JP5811950B2 - 車両の制御装置および車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に関し、特に坂路発進を容易に行なえるヒルアシスト機能を備えた車両の制御装置および車両の制御方法に関する。

近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）に蓄えられた電力をモータなどの駆動装置により駆動力に変換して走行する、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが注目されている。

特開２０１０−２４６３０７号公報（特許文献１）は、ヒルスタート（坂路発進）が行なわれる際に、ブレーキペダルがユーザの足から離されると、ずり下がりを防止するヒルホールド制御がモータの駆動力によって行なわれる。

そして、ブレーキペダルを用いて加速操作が行なわれた場合に、ヒルホールド制御が解除されて、車両はモータの駆動力により進行方向へ走行を開始する。

特開２０１０−２４６３０７号公報

従来の車両は、坂路発進時にモータの駆動力により、ブレーキの制動力を担保している。このため、エネルギ源である電力を消費してしまう。また、モータがヒルホールド制御を継続していると、ロータの回転角度で通電位置に存在する特定の１相に電流が集中することが継続し発熱する。

停車中のモータなど駆動装置等は走行風が発生せず冷却が困難であり、モータの負荷率制限の上限値を引き下げるなど対策を講じなければならず、ヒルホールド状態から再発進した後の車両のドライバビリティが損なわれてしまう可能性があった。

この発明の目的は、坂路発進のドライバビリティを向上させる車両の制御装置および車両の制御方法を提供することである。

この発明は、要約すると、車両は、車輪に駆動力を与える駆動装置と、車輪に制動力を与える制動装置と、アクセルペダルの操作およびブレーキペダルの操作に基づいて、駆動装置および制動装置を制御する制御装置とを備える。

制御装置は、駆動装置の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両を停車させる状態が継続する場合には、登坂路停止トルクを駆動装置の駆動力から制動装置を用いた制動力に移行させるための第１の制御を実行し、第１の制御の実行後に加速方向へのアクセルペダルの操作が行なわれ、登坂路停止トルクを超える駆動力が駆動装置から出力された場合には、制動装置による制動力を解除する第２の制御を実行する。

好ましくは、制御装置は、第１の制御において、アクセルペダルが、登坂路停止トルクに対応する位置に保持されているときに、駆動装置の駆動力を制動装置を用いた制動力に置換する。

さらに好ましくは、制御装置は、ユーザによるアクセルペダルの登坂路停止トルクに対応する位置からの踏増し操作が検出された場合には、制動力を解除する。

さらに好ましくは、制御装置は、第１の制御において、ユーザにアクセルペダルからブレーキペダルへの踏替えを促す。

さらに好ましくは、駆動装置の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両を停車させる状態が継続されている場合に警報をユーザに報知する報知部をさらに備える。

さらに好ましくは、制御装置は、駆動装置の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両を停車させる状態から制動装置を作動させた後にブレーキペダルを開放する操作により、通常時よりも制動力の解除を緩やかにするように制動装置を制御する。

さらに好ましくは、制御装置は、制動装置の制動力の解除の度合いと相殺する量の駆動力を上乗せするように駆動装置を制御する。

さらに好ましくは、駆動装置の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両を停車させる状態が継続する場合には、アクセル開度を記憶する記憶部をさらに備え、制御装置は、アクセルペダルからブレーキペダルへ踏替え後、再度ブレーキペダルが離されたときに、記憶部に記憶されたアクセル開度を読出す。

この発明は他の局面では、車両の制御方法であって、車両は、車輪に駆動力を与える駆動装置と、車輪に制動力を与える制動装置と、アクセルペダルの操作およびブレーキペダルの操作に基づいて、駆動装置および制動装置を制御する制御装置とを備える。

制御方法は、登坂走行時に、駆動装置の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両を停車させる状態の継続を検出するステップと、登坂路停止トルクを駆動装置の駆動力から制動装置を用いた制動力に移行させるための第１の制御を実行するステップと、第１の制御の実行後に加速方向へのアクセルペダルの操作が行なわれ、登坂路停止トルクを超える駆動力が駆動装置から出力された場合には、制動装置による制動力を解除する第２の制御を実行するステップとを含む。

本発明によれば、制御装置により駆動力による停止トルクを移行させる第１の制御が行なわれて、ヒルホールド状態が制動力で与えられる登坂路停止トルクによって保持される。

また、駆動装置から出力される駆動力が、登坂路停止トルクを超えると第２の制御により制動力が解除されて車両を再発進させることができる。

本実施の形態に従う車両の構成を示すブロック図である。 負荷率制限により低下するモータの出力上限トルクと、実際に出力しているトルクとブレーキアシストするトルクとを対比させたグラフである。 すり替え時点と踏み直し時点とを示し、駆動力と制動力との関係を表わすタイムチャートである。 実施の形態１の車両の駆動力制御を説明するフローチャートである。 実施の形態２の車両の駆動力制御を説明するフローチャートである。 実施の形態２の一変形例で、車両の駆動力制御を説明するフローチャートである。 実施の形態３の車両の駆動力制御を説明するフローチャートである。 実施の形態３で、車両の駆動力制御のうちブレーキ操作を解除する処理を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態１〜３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り返さない。

[実施の形態１]
図１〜図４は、本発明の実施の形態１の車両１を示し、図１は、車両の構成を示すブロック図、図２は、負荷率制限により低下するモータの出力上限トルクと、実際に出力しているトルクにブレーキアシストする分のトルクを対比させたグラフ、図３は、すり替え時点と踏み直し時点とを示し、駆動力と制動力との関係を表わすタイムチャート、図４は、車両の駆動力制御を説明するフローチャートである。

まず、図１を用いて車両１の全体構成について説明する。
[車両の構成]
車両１は、車輪３８を回転させて走行する。車両１は、車輪３８に駆動力を与える駆動装置１１と、車輪３８に制動力を与える制動装置８０と、警報をユーザに報知する報知部９０と、駆動装置１１を含む車両１の各機器を電子制御する制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、以下「ＥＣＵ」という）５０とを備える。

駆動装置１１は、エンジン８と、第１電動機ＭＧ１と、第２電動機ＭＧ２と、第１，第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２およびエンジン８の各出力軸がそれぞれ３つの入力軸に接続される動力分割機構１６とを含む。制動装置８０は、車輪３８の回転軸に取り付けられた要素に摩擦力を作用させるブレーキ８８と、ブレーキ８８に油圧を供給するブレーキ油圧制御部８６とを含む。

より好ましくは、車両１は、第２電動機ＭＧ２の出力軸と車輪３８を駆動するための駆動軸７９との間に配置される伝達要素としての減速装置２０をさらに備える。この減速装置２０に代えてまたは減速装置２０とともに減速比を変更可能な変速装置を備えてもよい。

車両１は、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルポジションセンサ８２をさらに備える。駆動要求Ａｃｃは、アクセルペダル８１の踏込み量に応じて増加される。

制御装置５０は、進行方向と駆動力の作用する方向が逆方向である場合や、変速制御が行なわれる場合に駆動要求Ａｃｃどおりの駆動力を発生させると、駆動装置１１が動作禁止領域で動作するときには、クラッチなどの伝達要素を駆動力非伝達状態に制御してもよい。

車両１は、さらに、複数種類のシフトポジションを手動操作により切換える操作装置４６と、ブレーキペダル８５と、ブレーキペダルストロークセンサ８４と、回転センサ７２，７４，７６，７８と、インバータ６２と、蓄電装置６０と、ブレーキ油圧制御部８６と、Ｇセンサ３６とを含む。

操作装置４６にはシフトレバー４８の各シフトポジションを検出するためのシフトポジションセンサ４９が備えられており、そのシフトレバー４８のシフトポジションを表す信号Ｐｓｈや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を制御装置５０へ出力する。

制御装置５０は、記憶部４２と、坂路判定部４４と、エンジン制御部５８と、ハイブリッド制御部５２と、ブレーキ制御部５６とを含む。

このうち、記憶部４２は、たとえばユーザがアクセル操作からブレーキ操作に踏替えた事象をフラグとして読出し可能に記憶する。また、記憶部４２は坂路で車両１が停車した状態となるとその時点のアクセル開度を記憶する。そして、アクセルペダル８１からブレーキペダル８５へ踏替え後、再度ブレーキペダル８５が離されたときに、アクセル開度を記憶部４２から読出し可能としている。

坂路判定部４４は、入力される各種信号および諸条件によって車両１が登坂路の途中に存在しているか否かを判定する。この坂路判定部４４の判定には、Ｇセンサ３６から送られてくる加速度信号や、アクセルポジションセンサ８２から送られてくるアクセルペダル８１の踏込み量に応じた駆動要求Ａｃｃが用いられる。

また、ブレーキペダルストロークセンサ８４が検出するブレーキペダル８５の踏込み量に応じた制動力要求などが坂路判定部４４による判定に用いられる。坂路判定部４４により判定された結果は、ハイブリッド制御部５２に出力される。

制御装置５０のエンジン制御部５８またはハイブリッド制御部５２は、アクセルペダル８１の操作に基づいて、エンジン８または第２電動機ＭＧ２の駆動力を制御する。

すなわち、エンジン制御部５８は、エンジン制御信号を出力することにより、エンジン８の回転駆動力を制御して、車輪３８から車両１の走行に必要とされる駆動力を発生させる。エンジン制御信号は、アクセルペダル８１の踏込み量に基づきアクセルポジションセンサ８２からハイブリッド制御部５２に入力される駆動要求Ａｃｃから求められる。エンジン制御部５８は、回転センサ７２から送られてくるエンジン回転数Ｎｅなど検出値で調整された駆動要求Ａｃｃをエンジン制御信号として出力する。

エンジン制御信号は、エンジン８に入力されることにより、エンジン８のＯＮ，ＯＦＦおよびエンジン８の回転数などのエンジン駆動力制御を行なう。エンジン８の回転駆動力は、動力分割機構１６に伝達される。

また、ハイブリッド制御部５２には、回転センサ７６から与えられる第２電動機ＭＧ２の回転数Ｎｍが入力されている。さらに、ハイブリッド制御部５２には、回転センサ７８から与えられる駆動軸７９の回転数Ｎｐが入力されている。そして、ハイブリッド制御部５２は、これらの回転数Ｎｍまたは回転数Ｎｐに基づいて、車速Ｖを求める。

さらに、ハイブリッド制御部５２は、車速に基づいて駆動要求Ａｃｃを演算して使用する。駆動要求Ａｃｃは、ハイブリッド制御部５２からモータ制御出力信号として出力される。

モータ制御出力信号は、インバータ６２を介して、第２電動機ＭＧ２に出力されて、回転数などのモータ駆動力制御が行なわれる。エンジン８および第２電動機ＭＧ２の回転駆動力は、動力分割機構１６に伝達される。動力分割機構１６は、減速装置２０を介して駆動軸７９に設けられた車輪３８を、エンジン８または第２電動機ＭＧ２のうち少なくとも何れか一方の回転駆動力を用いて回転させて、駆動装置の駆動力としている。

駆動軸７９には、制動装置８０のブレーキ８８が設けられている。この制動装置８０には、ブレーキ８８に油圧を供給するブレーキ油圧制御部８６が含まれる。

また、制御装置５０に設けられたブレーキ制御部５６からは、ブレーキペダル８５の操作に基づいてブレーキ８８を制御するように、このブレーキ油圧制御部８６に対して減速指令が出力される。

ブレーキ油圧制御部８６は、減速指令を受けてブレーキ８８へ油圧を供給する。
ブレーキ８８は、この油圧に応じた摩擦力を発生させて、車両１が、減速および、登坂路の途中で停車しても、自重でずり下がることが防止されている。

また、減速指令は、ハイブリッド制御部５２からブレーキ制御部５６を経由してブレーキ油圧制御部８６に与えられている。ハイブリッド制御部５２では、エンジン制御部５８による駆動力制御とともに、ブレーキ油圧制御部８６による制動力制御を協調して行なう。

すなわち、制御装置５０は、登坂走行で車両１が停止しているヒルホールド状態が継続されると、駆動装置１１が発生させる駆動力から、制動装置８０を用いた制動力に坂路停止トルクを移行させて置換する第１の制御としての停止トルクすり替え制御を行なう。

さらにアクセルペダル８１の操作による加速で、ヒルホールド状態を上回る駆動力が駆動装置１１から出力されて車輪３８に与えられると、制御装置５０は、制動装置８０による制動力を解除する第２の制御としての再発進制御を行なう。

[モータの負荷率制限]
図２は、負荷率の制限（ＷＯＵＴ）により低下する第２電動機ＭＧ２の出力上限トルクＴＭＡＸと、実際に駆動装置１１が出力している駆動トルクＴＭを示し、ブレーキアシストする分の制動力ＴＢＡを対比させたグラフである。

登坂路停止に必要なトルクは、縦軸の０点付近から時間軸ＴＩＭＥに沿って延ばされた線で示されている。

登坂路停止トルクは、駆動トルクＴＭと制動力ＴＢＡとの合計値が坂路停止に必要なトルクと同じであれば、登坂走行で車両１が停止している状態となる。

ここで、登坂路で車両１が停止している状態を、いわゆるヒルホールド状態という。
このヒルホールド状態には、ブレーキ８８が効いて車両１が停止するブレーキホールド状態と、登坂路でユーザの足がアクセルペダル８１を一定量踏み続けるアクセルホールド操作により、駆動装置１１から出力される駆動トルクＴＭが、車両１をずり下げようとする力と釣合って車両を停止させるアクセルホールド状態とが存在する。

このヒルホールド状態とは異なり、駆動トルクＴＭと制動力ＴＢＡとの合計値が坂路停止に必要なトルクに満たない場合は、車両１が登坂路からずり下がる。

また、第２電動機ＭＧ２によってヒルホールド制御を継続していると、時間の経過とともにロータの回転角度で通電位置に存在する特定の１相に電流が集中することが継続して温度が上昇する。第２電動機ＭＧ２の温度が上昇すると負荷率が制限される。負荷率が制限されると、出力上限トルクＴＭＡＸが徐々に減少する。

図２の時刻ｔ１以降に示すように駆動トルクＴＭは、出力上限トルクＴＭＡＸを超えないように、一定の余裕代αをもって、出力上限トルクＴＭＡＸとともに減少する。その際に、制動装置８０によって加えられる制動力ＴＢＡが駆動トルクＴＭに加えられて、坂路停止に必要なトルクが発生されている。

時刻ｔ１では、駆動トルクＴＭが制動力ＴＢＡによって減少する。このため、時刻ｔ１以降、特定の１相に集中していた電流が減少して、温度が低下する。よって、負荷率の制限も緩和され、出力上限トルクＴＭＡＸの値が回復する。

[駆動力と制動力]
図３は、すり替え時点と踏増し時点での駆動力と制動力との関係を表わすタイムチャートである。

時刻ｔ１ではアクセルペダル８１が所定時間、継続して停止トルクに対応する状態に踏まれていることに応じてすり替え処理が行なわれる。

駆動トルクＡが制動力Ｂにすり替わる時刻ｔ１では、駆動トルクＡの減少量Ａ１と、増大した制動力Ｂ１とが同量に設定されている。このため、駆動トルクＡが制動力Ｂにすり替えられても、駆動トルクＡと制動力Ｂとの総和が変わらず車両１が坂路からずり下がることはない。

時刻ｔ２では、アクセルペダル８１が停止トルクに対応する状態よりも踏み増される。時刻ｔ２では、増大した駆動トルクＡ２が減少した制動力Ｂ１よりも大きく設定されている。

時刻ｔ２では、制動力Ｂの解除が緩やかに行なわれるのに合わせて、駆動要求Ａｃｃよりもさらに大きな駆動トルクＡ３が上乗せされている。

時刻ｔ２以降、制動力Ｂが徐々に抜かれる。制動力Ｂの変化は、駆動要求Ａｃｃに対応する駆動力（破線）に上乗せされた駆動トルクＡ３が変化することによって相殺される。このため、ユーザは坂路からの再発進であっても制動力Ｂを意識することなく、所望の駆動要求Ａｃｃに近いドライバビリティを得られる。

図４は、実施の形態１の車両１の駆動力制御を説明するフローチャートである。
まず、処理制御をスタートすると、このフローチャートのステップＳ１０では、車両１の走行状態がアクセルＯＮ状態で、かつシフトポジションが駆動力レンジであるか否かが判定される。アクセルＯＮ状態は、アクセルペダルを踏んでいる状態である。駆動力レンジは、たとえばＤレンジ（ドライブレンジ）であり、Ｐレンジ（パーキングレンジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）は、駆動レンジではない。

アクセルペダル８１の踏込み量を検出するアクセルポジションセンサ８２から送られてくる駆動要求Ａｃｃは、ハイブリッド制御部５２に入力する。

また、操作装置４６に備えられたシフトレバー４８の各シフトポジションは、シフトポジションセンサ４９によって検出され、そのシフトレバー４８のシフトポジションを表す信号Ｐｓｈとして制御装置５０へ入力する。

制御装置５０では、ステップＳ１０で、アクセルＯＮ状態で、かつシフトポジションが駆動力レンジであると判定される（ステップＳ１０でＹＥＳ）と、次のステップＳ１１に処理が進む。アクセルＯＮ状態ではないか、あるいはシフトポジションが駆動力レンジではないと判定される（ステップＳ１０でＮＯ）と、リターンに処理が進む。

ステップＳ１１では、ブレーキペダル８５によるブレーキペダルストロークセンサ８４の検出値がブレーキ制御部５６に送られて、制動力がＯＦＦであるか否かが判定される。ブレーキ８８による制動力がＯＦＦである場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）には、次のステップＳ１２に処理を進め、ブレーキ８８による制動力がＯＦＦでない場合（ステップＳ１１でＮＯ）にはリターンに処理が進む。

ステップＳ１２では、車両１が停止しているか否かが判定される。ハイブリッド制御部５２は、車速が０ｋｍ／ｈ近辺である場合には、停止している（ステップＳ１２にてＹＥＳ）と判定して、ステップＳ１３に処理を進め、車速が０ｋｍ／ｈ近辺でない場合には、停止していない（ステップＳ１２にてＮＯ）と判定してリターンに処理を進める。

ステップＳ１３では、車両１が坂路で停止しているか否かが判定される。制御装置５０の坂路判定部４４は、Ｇセンサ３６から送られてくる加速度信号や、アクセルポジションセンサ８２から送られてくるアクセルペダル８１の踏込み量などにより、坂路か否かを判定する。

坂路判定部４４は、車両１が坂路で停車している（ステップＳ１３でＹＥＳ）場合には、次のステップＳ１４に処理を進め、坂路でない（ステップＳ１３でＮＯ）と判定する場合にはリターンに処理を進める。なお、このステップＳ１３は、行なわれなくてもよく、坂路判定を行なわない場合には、ステップＳ１２から直接、ステップＳ１４へ処理を進める。

ステップＳ１４では、ユーザの足がアクセルペダル８１を踏み続けているいわゆるアクセルホールド操作が継続しているか否かが判定される。

車両１は、アクセルを一定の開度で維持することにより、ブレーキ８８を用いずに坂路で停止することができる。このため、アクセルポジションセンサ８２が検出したアクセルペダル８１の位置により、アクセルホールド制御が実行中であるか否かを判定できる。

すなわち、ステップＳ１４で、一定時間以上継続してアクセルホールド状態である場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、次のステップＳ１５に処理が進み、アクセルホールド操作が解除された場合（ステップＳ１４でＮＯ）には、リターンに処理が進む。

ステップＳ１５では、アクセルホールド状態であっても、自動で坂路停止トルクをアクセル指令による駆動力から制動力にすり替える。

図３に示す時刻ｔ１では、駆動力が制動力に移行して、置換される停止トルクすり替え制御が行なわれる。この実施の形態では、駆動トルクＡの減少量Ａ１と、増大した制動力Ｂ１とが同量に設定されている。このため、駆動トルクＡが制動力Ｂに置換（すり替え）されても、駆動トルクＡと制動力Ｂとの総和が変わらない。よって、車両１が坂路からずり下がることがなく、ヒルホールド状態が維持される。しかも、ユーザはアクセルペダル８１を一定量で踏み続けているので、駆動トルクＡが制動力Ｂに置換されたことにほとんど気付かない。

また、この実施の形態では、増大した駆動トルクＡ２が減少した制動力Ｂ１よりも大きく設定されて、時刻ｔ２では、制動力Ｂの解除に合わせて、駆動要求Ａｃｃよりもさらに大きな駆動トルクＡ３が上乗せされた駆動トルクＡが車輪３８に与えられる。たとえば、駆動力を（釣り合い＋発進指令値）まで、迅速に発熱量の少ない第２電動機ＭＧ２から出力させることができる。このため、車両１が坂路からずり下がることがなく、ヒルホールド状態が維持される。

なお、図３に示す時刻ｔ１では、駆動トルクＡの減少量Ａ１と同量に設定された制動力Ｂが一時に増大されて、置換が行なわれているが特にこれに限らない。徐々に駆動トルクＡを減少させて、代わりに制動力Ｂを徐々に増大させても良く、すり替わりの速度およびすり替える段階に応じた比率が特に限定されるものではない。

ステップＳ１６に処理が進むと、ユーザの再発進意思が判定される。ステップＳ１６でアクセルペダル８１の操作によって、踏増しによる加速がアクセルポジションセンサ８２で検出されると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ステップＳ１７に処理を進める。また、アクセルペダル８１の操作による加速で、踏増しが検出されないと、リターンに処理を進める。

そして、ユーザの意思により、アクセルペダル８１の位置がさらに踏増されて加速操作が行なわれると、駆動装置１１からヒルホールド状態の釣り合いを上回る駆動力が出力されて、車輪３８を回転させる。

この際、図３に示す時刻ｔ２以降では、制動力Ｂが徐々に抜かれるため、ブレーキ８８に発生する緩やかな解除の遅れが、上乗せされた駆動トルクＡ３により相殺される。

このため、ユーザは坂路からの再発進であっても制動力Ｂを意識することなく、所望の駆動要求Ａｃｃに近いドライバビリティを得られる。

ステップＳ１７では、駆動装置１１により駆動力が発生されて、制動装置８０による制動力が徐々に解除される。

図３に示す時刻ｔ２以降では、制動力Ｂが徐々に抜かれる解除の遅れが、上乗せされた駆動トルクＡ３により相殺される。このため、ユーザは坂路からの再発進であっても制動力Ｂを意識することなく、所望の駆動要求Ａｃｃに近いドライバビリティを得られ、ステップＳ１７の処理が終了すると、リターンで処理が繰り返される。

この実施の形態１では、制御装置５０で第２の制御としての再発進制御が行なわれ、登坂路停止トルク以上の駆動力が駆動装置１１から出力されるまで、制動装置８０の制動力によって、車両１はヒルホールド状態で保持されている。このため、ペダル踏み替え操作時に車両１が坂路でずり下がるおそれが減少する。

そして、ヒルホールド状態を保持する登坂路停止トルクを超える駆動力が駆動装置１１から出力されると、登坂路停止トルクに用いられていた制動装置８０による制動力が解除される。

よって、登坂路停止トルクとして駆動装置１１の駆動力が用いられていない状態から迅速に坂路再発進することができる。このようにこの実施の形態１の車両１では、ヒルホールド状態で、蓄電装置６０の消費電力量を抑制でき、坂道再発進後のドライバビリティを向上させることが可能となる。

また、第２電動機ＭＧ２がヒルホールド状態で、ロータの特定の回転角度で停止されていても、制動装置８０による制動力が第２電動機ＭＧ２の回転駆動力にすり替わり、駆動力をヒルホールド状態の維持に用いる必要がなくなる。このため、特定の１相に電流が継続して集中することがなくなり発熱が抑制される。

よって、モータの負荷率が制限され、出力の上限値を下げるなど対策を講じる必要がなくなり、徐々に加熱して上限値が低下してしまう従来のヒルホールド状態のように、車両１が登坂路でずり下がるおそれもない。

また、モータの負荷率が制限され、出力の上限値が下げられたまま、再発進しなければならない場合に比して、ヒルホールド状態から再発進した後の走行では、モータの負荷率の制限の影響がなく、所望の第２電動機ＭＧ２の回転駆動力が得られることから車両１のドライバビリティが良好に保たれる。

[実施の形態２]
図５は、この発明の実施の形態２の車両の駆動力制御を説明するフローチャートである。なお、図５に示したステップのうち、前述の図４に示したステップと内容が同じステップについてはすでに説明したため、詳細な説明はここでは繰り返さない。

図５のフローチャートのステップＳ２０〜ステップＳ２３は、図４のフローチャートのステップＳ１０〜ステップＳ１３と同様に制御装置５０によって実行処理される。

まず、制御装置５０による処理制御がスタートすると、ステップＳ２０〜ステップＳ２３の処理を終えて、ユーザがブレーキペダル８５を踏んでいない状態で車両１が坂路で停止したと判定されると（ステップＳ２３でＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２４に処理を進める。

ステップＳ２４では、ハイブリッド制御部５２が報知部９０に対して警告を出力させる。警告は、音または表示のうち、少なくとも何れか一方で行なわれる。なお、警告は、音または表示以外であってもユーザに認識できるものであれば、たとえば振動、点灯、点滅光など他の方法で行なわれてもよい。

警告の内容としては、アクセルペダル８１の踏み代をアクセルポジションセンサ８２で検知して、ユーザにブレーキペダル８５への踏替えを促す警告の内容であれば、どのような内容のものであってもよい。

また、最初からブレーキペダル８５を踏んでいるブレーキホールド状態では、第２電動機ＭＧ２の駆動力を登坂路停止トルクとして用いる必要がなく、モータの負荷率の制限を行なう必要がない。このため、報知部９０から警告は出力されない。

ステップＳ２５では、ユーザが踏替え警告に従ってアクセルペダル８１からブレーキペダル８５への踏替えを実施したか否かがハイブリッド制御部５２で判定される。

ハイブリッド制御部５２での判定では、ユーザがアクセルペダル８１からブレーキペダル８５へ踏替えた（フラグＦ＝０→Ｆ＝１）という事実をたとえば、フラグ（Ｆ＝１）として記憶部４２に記憶する。そして、判定がハイブリッド制御部５２で行なわれる際には、記憶部４２に記憶されたフラグ（Ｆ＝１）が呼び出されて、判定が行なわれる。

アクセルペダル８１からブレーキペダル８５への踏替えを実施した場合には（ステップＳ２５でＹＥＳ）、次のステップＳ２６に処理が進み、実施されていない場合には、リターンに処理が進む。

ステップＳ２６では、警告に従って踏替えたユーザがブレーキペダル８５を用いたヒルホールド制御を開始しやすくするため、ヒルホールド開始閾値を変更する制御が行なわれる。

このヒルホールド開始閾値を変更する制御として、たとえばブレーキペダル８５の踏み代等を浅く変更する、あるいは、ヒルホールド制御に入るまでに必要とされる踏増し時間を短くするなどが行なわれる。

さらに、ステップＳ２６では、再度、アクセルペダル８１が踏まれたときには、ブレーキが緩やかに解除されるように、ブレーキ解除速度を低下させる制御が行なわれる。ステップＳ２６の処理が終了すると、リターンへ処理が進む。

このブレーキリリース後のブレーキ抜き速度を遅くする制御は、フラグ（Ｆ＝１）として記憶部４２に記憶されている、ユーザがアクセルペダル８１からブレーキペダル８５へ踏替えた（フラグＦ＝０→Ｆ＝１）という事実に基づいて行なわれる。

この記憶部４２に記憶されたフラグに基づいて、ハイブリッド制御部５２では、ユーザの足がアクセルペダル８１から離れたブレーキリリースを、ブレーキペダルストロークセンサ８４が検出することにより、ブレーキ解除速度を低下させる制御が行なわれる。

ブレーキ解除速度を低下させることにより、登坂路の途中から再発進を行なう際にユーザがブレーキリリースしても、直ちに車両１がずり下がるおそれを低減させることができる。

なお、登坂路の途中で停止しても、最初からブレーキペダル８５を踏んでいるブレーキホールド状態である場合は、通常のずり下がり抑制制御で十分であると判断される。このため、報知部９０から警告が出力されない。

[変形例]
図６は、この発明の実施の形態２の車両の駆動力制御の一変形例で、駆動力制御を説明するフローチャートである。なお、図６に示したステップのうち、前述の図５に示したステップと内容が同じステップについてはすでに説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

この変形例は、単独でもしくは、実施の形態２の車両の駆動制御とともに行なわれる。まず、処理制御をスタートすると、図６のフローチャートのステップＳ３０〜ステップＳ３３は、図５のフローチャートのステップＳ２０〜ステップＳ２３と同様に制御装置５０によって実行処理される。

そして、ステップＳ３３の坂路判定で、ハイブリッド制御部５２は坂路判定部４４が坂路であると判定すると（ステップＳ３３でＹＥＳ）、ステップＳ３４に処理を進める。

また、ハイブリッド制御部５２は、ステップＳ３３で坂路判定部４４が坂路でないと判定すると、リターンへ処理を進める。そして、ステップＳ２３と同様、ステップＳ３３で坂路判定が行なわれない場合には、ステップＳ３２の停止判定後（ステップＳ３２にてＹＥＳ）、ステップＳ３４へ処理を進める。

ステップＳ３４では、モータの負荷率が制限される制御に入り（図２参照）、駆動トルクＴＭ＝坂路停止トルク＋αが演算により求められて、ハイブリッド制御部５２は、インバータ６２を介して第２電動機ＭＧ２を回転駆動させる。

次のステップＳ３５に処理が進むと、アクセルホールド状態が継続しているか否かが判定される。

アクセルポジションセンサ８２から出力される駆動要求Ａｃｃがハイブリッド制御部５２に入力されると、ステップＳ３５では、駆動要求Ａｃｃに基づいてアクセルホールド操作が継続しているか否かが判定される。

ステップＳ３５でアクセルホールド状態が継続中であると判定されると、次のステップＳ３６に処理が進む。また、ステップＳ３５で、アクセルホールド状態が継続されていないと判定されると、リターンへ処理が進む。

ステップＳ３６では、ステップＳ１５と同様に、ユーザの足がアクセルペダル８１を踏み続けているアクセルホールド操作中であっても、自動で坂路停止トルクをアクセル指令による駆動力から制動力にすり替える。

なお、ステップＳ３６で行なわれるすり替えでは、図３に示すように駆動トルクＡの減少量Ａ１と同量に設定された制動力Ｂが一時に増大されてすり替えを行なってもよく、また、徐々に駆動トルクＡを減少させて、代わりに制動力Ｂを徐々に増大させても良い。

ステップＳ３７に処理が進むと、ブレーキホールド状態となった車両１では、駆動装置１１の駆動力が抜かれて、モータ電流が減少されることにより第２電動機ＭＧ２が冷却するので、モータの負荷率に設定されていた制限が回復する。

ステップＳ３８では、ユーザの意思により、アクセルペダル８１の踏増しで加速操作が行なわれたか否かがハイブリッド制御部５２によって判定される。

ユーザの意思により、アクセルペダル８１の踏増しで加速操作が行なわれると、ステップＳ３９に進み、駆動装置１１からヒルホールド状態の釣り合いを上回る駆動力が出力されて、車輪３８を回転させる。

この際、図３に示すように時刻ｔ２で制動力Ｂが徐々に抜かれるため、ブレーキ８８に発生する緩やかな解除の遅れが、上乗せされた駆動トルクＡ３により相殺される。

ステップＳ３８で、アクセルペダル８１の踏増しによる加速操作が行なわれないと、ステップＳ３７に戻り、モータの負荷率に設定された制限の回復が継続される。

ステップＳ３９の処理が終了すると、ハイブリッド制御部５２はリターンに処理を進めて、処理を終了する。

[実施の形態３]
図７は、この発明の実施の形態３の車両の駆動力制御を説明するフローチャートである。なお、図７に示したステップのうち、前述の図４に示したステップと内容が同じステップについてはすでに説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

まず、処理制御をスタートすると、図７のフローチャートのステップＳ５０〜ステップＳ５４は、図４のフローチャートのステップＳ１０〜ステップＳ１４と同様に制御装置５０によって実行処理される。

また、ステップＳ１４と同様、ステップＳ５４では、アクセルホールド操作が継続しているか否かが判定される。

ステップＳ５４で、アクセルポジションセンサ８２が検出したアクセルペダル８１の位置が停車中にも拘わらず、一定の開度で維持されているか、あるいは所定時間の維持により、アクセルホールド操作の判定により、ヒルホールド制御を実行中で、一定時間以上継続してアクセルホールド操作されている場合（ステップＳ５４でＹＥＳ）、次のステップＳ５５に処理を進める。

アクセルホールド操作が継続していない解除された場合（ステップＳ５４でＮＯ）には、リターンへ処理を進める。

ステップＳ５５では、ハイブリッド制御部５２が報知部９０からユーザに報知する警告を出力させる。警告は、音または表示のうち、少なくとも何れか一方で行なわれる。

ステップＳ５６では、ユーザが踏替え警告に従ってアクセルペダル８１からブレーキペダル８５への踏替えを実施したか否かがハイブリッド制御部５２で判定される。

ハイブリッド制御部５２での判定では、ユーザがアクセルペダル８１からブレーキペダル８５へ踏替えたと判定された場合は、次のステップＳ５７に処理が進む。

ステップＳ５７では、釣り合いトルク値を数値として、記憶部４２に記憶させる。
次のステップＳ５８に処理が進むと、ステップＳ４８では、ブレーキの解除時刻が遅延処理される。

[ブレーキ操作の解除]
図８は、実施の形態３の車両の駆動力制御のうち、ブレーキ操作を解除する処理を説明するフローチャートである。この実施の形態３では、ブレーキ操作の解除とともに、アクセルペダル８１への踏み替えを待たずに、釣り合いトルクを第２電動機ＭＧ２から出力することにより、車両１のずり下がりを防止する。

予め、記憶部４２に記憶されていたアクセルペダル８１の釣り合いトルクの位置は、この駆動力制御で用いられる。まず、この駆動力制御がスタートすると、ステップＳ６０では、ブレーキ操作がＯＮからＯＦＦへ解除されたか否かが判定される。ブレーキ操作がＯＮからＯＦＦへ解除されたと判定されると、次のステップＳ６１に処理を進ませる。解除されていないと判定されると、リターンへ処理が進む。

ステップＳ６１に処理が進むと、ハイブリッド制御部５２は、釣り合いトルクを出力する。この踏み替えの初期操作であるブレーキ操作の解除とともに、予め記憶部４２に記憶された釣り合いトルクを得られるアクセルペダル８１の踏込み量に相当するアクセル開度が与えられて、駆動装置１１で直ちに坂路停止トルクが発生する。このため、登坂路から車両１がずり落ちることなくヒルホールド状態が保持される。

ステップＳ６２に処理が進むと、ハイブリッド制御部５２は、ブレーキペダル８５からユーザの足が離れた時点から、またはアクセルペダル８１への踏替えを実施した時点から一定の遅延時間を置いた後にブレーキ８８を解除する。

この実施の形態３の駆動力制御では、平坦路などにおける通常時のブレーキリリースよりも、ブレーキ８８が解除される時間を遅らせている。このため、車両１の登坂路での再発進時にずり下がるおそれを減少させることができる。

この実施の形態３ではさらに、ユーザがステップＳ５６で警告に従いブレーキペダル８５に踏替えた場合、再度ブレーキペダル８５から、アクセルペダル８１に踏替え行なう際に、ブレーキペダル８５からユーザの足が離れた時点で、ハイブリッド制御部５２は、記憶部４２に記憶されている釣り合いトルク値を呼び出して、第２電動機ＭＧ２に出力させる。

このため、ブレーキペダル８５からユーザの足が離れた時点から、アクセルペダル８１に到達するまでの間に、釣り合いトルク値に相当する駆動力が第２電動機ＭＧ２から迅速に出力される。そして、この第２電動機ＭＧ２の駆動力が、ブレーキ８８の制動力とすり替わり、踏替えのタイムラグによる車両１のずり下がりを防止することができる。

以上説明した実施の形態について、最後に再び図面を参照しながら総括する。
図１に示されるように車両１は、車輪３８に駆動力を与える駆動装置１１と、車輪３８に制動力を与える制動装置８０と、アクセルペダル８１の操作およびブレーキペダル８５の操作に基づいて、駆動装置１１および制動装置８０を制御する制御装置５０とを備える。

制御装置５０は、駆動装置１１の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両１を停車させる状態が継続する場合には、登坂路停止トルクを駆動装置１１の駆動力から制動装置８０を用いた制動力に移行させるための第１の制御を実行し、第１の制御の実行後に加速方向へのアクセルペダル８１の操作が行なわれ、登坂路停止トルクを超える駆動力が駆動装置１１から出力された場合には、制動装置８０による制動力を解除する第２の制御を実行する。

好ましくは、制御装置５０は、第１の制御において、アクセルペダル８１が、登坂路停止トルクに対応する位置に保持されているときに、駆動装置１１の駆動力を制動装置８０を用いた制動力に置換する。

さらに好ましくは、制御装置５０は、ユーザによるアクセルペダル８１の登坂路停止トルクに対応する位置からの踏増し操作が検出された場合に、制動力を解除する。

さらに好ましくは、制御装置５０は、第１の制御において、ユーザにアクセルペダル８１からブレーキペダル８５への踏替えを促す。

さらに好ましくは、駆動装置１１の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両１を停車させる状態が継続されている場合に警報をユーザに報知する報知部９０をさらに備える。

さらに好ましくは、制御装置５０は、駆動装置１１の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両１を停車させる状態から制動装置８０を作動させた後にブレーキペダル８５を開放する操作により、通常時よりも制動力の解除を緩やかにするように制動装置８０を制御する。

さらに好ましくは、制御装置５０は、制動装置８０の制動力の解除の度合いと相殺する量の駆動力を上乗せするように駆動装置１１を制御する。

さらに好ましくは、駆動装置１１の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両１を停車させる状態が継続する場合には、アクセル開度を記憶する記憶部４２をさらに備える。制御装置５０は、アクセルペダル８１からブレーキペダル８５へ踏替え後、再度ブレーキペダル８５が離されたときに、記憶部４２に記憶されたアクセル開度を読出す。

さらに好ましくは、駆動装置１１の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両１を停車させる状態が継続する場合には、アクセル開度を記憶する記憶部４２をさらに備える。

制御装置５０は、アクセルペダル８１からブレーキペダル８５へ踏替え後、再度ブレーキペダル８５が離されたときに、記憶部４２に記憶されたアクセル開度を読出す。

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。

１ 車両、８ エンジン、１１ 駆動装置、１６ 動力分割機構、２０ 減速装置、７９ 駆動軸、３６ センサ、３８ 車輪、４２ 記憶部、４４ 坂路判定部、４６ 操作装置、４８ シフトレバー、４９ シフトポジションセンサ、５０ 制御装置、５２ ハイブリッド制御部、５６ ブレーキ制御部、５８ エンジン制御部、６０ 蓄電装置、６２ インバータ、７２，７４，７６，７８ 回転センサ、８０ 制動装置、８１ アクセルペダル、８２ アクセルポジションセンサ、８４ ブレーキペダルストロークセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキ油圧制御部、８８ ブレーキ、ＭＧ１ 第１電動機、ＭＧ２ 第２電動機。

Claims (8)

1. 車輪に駆動力を与える駆動装置と、
   前記車輪に制動力を与える制動装置と、
   アクセルペダルの操作およびブレーキペダルの操作に基づいて、前記駆動装置および前記制動装置を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記駆動装置の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両を停車させる状態が継続する場合には、前記登坂路停止トルクを前記駆動装置の駆動力から前記制動装置を用いた制動力に移行させるための第１の制御を実行し、前記第１の制御の実行後に加速方向への前記アクセルペダルの操作が行なわれ、前記登坂路停止トルクを超える駆動力が前記駆動装置から出力された場合には、前記制動装置による制動力を解除して、前記制動装置の制動力の解除の度合いと相殺する量の駆動力を上乗せする第２の制御を実行する、車両の制御装置。
2. 前記制御装置は、前記第１の制御において、前記アクセルペダルが、前記登坂路停止トルクに対応する位置に保持されているときに、前記駆動装置の駆動力を前記制動装置を用いた制動力に置換する、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御装置は、ユーザによる前記アクセルペダルの前記登坂路停止トルクに対応する位置からの踏増し操作が検出された場合には、前記制動力を解除する、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記第１の制御において、ユーザに前記アクセルペダルから前記ブレーキペダルへの踏替えを促す、請求項１に記載の車両の制御装置。
5. 前記駆動装置の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両を停車させる状態が継続されている場合に警報をユーザに報知する報知部をさらに備える、請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 前記制御装置は、駆動装置の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両を停車させる状態から前記制動装置を作動させた後にブレーキペダルを開放する操作により、通常時よりも制動力の解除を緩やかにするように前記制動装置を制御する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
7. 前記駆動装置の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両を停車させる状態が継続する場合には、アクセル開度を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御装置は、アクセルペダルからブレーキペダルへ踏替え後、再度ブレーキペダルが離されたときに、前記記憶部に記憶された前記アクセル開度を読出す、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
8. 車両の制御方法であって、
   車両は、
   車輪に駆動力を与える駆動装置と、
   前記車輪に制動力を与える制動装置と、
   アクセルペダルの操作およびブレーキペダルの操作に基づいて、前記駆動装置および前記制動装置を制御する制御装置とを備え、
   制御方法は、
   登坂走行時に、前記駆動装置の駆動力を用いた登坂路停止トルクによって登坂路途中で車両を停車させる状態の継続を検出するステップと、
   登坂路停止トルクを前記駆動装置の駆動力から前記制動装置を用いた制動力に移行させるための第１の制御を実行するステップと、
   前記第１の制御の実行後に加速方向への前記アクセルペダルの操作が行なわれ、前記登坂路停止トルクを超える駆動力が前記駆動装置から出力された場合には、前記制動装置による制動力を解除して、前記制動装置の制動力の解除の度合いと相殺する量の駆動力を上乗せする第２の制御を実行するステップとを含む、車両の制御方法。

Images