出力値が入力され、かつ前記車両の舵角に関する物理量を検出する舵角検出センサから所定舵角を上回る出力値が入力されると、前記電動モータにクリープトルクを発生させる指令を出力する電動車両の制御方法。
【請求項５】
車両の車輪に回生制動力を付与する電動モータと、
前記車両のアクセルペダルのストロークに関する物理量を検出するアクセルペダルセンサと、
前記車両の車体速度に関する物理量を検出する車体速度検出センサと、
前記アクセルペダルセンサから前記アクセルペダルの踏み戻しに関する信号が入力されると、前記電動モータに前記回生制動力を発生させる指令を出力し、前記車体速度検出センサから所定速度を下回る出力値が入力され、かつ前記舵角検出センサから所定舵角を上回る出力値が入力されると、前記電動モータにクリープトルクを発生させる指令を出力するコントロールユニットと、
を備える電動車両の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の制御装置、制御方法および制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アクセルペダルが所定位置よりも踏み戻されたとき、車両に制動力を付与して停車させる、いわゆるワンペダル制御を実行する電動車両において、停車中または低速走行中にブレーキペダルが踏まれた場合には、クリープトルクを出力する技術が開示されている。クリープトルクの出力中にアクセルペダルが所定位置を超えて踏まれた場合、クリープトルクの出力は禁止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2017-47746号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、駐車操作中にアクセルペダルが踏まれるとクリープトルクの出力が禁止され、その後アクセルペダルが踏み戻されるとワンペダル制御により車両が停車する。このため、上記従来技術では、アクセル操作を要する駐車時の操作性が悪化するおそれがあった。
本発明の目的の一つは、アクセル操作を要する駐車時における操作性の悪化を抑制できる電動車両の制御装置、制御方法および制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態における電動車両の制御装置は、アクセルペダルセンサからアクセルペダルの踏み戻しに関する信号が入力されると、電動モータに回生制動力を発生させる指令を出力し、車体速度検出センサから所定速度を下回る出力値が入力され、かつ舵角検出センサから所定舵角を上回る出力値が入力されると、電動モータにクリープトルクを発生させる指令を出力する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明によれば、アクセル操作を要する駐車時における操作性の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態１の電動車両の制御システムを示す図である。
【図２】実施形態１のクリープ出力許可判断制御の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施形態１のクリープ出力許可判断制御の動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１の電動車両の制御システムを示す図である。
電動車両（以下、車両）は、前輪駆動車両であり、車輪FL,FR,RL,RRを有する。前輪FL,FRは駆動輪であり、後輪RL,RRは従動輪である。各輪には、ホイルシリンダ1および車輪速度センサ（車体速度検出センサ）2が取り付けられている。ホイルシリンダ1は、タイヤと一体に回転するブレーキロータにブレーキパッドを押し付けて摩擦制動力を発生させる。車輪速度センサ2は、対応する車輪の車輪速度を検出する。ホイルシリンダ1には、液圧配管1aを介して液圧ユニット3が接続されている。液圧ユニット3は、複数の電磁弁、リザーバおよびポンプ用モータを有する。液圧ユニット3は、ブレーキコントローラ6からの液圧指令に基づき、各電磁弁およびポンプ用モータの駆動状態を制御することにより、各輪に制動力を付与する。ブレーキコントローラ6は、後述する車両コントローラ（コントロールユニット）18からの摩擦制動指令に応じた液圧指令を液圧ユニット3へ出力する。
【０００９】
車両は、前輪FL,FRを駆動する動力源として、モータ・ジェネレータ（電動モータであり、以下、モータ）7を有する。モータ7は、モータ回転角を検出するレゾルバ7aを有する。モータ7は、減速機構8、ディファレンシャルギア9およびドライブシャフト10を介して前輪FL,FRと接続されている。車両は、高電圧バッテリ11およびバッテリコントローラ12を有する。高電圧バッテリ11は、モータ7の力行運転時にはモータ7に電力を供給し、モータ7の回生運転時にはモータ7の発電電力を回収する。高電圧バッテリ11には、DC-DCコンバータ13を介して補機用バッテリ14が接続されている。補機用バッテリ14は、液圧ユニット3の駆動用電源として機能する。バッテリコントローラ12は、高電圧バッテリ11の状態を監視すると共に、車両コントローラ18からのバッテリ制御指令に応じて高電圧バッテリ11の状態を制御する。高電圧バッテリ11およびモータ7間には、インバータ15が設置されている。インバータ15は、モータコントローラ16からのインバータ駆動信号に基づき、モータ7の出力トルクを制御する。モータコントローラ16は、車両コントローラ18からのトルク指令に応じたインバータ駆動信号をインバータ15へ出力する。
【００１０】
車両コントローラ18、ブレーキコントローラ6、モータコントローラ16およびバッテリコントローラ12は、CAN通信線17を介して通信を行う。車両コントローラ18は、操舵角センサ（舵角検出センサ）19からのステア操作量信号、アクセル開度センサ（アクセルペダルセンサ）20からのアクセル開度信号およびブレーキストロークセンサ（ブレーキペダルセンサ）21からのブレーキ操作量信号を入力する。操舵角センサ19は、ステアリングホイール22の操舵角（以下、ステア操作量）を検出する。アクセル開度センサ20は、アクセルペダル23の開度（以下、アクセル開度）を検出する。ブレーキストロークセンサ21は、ブレーキペダル24の操作量（以下、ブレーキ操作量）を検出する。また、車両コントローラ18は、ブレーキコントローラ6により演算された車体速度信号を、CAN通信線17を介して入力する。ブレーキコントローラ6は、車輪速度センサ2により検出された各車輪速度に基づいて車体速度を演算する。
【００１１】
車両コントローラ18は、各入力信号に応じて車両の要求駆動力または要求制動力を演算する。要求駆動力は、アクセル開度が高いほど、または車体速度が低いほど大きな値とされる。車両コントローラ18は、演算された要求駆動力を実現するためのトルク指令を設定する。なお、アクセル開度が0であって、車体速度が例えば10km/h以下である低車走行中は、AT車のクリープ現象を模擬し、モータ7が微小トルクをクリープトルクとして出力するような要求駆動力が演算される。要求制動力は、ブレーキ操作量が大きいほど大きな値とされる。車両コントローラ18は、演算された要求制動力を実現するためのトルク指令および摩擦制動指令を設定する。車両コントローラ18は、回生協調制御として、回生制動力と摩擦制動力との和が要求制動力となるように、トルク指令および摩擦制動指令を設定する。このとき、回生制動力を摩擦制動力よりも優先し、可能な限り回生制動力のみで要求制動力を実現するようにトルク指令および摩擦制動指令を設定し、エネルギー回収効率の向上を図る。なお、ブレーキ操作量が0、かつ、アクセル開度が0での惰性走行時には、エンジンブレーキを模擬するような要求制動力が演算される。
【００１２】
実施形態１の車両コントローラ18は、アクセルペダル23が踏み戻されてアクセル開度が所定開度以下となった場合、クリープトルクの出力に代えて、車両に制動力を付与して停車させる、いわゆるワンペダル制御を実行する。ワンペダル制御時における要求制動力は、アクセル開度が0に近いほど大きくなり、アクセル開度が0のとき最大値をとる。アクセルペダル23の戻し速度が高いほど要求制動力を大きくしてもよい。要求制動力の最大値は、車両を停車させるために必要な制動力（停車制動力）として適宜設定される。停車制動力は、路面勾配、タイヤおよび路面間の摩擦係数、車重等に応じて補正される。ワンペダル制御においても回生制動力が優先されるが、停車時は回生制動力を発生できないため、停車直前に回生制動力から摩擦制動力へのすり替えが行われ、停車状態は摩擦制動力により維持される。
上記ワンペダル制御により、減速から停車、および停車保持をアクセルペダル23の踏み戻しのみで実現できる。ところが、ワンペダル制御の介入を許可するワンペダルモードがONの場合、クリープトルクが発生しないため、渋滞時等の停車と低速走行を交互に繰り返すシーンにおいて、ドライバは煩雑な操作を強いられる。このとき、ワンペダルモードをOFFすることにより、クリープトルクを発生するノーマルモードへと切り替えられるが、モードの切り替えには手動操作が必要であるため、運転負荷の増大を招く。
【００１３】
これに対し、ワンペダルモードがONの場合であっても、停車中または低速走行中にブレーキペダルが踏まれたときには、アクセルペダルが踏まれるまでの間、制動力に代えてクリープトルクを出力する技術が知られている。この従来技術では、ブレーキ操作のみで車両位置を調整できるため、渋滞時等における運転性を向上できる。ところが、上記従来技術では、アクセル操作を要する駐車時の操作性に問題がある。詳述すると、砂利敷の駐車場や斜面等、駐車経路に走行抵抗の大きな路面がある場合、クリープトルクのみでは駆動力が不足するため、アクセル操作による加速が必要となる。上記従来技術では、アクセル操作によりクリープトルクの出力が禁止され、アクセルペダルを踏み戻したとき車両は停止する。このため、上記従来技術では、ドライバがアクセル操作を行う度に車両が発進と停車を繰り返すこととなり、操作性が悪化するおそれがあった。
そこで、実施形態１の車両コントローラ18は、アクセル操作を要する駐車時における操作性の悪化を抑制することを狙いとし、ワンペダルモードがONのとき、以下に示すようなクリープ出力許可判断制御を実行する。
【００１４】
図２は、実施形態１のクリープ出力許可判断制御の流れを示すフローチャートである。この制御は、ワンペダルモードがONのとき、所定の演算周期で繰り返し実行される。
ステップS1では、車体速度が低速判断速度以下であるかを判断する。YESの場合はステップS2へ進み、NOの場合はステップS8へ進む。低速判断速度は、駐車操作中に想定される車体速度の上限値であって、例えば10Km/hとする。
ステップS2では、ドライバが駐車操作中であるかを判断する。YESの場合はステップS9へ進み、NOの場合はステップS3へ進む。このステップでは、駐車操作中フラグF1がセット(F1=1)されている場合には駐車操作中であると判断し、リセットF1(=0)されている場合には駐車操作中ではないと判断する。
ステップS3では、ドライバの停車要求があるかを判断する。YESの場合はステップS4へ進み、NOの場合はステップS5へ進む。このステップでは、停車要求フラグF2がセット(F2=1)されている場合には停車要求があると判断し、リセット(F2=0)されている場合には停車要求がないと判断する。
【００１５】
ステップS4では、ステア操作量が駐車判断舵角以上であるかを判断する。YESの場合はステップS10へ進み、NOの場合はステップS7へ進む。駐車判断ステア操作量は、車両が駐車中であると想定されるステア操作量であって、例えば90°とする。
ステップS5では、ブレーキ操作量が停車要求判断操作量よりも大きかを判断する。YESの場合はステップS6へ進み、NOの場合はステップS13へ進む。停車要求判断操作量は、ドライバがブレーキ操作中であると想定されるブレーキ操作量であって、例えばブレーキランプが点灯する程度のブレーキ操作量とする。
ステップS6では、停車要求フラグF2をセット(F2=1)する。
ステップS7では、アクセル開度が正(>0)であるかを判断する。YESの場合はステップS11へ進み、NOの場合はステップS12へ進む。このステップでは、ドライバがアクセル操作中であるかを判断している。
ステップS8では、ステップS7と同様に、アクセル開度が正(>0)であるかを判断する。YESの場合はステップS13へ進み、NOの場合はリターンへ進む。
【００１６】
ステップS9では、クリープトルクの出力を許可し、リターンへ進む。クリープトルクの出力が許可された場合、例えば平坦路において6〜7Km/hの車体速度が得られるクリープトルクとなるように要求制動力が演算される。なお、クリープトルクの出力が許可された場合、アクセルペダル23が踏み戻されたとしても、ワンペダル制御における制動力の付与は禁止される。
ステップS10では、駐車操作中フラグF1をセット(F1=1)すると共に、クリープトルクの出力を許可し、リターンへ進む。
ステップS11では、クリープトルクの出力を禁止すると共に、停車要求フラグF2をリセット(F2=0)し、リターンへ進む。なお、クリープトルクの出力が禁止された場合、アクセルペダル23が踏み戻されたときには、ワンペダル制御により制動力が付与される。
ステップS12では、ステップS9と同様に、クリープトルクの出力を許可し、リターンへ進む。
ステップS13では、駐車操作中フラグF1および停車要求フラグF2をリセット(F1=0,F2=0)すると共に、ステップS11と同様に、クリープトルクの出力を禁止し、リターンへ進む。
【００１７】
次に、実施形態１の作用効果を説明する。
図３は、実施形態１のクリープ出力許可判断制御の動作を示すタイムチャートである。比較例として、アクセルペダルが踏まれたときクリープトルクの出力を禁止するものを破線で示す。
時刻t1以前では、車体速度が低速判断速度よりも高く、かつ、アクセル開度が0であるため、図２のフローチャートでは、S1→S8の流れが繰り返される。クリープトルクの出力は許可されていないため、トルク指令値は、ワンペダル制御における回生制動トルクであり、車両は制動力（回生制動力）により減速する。
時刻t1では、車体速度が低速判断速度に一致したため、図２のフローチャートでは、S1→S2→S3→S5→S13の流れとなり、回生制動トルクの付与が継続される。
時刻t2では、ステア操作量が駐車判断ステア操作量よりも大きく、かつ、ブレーキ操作量が停車要求判断操作量よりも大きくなるため、図２のフローチャートでは、S1→S2→S3→S5→S6→S4→S10へと進み、駐車操作中フラグF1がセット(ON)され、クリープトルクの出力が許可される。これにより、S1→S2→S9の流れとなり、クリープトルクの出力が許可される。トルク指令は回生制動トルクからクリープトルクへと変化するため、車両は発進する。
【００１８】
時刻t3では、ドライバがアクセル操作を開始する。図２のフローチャートでは、S1→S2→S9の流れが維持されるため、クリープトルクの出力は継続される。トルク指令はアクセル開度に応じて増大するため、ドライバは所望の加速度を得られる。
時刻t4では、ドライバがブレーキ操作を開始する。図２のフローチャートでは、S1→S2→S9の流れが維持されるため、クリープトルクの出力は継続される。トルク指令はクリープトルクとなるため、ドライバはブレーキ操作のみで車両位置を調整できる。
時刻t5では、車両が駐車位置で停止する。
比較例では、時刻t3でクリープトルクの出力を禁止するため、ドライバがアクセルペダルを踏み戻したとき、トルク指令は回生制動トルクとなり、車両は停止する。このため、アクセル操作を要する駐車時には、アクセル操作の度に車両が発進と停車を繰り返すこととなり、ドライバは煩雑な操作を強いられる。
これに対し、実施形態１のクリープ出力許可判断制御では、車体速度が低速判断速度以下であり、駐車操作中であると判断された場合（前回の演算周期でステア操作量が駐車判断ステア操作量以上の場合）には、アクセル操作およびブレーキ操作にかかわらずクリープトルクの出力を許可する（S1→S2→S9）。これにより、アクセル操作後もブレーキ操作のみで車両位置を調整できるため、アクセル操作を要する駐車時における操作性の悪化を抑制できる。また、ドライバは駐車操作を行う度にワンペダルモードをOFFする必要がないため、運転負荷の増大を抑制できる。
【００１９】
実施形態１のクリープ出力許可判断制御では、車体速度が低速判断速度以下であり、ブレーキ操作量が停車要求判断操作量よりも大きく、ステア操作量が駐車判断ステア操作量以上の場合には、駐車操作中と判断し、クリープトルクの出力を許可し（S1→S2→S3→S5→S6→S4→S10）、駐車操作中はアクセル操作およびブレーキ操作にかかわらずクリープトルクの出力を許可する（S1→S2→S9）。ステア操作量に加えて、ドライバの停車要求の有無を見ることにより、駐車操作中であるか否かをより正確に判断できる。
実施形態１のクリープ出力許可判断制御では、車体速度が低速判断速度以下であり、ステア操作量が駐車判断ステア操作量未満であり、アクセル開度が0の場合には、クリープトルクの出力を許可する（S1→S2→S3→S4→S7→S12）。つまり、駐車操作中ではない場合であっても、アクセル操作が行われていない場合には、クリープトルクの出力を許可する。これにより、渋滞時においてドライバはブレーキ操作のみで車間距離を調整できるため、操作性の悪化を抑制できる。
実施形態１のクリープ出力許可判断制御では、車体速度が低速判断速度以下であり、ステア操作量が駐車判断ステア操作量未満であり、アクセル開度が0よりも大きい場合には、クリープトルクの出力を禁止する（S1→S2→S3→S4→S7→S11）。つまり、駐車操作中ではない場合であって、ドライバが車両を加速させる意思を有していると判断された場合には、クリープトルクの出力を禁止してワンペダル制御を機能させる。これにより、渋滞時に先行車との距離が離れた後、アクセル操作により先行車との距離が縮まった場合には、アクセルペダル23の踏み戻し操作のみで減速から停車、および停車保持を実現できる。
【００２０】
〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
実施形態１では、アクセルペダルセンサとしてアクセル開度を検出するアクセル開度センサ20を用いたが、アクセルペダルセンサは、アクセルペダルのストロークに関する物理量（踏み込み量および踏み戻し量）を検出できれば任意のセンサを用いてよい。
実施形態１では、車体速度検出センサとして各車輪速を検出する車輪速度センサ2（の検出値から得られた値）を用いたが、車体速度検出センサは、車体速度に関する物理量を検出できれば任意のセンサを用いてよい。
実施形態１では、舵角検出センサとしてステアリングホイール22の操舵角を検出する操舵角センサ19を用いたが、舵角検出センサは、舵角に関する物理量を検出できれば任意のセンサを用いてよい。
実施形態１では、ブレーキペダルセンサとしてブレーキペダル24の操作量を検出するブレーキストロークセンサ21を用いたが、ブレーキペダルセンサは、ブレーキペダルのストロークに関する物理量（踏み込み量および踏み戻し量）を検出できれば任意のセンサを用いてよい。
電動車両は、後輪駆動車両や四輪駆動車両でもよい。
【符号の説明】
【００２１】
2  車輪速度センサ（車体速度検出センサ）
7  モータ（電動モータ）
18  車両コントローラ（コントロールユニット）
19  操舵角センサ（舵角検出センサ）
20  アクセル開度センサ（アクセルペダルセンサ）
21  ブレーキストロークセンサ（ブレーキペダルセンサ）
23  アクセルペダル
24  ブレーキペダル
FL,FR  前輪（車輪）
RL,RR  後輪（車輪）
【図１】
2019115226.tif 000003
【図２】
2019115226.tif 000004
【図３】
2019115226.tif 000005