JP6729142B2 - 駆動力制御方法及び駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動力制御方法及び駆動力制御装置に関するものである。

従来から、エンジントルクをトルクコンバータを介して入力する車両用変速機であって、エンジンのアイドリング運転を検出した場合にクリープ現象を防止するクリープ防止機構を備えるものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１では、車両のブレーキ解除を検出した場合に、クリープ防止機構の作動を解除することにより、登り坂発進に際しての車両の後退動を防止している。

特公平１−５１３７１号公報

近年では、電動機の駆動力により走行する車両において、アクセルをオフするだけで車両を停止状態に保持する走行モードが開発されている。この走行モードにおいて、アクセルオフ時に車両を低速走行させるための力行方向の駆動力（クリープトルク）は不都合であり、通常、発生させない。

しかしながら、渋滞走行又は車庫入れ操作などの走行シーンにおいて、アクセルの操作は煩雑であり、むしろ、クリープトルクを発生させた状態においてブレーキの操作で車速を調整する方が便利である。

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、アクセルをオフするだけで車両を停止に至らしめ且つ停止状態に保持することが可能な走行モードにおいて、クリープトルクの発生を制御することによりドライバの利便性を向上させる駆動力制御方法及び駆動力制御装置を提供することである。

本発明の第１態様に関わる車両の駆動力制御方法は、車両が停止している時、又は低速基準値よりも低い速度で走行している時に、ブレーキが操作された状態から操作がブレーキ閾値まで解除された場合、電動機に車両を低速で前進させる駆動力を発生させる。
本発明の第２態様に関わる車両の駆動力制御方法は、車両が停止している時、又は低速基準値よりも低い速度で走行している時に、車両の自動変速機が走行不可能レンジから走行可能レンジへ操作された場合、電動機に車両を低速で前進させる駆動力を発生させる。

本発明によれば、アクセルをオフするだけで車両を停止に至らしめ且つ停止状態に保持することが可能な走行モードにおいて、クリープトルクの発生を制御することによりドライバの利便性を向上させる駆動力制御方法及び駆動力制御装置を提供することができる。

図１は、実施形態に係わる駆動力制御装置を含むハイブリッドカーの構成を示すブロック図である。 図２は、車両コントローラ１４が有する機能的な構成要素を示すブロック図である。 図３は、道路の勾配を考慮して、アクセル開度に応じた駆動モータ６の駆動力を算出するアルゴリズムを示すブロック図である。 図４Ａは、平坦路（勾配無し）においてブレーキの操作が無くても車両を停止に至らしめ、且つ車両を停止状態に保持するために、アクセルオフ時に駆動モータ６に発生させる駆動力を示すグラフである。 図４Ｂは、勾配を有する道路において車両を停止に至らしめ且つ停止状態を保持するために必要な、勾配（傾き）に応じた駆動力の補正量を示すグラフである。 図４Ｃは、図４Ａの駆動力に対して、下り勾配時の図４Ｂの補正量４１を加味した状態を示すグラフである。 図４Ｄは、車速に応じて車両に加わる加速度及び減速度が勾配の有無にかかわらず、同じ曲線となることを示すグラフである。 図５は、平坦路及び下り勾配を有する道路におけるアクセル操作、車速、駆動力、車両Ｇの時間変化を示すタイムチャートである。 図６は、第１走行モードにおいて、クリープトルクがない状態（クリープなし）とクリープトルクがある状態（クリープあり）とが切り替わるための様々な走行条件の組合せの例をまとめた模式図である。 図７は、第１条件４３、第２条件４４、第３条件４５を、横軸が車速、縦軸がブレーキ制動力からなる二次元の直交座標系で表したグラフである。 図８は、第３条件４５の成立時、即ち、ブレーキがオン状態からオフ状態へ変化する際の各走行パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。 図９は、第２条件４４の成立時、即ち、車両の自動変速機が走行不可能レンジから走行可能レンジへ操作された際の各走行パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。 図１０は、第１条件４３の成立時、即ち、第１走行モードから第２走行モードへ切り替わった際の各走行パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。 図１１は、第４条件５１、第５条件５２、第６条件５３を、横軸が車速、縦軸がアクセルによる駆動力からなる二次元の直交座標系で表したグラフである。 図１２は、第４条件５１の成立時、即ち、車速が第１所定値６３以上になる際の各走行パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。 図１３は、第５条件５２の成立時、即ち、車速が第３所定値６４以上になり、且つ第２走行モードから第１走行モードへ切り替わる際の各走行パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。 図１４は、第６条件５３の成立時、即ち、車速が第２所定値６５以上になり、且つアクセルの操作により発生する車両の駆動力が所定値６６以上となる際の各走行パラメータの時間変化を示すタイムチャートである。 図１５は、第１走行モードが選択され且つクリープトルクがない状態において、第１条件〜第３条件（４３〜４５）の正否を判断する手順の一例を示すフローチャートである。 図１６は、クリープトルクがある状態において、第４条件〜第６条件（５１〜５３）の正否を判断する手順の一例を示すフローチャートである。

図面を参照して、実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

＜駆動力制御装置の構成＞
図１を参照して、実施形態に係わる駆動力制御装置を含むハイブリッドカーの構成を説明する。実施形態のハイブリッドカーは、エンジン１と、発電機４と、バッテリ５と、駆動モータ６と、車輪７（駆動輪）と、駆動モータ６を制御する駆動モータコントローラ１３と、を備える。ハイブリッドカーは、エンジン１で車輪７を駆動せず、バッテリ５で車輪７を駆動するもので、エンジン１、バッテリ５、車輪７が直列接続（シリーズ接続）されることから、シリーズハイブリッドカーと称される。

エンジン１は、減速機（図示せず）を介して、発電機４に機械的に連結される。発電機４は、バッテリ５に対して送受電可能に接続されている。バッテリ５と駆動モータコントローラ１３との間、及び駆動モータコントローラ１３と駆動モータ６との間も、送受電可能に接続されている。駆動モータ６はギア１６を介して車軸に機械的に連結され、車軸は車輪７に機械的に連結される。

エンジン１の駆動力は発電機４に伝達され、発電機４はエンジン１の駆動力によって発電する。発電機４の発電電力はバッテリ５に充電される。バッテリ５の充電電力は、駆動モータコントローラを介して、駆動モータ６に伝達され、駆動モータ６は、バッテリ５の充電電力によって駆動される。駆動モータ６の駆動力は、ギア１６及び車軸を介して車輪７に伝達される。車輪７は駆動モータ６の駆動力によって回転することにより、シリーズハイブリッドカー（以下、車両と略す）は走行する。

車両は、複数の走行モードを択一的に選択するモードスイッチ（モードＳＷ）１７と、自動変速機のレンジを選択する際にドライバが操作するセレクトレバー１８と、ブレーキ力を検知するブレーキ油圧センサ１９と、アクセル開度を検知するアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）２０と、ハイブリッドカー全体を制御する車両コントローラ１４を更に備える。車両コントローラ１４は、実施形態に係わる駆動力制御装置として機能するものである。

車両コントローラ１４は、モードスイッチ１７、セレクトレバー１８、ブレーキ油圧センサ１９、及びアクセルポジションセンサ２０の各々に電気的に接続されている。車両コントローラ１４は、選択されている走行モードを示す信号をモードスイッチ１７から受信し、選択されているレンジを示す信号をセレクトレバー１８から受信し、ブレーキ油圧を示す信号をブレーキ油圧センサ１９から受信し、アクセル開度を示す信号をアクセルポジションセンサ２０から受信する。

なお、モードスイッチ１７により選択可能な走行モードには、第１走行モードと、第２走行モードとが少なくとも含まれる。第１走行モードにおいて、車両コントローラ１４は、車両のアクセルが操作されていない時に駆動モータ（電動機）６に駆動力を発生させることにより、勾配を有する道路において車両のアクセル又はブレーキの操作が無くても車両を停止に至らしめ且つ停止状態に保持する。第２走行モードにおいて、車両コントローラ１４は、ブレーキの操作が無ければ車両を停止状態に保持しない。第１走行モードについては、図３、図４Ａ〜図４Ｄ、図５を参照して、後述する。

また、セレクトレバー１８により選択可能なレンジには、例えば、ドライブレンジ（Ｄ）、リバースレンジ（Ｒ）、ニュートラルレンジ（Ｎ）、パーキングレンジ（Ｐ）が含まれる。

車両コントローラ１４は、駆動モータコントローラ１３に電気的に接続されている。車両コントローラ１４は、駆動モータコントローラ１３に対して指令トルクを送信する。車両コントローラ１４は、駆動モータコントローラ１３から駆動モータ６のモータ回転数を示す信号及び車両が走行する道路の勾配情報を示す信号を受信する。

車両コントローラ１４は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備える汎用のマイクロコンピュータにより実現可能である。マイクロコンピュータを車両コントローラ１４として機能させるためのコンピュータプログラム（駆動力制御プログラム）を、マイクロコンピュータにインストールして実行する。これにより、汎用のマイクロコンピュータは、車両コントローラ１４として機能する。なお、ここでは、ソフトウェアによって車両コントローラ１４を実現する例を示すが、もちろん、以下に示す各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、車両コントローラ１４を構成することも可能である。また、車両コントローラ１４に含まれる複数のユニット（２３〜３２）を個別のハードウェアにより構成してもよい。更に、車両コントローラ１４のみならず、駆動モータコントローラ１３も、同様にして、ソフトウェア或いは専用のハードウェアとして実現可能である。更に、車両コントローラ１４及び駆動モータコントローラ１３は、車両にかかわる他の制御に用いる電子制御ユニット（ＥＣＵ）と兼用してもよい。

図２を参照して、車両コントローラ１４が有する機能的な構成要素について説明する。車両コントローラ１４は、機能的な構成要素として、選択レンジ判定部２３と、走行モード判定部２４と、ブレーキ力判定部２５と、車速演算部２６と、ブレーキ速度演算部２７と、クリープ変化演算部２８と、勾配補正量演算部２９と、クリープ判定部３０と、クリープ演算部３１と、駆動力演算部３２とを備える。

選択レンジ判定部２３は、セレクトレバー１８により選択されているレンジを判定する。具体的には、選択されているレンジが走行可能なレンジ（Ｄレンジ又はＲレンジ）であるか、或いは走行不可能なレンジ（Ｎレンジ又はＰレンジ）であるかを判断する。走行モード判定部２４は、モードスイッチ１７により選択されている走行モードを判定する。具体的には、選択されている走行モードが第１走行モードであるか、或いは第２走行モードであるかを判定する。ブレーキ力判定部２５は、ブレーキ油圧センサ１９により検知されたブレーキ力が所定のブレーキ閾値以下であるか否かを判定する。ブレーキ閾値以下である場合、ドライバによるブレーキの操作が解除されたと判断する。

車速演算部２６は、駆動モータコントローラ１３から受信するモータ回転数を示す信号から車両の走行速度（車速）を算出する。車速演算部２６は、車両コントローラ１４内のメモリに記憶されているモータ回転数と車速との対応関係を示すマップを用いて、車速を算出する。

ブレーキ速度演算部２７は、単位時間当たりのブレーキ力の変化量、即ちブレーキ変化速度を演算する。ブレーキ変化速度には、例えば、ブレーキペダルを踏み込む速度、及びブレーキの操作が解除される速度が含まれる。

クリープ変化演算部２８は、ブレーキ速度演算部２７により演算されたブレーキ変化速度、特に、ブレーキの操作が解除される速度の大きさから、駆動モータに車両を低速で前進させる駆動力（クリープトルク）を発生させる速度を演算する。車両コントローラ１４内のメモリに記憶されているブレーキ変化速度とクリープトルクを発生させる速度との対応関係を示すマップを用いて、クリープトルクを発生させる速度を算出する。マップに示すように、クリープトルクを発生させる速度はブレーキの操作が解除される速度に応じて変化する。ブレーキの操作が解除される速度が大きいほど、クリープトルクを発生させる速度も大きくなる。なお、クリープトルクとは、駆動モータ６により駆動される車両において、エンジンにより駆動する車両において発生するクリープ現象を模擬して駆動モータ６が発生する駆動力であって、車両をクリープ閾値（毎時７〜８ｋｍ程度）以下の低速で前進させる駆動力である。

勾配補正量演算部２９は、駆動モータコントローラ１３から受信する勾配情報を示す信号から、道路の勾配による駆動力のズレを補正する補正値を算出する。車両コントローラ１４内のメモリに記憶されている勾配情報と補正値との対応関係を示すマップを用いて、補正値を算出する。道路の勾配による駆動力のズレ補正については、図３、図４Ａ〜図４Ｄ、図５を参照して、後述する。

車両コントローラ１４内のメモリには、クリープトルクの大きさと車速との関係を示すマップ、アクセル開度毎に車速と駆動モータ６による駆動力との関係を示すマップが記憶されている。

クリープ判定部３０は、後述する様々な走行条件の成否に基づいて、クリープトルクの発生及び解除を判定する。アクセルをオフするだけで車両を停止状態に保持することが可能な第１走行モードにおいて、アクセルオフ時に車両を低速走行させるための力行方向の駆動力（クリープトルク）は不都合であり、通常、発生させない。しかしながら、渋滞走行又は車庫入れ操作などの走行シーンにおいて、アクセルの操作は煩雑であり、むしろ、クリープトルクを発生させた状態においてブレーキの操作で車速を調整する方が便利である。そこで、クリープ判定部３０は、走行モードの切り替え、シフトチェンジ、ブレーキ操作、車速などの様々な走行条件の成否から、ドライバの意図を推測し、クリープトルクのオン／オフを制御する。クリープ判定部３０の動作の詳細は、図６〜図１６を参照して後述する。

クリープ演算部３１は、クリープ判定部３０がクリープトルクの発生を判定した場合、クリープトルクの大きさを演算する。クリープ演算部３１は、クリープ変化演算部２８により演算されたクリープトルクを発生させる速度、及びクリープトルクの大きさと車速との関係を示すマップに従って、駆動モータ６が発生するクリープトルクの大きさを演算する。

駆動力演算部３２は、アクセル開度及び勾配情報に基づいて、駆動モータ６による駆動力の大きさを演算する。駆動力演算部３２は、アクセル開度及び車速と駆動力との関係を示すマップ及び勾配による駆動力のズレを補正する補正値に基づいて、駆動力の大きさを演算する。駆動力演算部３２は、第１走行モードが選択されている場合、勾配を有する道路においてアクセル又はブレーキの操作が無くても車両を停止に至らしめ且つ停止状態に保持するために駆動モータ６に発生させる駆動力を演算する。第１走行モードが選択されているときの駆動力演算部３２の詳細は、図３、図４Ａ〜図４Ｄ及び図５を参照して後述する。

車両コントローラ１４は、駆動力演算部３２により演算された駆動力に、クリープ演算部３１により演算されたクリープトルクを付加した合計駆動力から指令トルクを演算して、駆動モータコントローラ１３に送信する。

＜勾配を考慮した駆動力制御＞
次に、図３、図４Ａ〜図４Ｄ、図５を参照して、モードスイッチ１７により第１走行モードが選択されている時の駆動力演算部３２の制御動作について説明する。

図３は、道路の勾配を考慮して、アクセル開度に応じた駆動モータ６の駆動力を算出するアルゴリズムを示す。通常、車両コントローラ１４は、道路の勾配を考慮せずに、アクセル開度及び車速に応じて駆動モータ６が適切な駆動力を発生するように、駆動モータコントローラ１３に対して指令トルクを送信する。実施形態では、駆動モータコントローラ１３が道路の勾配を推定し、この道路の勾配を考慮して駆動モータ６が適切な駆動力を出力する方策を説明する。

駆動モータコントローラ１３は、車両コントローラ１４から受信した指令トルクを駆動モータ６が発生するために必要な電流及び電圧を駆動モータ６に印可する。駆動モータコントローラ１３は、駆動モータ６からモータ回転数を示す信号を受信する。

駆動モータコントローラ１３は、駆動モータ６に印可した電流及び電圧から、駆動モータ６が実際に生成したであろう実トルクを推定する。駆動モータコントローラ１３は、実トルク及びモータ回転数の変化量から、車両の進行方向における道路の勾配の大きさ（傾斜角度）を求める。駆動モータコントローラ１３内のメモリには、図３に示すように、予め、勾配の大きさ毎に、実トルクとモータ回転数の変化量との関係を示すマップが保存されている。

例えば、平坦路（勾配無し）において、実トルクとモータ回転数の変化量との関係が一義的に定まる。つまり、実トルクからモータ回転数の変化量を推し量ることができる。上り勾配では、平坦路に比べて、実トルクが同じであってもモータ回転数の変化量は小さくなり、下り勾配では、平坦路に比べて、実トルクが同じであってもモータ回転数の変化量は小さくなる。このように、勾配の大きさに応じて、実トルクとモータ回転数の変化量との関係が変化する。マップを参照することにより、駆動モータコントローラ１３は、実トルク及びモータ回転数の変化量から、車両の進行方向の道路の勾配の大きさを求めることができる。勾配の大きさは、勾配情報として車両コントローラ１４へ送信される。

一方、車両コントローラ１４（車速演算部２６）は、モータ回転数から車速を算出する。そして、車速及びＡＰＳ２０により検知されたアクセル開度から、駆動モータ６による駆動力を算出する。この際、車両コントローラ１４は、アクセル開度毎の車速と駆動力の対応関係を示すマップを用いて、駆動力を算出する。ただし、この駆動力は、平坦路における値であり、道路の勾配は考慮されていない。そこで、車両コントローラ１４（勾配補正量演算部２９）は、勾配情報から駆動力の補正量を演算し、駆動力演算部３２は、補正量を用いて駆動力を補正し、補正後の駆動力を指令トルクとして駆動モータコントローラ１３へ送信する。これにより、道路の勾配による駆動力のズレを補正して、平坦路と同じ車両の加減速制御を実現することができる。

次に、図４Ａ〜図４Ｄを参照して、勾配を有する道路においてアクセル又はブレーキの操作が無くても車両を停止に至らしめ且つ車両を停止状態に保持するための駆動力の算出方法を説明する。

先ず、平坦路（勾配無し）のシーンを考える。アクセルオフ時に、図４Ａに示すように、車速により定まる駆動力を駆動モータ６に発生させる。これにより、ブレーキの操作が無くても車両を停止に至らしめ且つ車両を停止状態に保持することができる。図４Ａに示す駆動力は駆動モータ６の回転方向とは逆方向の駆動力（回生方向の駆動力）であり、図４Ａのグラフにおいて、車速が正の値（前進）であれば、駆動力は負の値となる。車速が負の値（後退）であれば、駆動力は正の値となる。そして、車速がゼロのときに、駆動モータ６の駆動力も、ほぼゼロとなる。ただし、車速がゼロのときに、車両の車軸系が有する摩擦力との釣り合いを保つための微弱な駆動力を発生してもよい。

次に、勾配を有する道路のシーンを考える。車速がゼロにおいて駆動力がゼロであれば、車両は道路をずり下がってしまい、停止状態を保持できない。そこで、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、勾配（傾き）に応じた駆動力の補正量４１で、図４Ａの駆動力を補正する。これにより、勾配を有する道路において、アクセル又はブレーキの操作が無くても車両を停止に至らしめ且つ車両を停止状態に保持することができる。具体的には、上り坂でアクセルの操作が無くても力行方向の駆動力を発生させること、或いは、下り坂でブレーキの操作が無くても回生（制動）方向の駆動力を発生させることによって、車両のずり下がりを防止することができる。

図４Ｂに示すように、勾配（傾き）に応じて駆動力の補正量は変化する。勾配（傾き）が大きいほど、補正量も増加する。図４Ｃの例では、下り勾配の道路における駆動力の補正を示している。平坦路における駆動力の曲線（平坦）に対して、勾配に応じた駆動力の補正量４１を減算している。よって、車速がゼロのときに、駆動力は負の値（後退方向の駆動力）となる。なお、図４Ｃにおいて、上り勾配の場合、傾斜（傾き）が同じであれば、同じ補正量４１を加算してやればよい。よって、車速がゼロのときに、駆動力は正の値（前進方向の駆動力）となる。

図４Ｄに示すように、勾配に応じた駆動力の補正を行うことにより、車両の加速度及び減速度（以後、「車両Ｇ」と呼ぶ）は、勾配の有無にかかわらず、同じ曲線となる。

図５は、平坦路及び下り勾配を有する道路におけるアクセル操作、車速、駆動力、車両Ｇの時間変化を示すタイムチャートである。実線は平坦路において駆動力の補正が無い場合を示し、破線は下り勾配において駆動力の補正が無い場合を示し、一点鎖線は下り勾配において駆動力の補正が有る場合を示す。

オン状態からオフ状態へのアクセル操作は、全ての場合について共通している。駆動力は、平坦路において駆動力の補正が無い場合と、下り勾配において駆動力の補正が無い場合とで一致する。

下り勾配において駆動力の補正が有る場合、図４Ｃに示した駆動力に補正を加えることにより、より大きな回生方向の駆動力が発生し、車速がゼロになった状態においても、駆動モータ６は負の（後退方向）駆動力を発生している。その結果、下り勾配において駆動力の補正が無い場合、車速はゼロにはならないが、下り勾配において駆動力の補正が有る場合、車速がゼロの状態を維持することができる。また、下り勾配において駆動力の補正が有る場合、平坦路において駆動力の補正が無い場合と同じ車両Ｇを実現することができる。

以上説明したように、アクセルが操作されている時（アクセルオン時）及びアクセルが操作されていない時（アクセルオフ時）の各々において、勾配（傾斜）に応じて駆動モータが発生する駆動力を補正する。これにより、勾配（傾斜）の有無やその大きさによらず、平坦路と同じように、車速及び車両Ｇを制御することができる。特に、第１走行モードが選択されている場合、勾配を有する道路において車両のブレーキの操作が無くても車両を停止状態に保持することができる。

＜クリープ判定部３０の詳細動作＞
次に、クリープ判定部３０がクリープトルクの発生及び解除を判定するアルゴリズムを説明する。

図６に、第１走行モードにおいて、クリープトルクがない状態（クリープなし）とクリープトルクがある状態（クリープあり）とが切り替わるための様々な走行条件の組合せの例をまとめた。第１走行モードにおいて、通常、クリープトルクは発生しない。

クリープトルクがない状態において、次の３つの走行条件（４３〜４５）の少なくともいずれか１つが成立した場合、クリープ判定部３０は、ドライバの走行意図を推測し、クリープトルクを発生させる。つまり、クリープトルクがある状態へ切り替える。

第１条件４３は、第１走行モードから第２走行モードへ切り替わることである。通常の自動変速機を搭載する車両（ＡＴ車両）であれば、クリープトルクを発生させているため、ブレーキの操作が無ければ車両を停止状態に保持できない。よって、第２走行モードへ切り替わった場合には、通常のＡＴ車両と同様にして、クリープトルクを発生させて発進又は走行をアシストした方が、ドライバにとって便利である。渋滞走行又は車庫入れ操作など、走行と停止を繰り返す走行シーンにおいて、ドライバの利便性が向上する。

第２条件４４は、車両が停止している時、又は低速基準値よりも低い速度で走行している時に、車両の自動変速機が走行不可能レンジから走行可能レンジへ操作されることである。換言すれば、車速ゼロを含む低速走行時に、走行不可能なレンジ（Ｎレンジ、Ｐレンジ）から走行可能なレンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ）へ切り替わることである。通常のＡＴ車両であれば、停止を含む低速走行時にクリープトルクを発生している。よって、停止を含む低速走行時に、シフトチェンジにより発進又は走行の意図が推定できる場合、クリープトルクを発生させて、発進又は走行をアシストする。渋滞走行又は車庫入れ操作など、走行と停止を繰り返す走行シーンにおいて、ドライバの利便性が向上する。

第３条件４５は、車両が停止している時、又は低速基準値よりも低い速度で走行している時に、ブレーキが操作された状態から当該ブレーキ操作がブレーキ閾値まで解除されることである。換言すれば、車速ゼロを含む低速走行時に、ブレーキがオン状態からオフ状態へ変化することである。ブレーキの操作が無くても車両を停止状態に保持できる状態にもかかわらず低速域でブレーキが操作され、且つ当該操作がブレーキ閾値まで解除されたことから、ドライバの発進又は走行の意図が推定できる。第３条件４５の成立から、例えば、渋滞走行又は車庫入れ操作などのブレーキの操作で車速を調整する走行シーンを推定することができる。そこで、クリープトルクを発生させて、発進又は走行をアシストする。

図７は、第１条件４３、第２条件４４、第３条件４５を、二次元の直交座標系で表したグラフである。横軸が車速であり、縦軸がブレーキによる制動力である。車速が低速基準値６１以下であることは、第２条件４４及び第３条件４５に共通しているが、第１条件４３は車速を問わないため、全車速域を示している。また、第３条件４５は、ブレーキ操作がブレーキ閾値６２以下まで解除されることを含んでいるが、第１条件４３及び第２条件４４は、ブレーキ操作又は制動力を問わない。

図８は、第３条件４５の成立時、即ち、車速ゼロを含む低速走行時に、ブレーキがオン状態からオフ状態へ変化する際の各走行パラメータの時間変化を示す。各走行パラメータには、走行モード、走行レンジ、車速、ブレーキ力（ブレーキ操作量又はブレーキ油圧）、アクセルによる駆動力、クリープトルクが含まれる。なお、図９、図１０、図１２〜図１４に示すタイムチャートでも、図８と同じ各走行パラメータの時間変化を示す。

走行モードが第１走行モードであり、クリープトルクは発生していない。自動変速機は走行可能レンジが選択されている。ブレーキが操作されることにより車速が低下している。アクセルは操作されていないため、アクセルによる駆動力も発生していない。この状況下で、車両が低速基準値６１よりも低い速度で走行している時に、ブレーキが操作された状態から操作がブレーキ閾値６２まで解除された場合、クリープ判定部３０は、駆動モータ６に車両を低速で前進させる駆動力（クリープトルク）を発生させる。

なお、第３条件の成立において、クリープ変化演算部２８は、ブレーキの操作が解除される速度に応じて、駆動モータ６に車両を低速で前進させる駆動力（クリープトルク）を発生させる速度を変化させる。図８中の実線は、ブレーキの操作が解除される速度、およびクリープトルクを発生させる速度が遅い例を示し、図８中の破線は、ブレーキの操作が解除される速度、およびクリープトルクを発生させる速度が速い例を示す。車速も、ブレーキおよびクリープの両速度に追従することになる。これにより、クリープトルク発生時における車両Ｇの変動を抑制することができる。

図８の例では、車両が低速基準値６１よりも低い速度で走行していることを例にとり説明したが、第３条件では、車両の速度はゼロまたは負の速度であってもかまわない。つまり、車両が停止または後退している時も含まれる。

図９は、第２条件４４の成立時、即ち、車両の自動変速機が走行不可能レンジから走行可能レンジへ操作された際の各走行パラメータの時間変化を示す。走行モードが第１走行モードであり、クリープトルクは発生していない。ブレーキは操作されておらず、車速はゼロである。アクセルによる駆動力も発生していない。自動変速機は走行不可能レンジが選択されている。この状況下で、自動変速機が走行不可能レンジから走行可能レンジへ操作された場合、クリープ判定部３０は、駆動モータ６に車両を低速で前進させる駆動力（クリープトルク）を発生させる。これにより、アクセルの操作が無くても車両は低速走行を開始する。

図９の例では、車速がゼロであることを例にとり説明したが、第２条件では、車両の速度は低速基準値６１よりも低い速度または負の速度であってもかまわない。つまり、車両が低速前進または後退している時も含まれる。

図１０は、第１条件４３の成立時、即ち、モードスイッチ１７により選択される走行モードが、第１走行モードから第２走行モードへ切り替わった際の各走行パラメータの時間変化を示す。自動変速機は走行可能レンジが選択されている。ブレーキ及びアクセルは操作されていないため、ブレーキによる制動力及びアクセルによる駆動力はいずれも発生していない。ただし、第１走行モードが選択されているため、駆動モータ６は、図４Ａ〜図４Ｄ及び図５を参照して説明したように、勾配を有する道路において車両を停止に至らしめ且つ車両を停止状態に保持するための駆動力を発生している。このため、ブレーキ操作が無くても、車速は低下してゼロの状態に保持されている。

この状況下で、第１走行モードから第２走行モードへ切り替わった場合、駆動力演算部３２は車両を停止状態に保持するための駆動力を解除する。さらに、クリープ判定部３０は、駆動モータ６に車両を低速で前進させる駆動力（クリープトルク）を発生させる。これにより、アクセルの操作が無くても車両は低速走行を開始する。

次に、図６を参照して、一度発生したクリープトルクを解除するための様々な走行条件の組み合わせの例を説明する。

クリープトルクがある状態において、次の３つの走行条件（５１〜５３）の少なくともいずれか１つが成立した場合、クリープ判定部３０は、ドライバの減速意図を推測し、またはドライバの減速意図に備えるため、クリープトルクを解除する。つまり、クリープトルクがない状態へ切り替える。

第４条件５１は、車速が第１所定値以上になることである。第１走行モードの選択時に、クリープトルクが発生することにより、ブレーキの操作が無くても車両を停止状態に保持することができなくなり、ドライバにとって不都合である。そこで、通常の自動変速機においてクリープトルクが解除される速度（第１所定値）以上まで車速が大きくなった場合、クリープトルクが不要になったと解釈して、クリープトルクを解除する。つまり、車速が第１所定値以上になれば、クリープトルクが必要な車速域を超えたと判断する。また、第１走行モードが選択されているため、駆動モータ６は、アクセルが操作されていない時、車両を停止に至らしめ且つ停止状態に保持するための駆動力を発生する。例えば、第４条件５１は、下り坂を走行しているシーンを想定している。

第５条件５２は、車速が第３所定値以上になり、且つ第２走行モードから第１走行モードへ切り替わることである。第１走行モードでは、アクセル又はブレーキの操作がなくても車両を停止に至らしめ且つ停止状態に保持するため、クリープトルクを解除した方が、ドライバにとって便利である。ドライバは、クリープトルクを用いた走行よりも、ブレーキ操作無しで車両停止できる走行を希望していると解釈して、クリープトルクを解除する。

なお、第２走行モードにおいてクリープトルクを解除することにより、車両の挙動が不安定になることは回避するべきである。例えば、車両が停止または低速で走行している場合、車両の停止状態または低速走行状態はクリープトルクによって保持されている可能性がある。クリープトルクの解除により、車両の停止状態または低速走行状態が保持されなくなり、車両がずり下がることは回避するべきである。そこで、第２走行モードから第１走行モードへ切り替っても、車速が第３所定値未満であれば、クリープトルクを解除しない。

第６条件５３は、車速が第２所定値以上になり、且つアクセルの操作により発生する車両の駆動力が所定値以上となることである。例えば、アクセルペダルが踏み込まされることにより、ドライバの発進または加速意図を推測し、クリープトルクが不要になったと解釈する。そして、次の減速または車両停止に備えて、クリープトルクを解除する。

なお、車両の駆動軸系にねじれが発生することにより、モータ回転速度と車輪７の回転速度にずれが生じる場合がある。例えば、車輪７は回転していないが、駆動軸は回転している状態が起こりうる。車輪７が回転していることを確認するために、第６条件には、車速が第２所定値以上でなることが含まれている。

図１１は、第４条件５１、第５条件５２、第６条件５３を、二次元の直交座標系で表したグラフである。横軸が車速であり、縦軸がアクセル操作による駆動力である。第４条件５１、第５条件５２、第６条件５３は、すべて、車速に関する条件を含むが、車速の閾値はすべて異なる。第４条件５１における第１所定値６３は、通常の自動変速機においてクリープトルクが解除される速度である。第６条件５３における第２所定値６５は、駆動軸系にねじれを考慮した値である。第５条件５２における第３所定値６４は、クリープトルクが保持しうる走行速度を考慮した値である。第６条件５３は、アクセル操作による駆動力が所定値６６以上であることを含んでいるが、第４条件５１及び第２条件５２は、アクセル操作による駆動力を問わない。

図１２は、第４条件５１の成立時、即ち、車速が第１所定値６３以上になる際の各走行パラメータの時間変化を示す。走行モードは第１走行モードであり、自動変速機は走行可能レンジが選択されている。アクセル及びブレーキは操作されていないため、アクセルによる駆動力及びブレーキによる制動力も発生していない。クリープトルクは発生している。この状況下で、例えば下り勾配を走行することにより、車速が高くなり、第１所定値６３以上となった時、クリープトルクが解除される。なお、第４条件５１は、車速に関する条件のみであり、その他の走行パラメータに関する条件は含まない。

図１３は、第５条件５２の成立時、即ち、車速が第３所定値６４以上になり、且つ第２走行モードから第１走行モードへ切り替わる際の各走行パラメータの時間変化を示す。自動変速機は走行可能レンジが選択されている。アクセル及びブレーキは操作されていないため、アクセルによる駆動力及びブレーキによる制動力も発生していない。この状況下で、第２走行モードから第１走行モードへ切り替わった場合、駆動力演算部３２は車両を停止状態に保持するための駆動力を駆動モータ６に発生させる。さらに、クリープ判定部３０は、クリープトルクを解除する。これにより、ブレーキの操作が無くても車両を停止に至らしめ且つ停止状態に保持することができる。

図１４は、第６条件５３の成立時、即ち、車速が第２所定値６５以上になり、且つアクセルの操作により発生する車両の駆動力が所定値６６以上となる際の各走行パラメータの時間変化を示す。走行モードは第１走行モードであり、自動変速機は走行可能レンジが選択されている。ブレーキは操作されていないため、ブレーキによる制動力も発生していない。クリープトルクは発生している。この状況下で、車速が第２所定値６５以上になり、且つアクセルの操作により発生する車両の駆動力が所定値６６以上となった場合、クリープトルクを解除する。これにより、アクセル操作の後のドライバの減速意図及び停止意図に備えることができる。つまり、ブレーキの操作が無くても車両を停止に至らしめ且つ停止状態に保持することができる。

図１５を参照して、第１走行モードが選択され且つクリープトルクがない状態において、第１条件〜第３条件（４３〜４５）の成否を判断する手順の一例を説明する。図１５は、第１走行モードが選択され且つクリープトルクがない状態において、所定の周期の元で繰り返し実行される。

ステップＳ０１において、走行モード判定部２４は、モードスイッチ１７により選択されている走行モードを検知し、ステップＳ０２において、検知した走行モードが第１走行モードであるか否かを判断する。第１走行モードである場合（Ｓ０２でＹＥＳ）、ステップＳ０３に進み、車速演算部２６は、車速を検知する。その後、ステップＳ０４に進む。一方、第１走行モードでない場合（Ｓ０２でＮＯ）、第１走行モードから第２走行モードへ切り替わった（すなわち、第１条件４３が成立した）と判断し、ステップＳ０９に進む。

ステップＳ０４において、車速が低速基準値６１よりも低い速度（ゼロを含む）であるか否かを判断する。低速基準値６１よりも低い場合（Ｓ０４でＹＥＳ）、ステップＳ０５に進み、低速基準値６１以上である場合（Ｓ０４でＮＯ）、ステップＳ０１に戻る。

ステップＳ０５において、ブレーキ速度演算部２７は、ブレーキの操作が解除される速度を検知する。そして、ステップＳ０６に進み、ブレーキ力判定部２５は、ブレーキ油圧センサ１９により検知されたブレーキ力が所定のブレーキ閾値以下であるか否かを判定する。ブレーキ閾値以下である場合（Ｓ０６でＹＥＳ）、第３条件４５が成立したと判断して、ステップＳ０７へ進む。一方、ブレーキ閾値以下でない場合（Ｓ０６でＮＯ）、ステップＳ０８へ進む。

ステップＳ０７において、クリープ変化演算部２８は、ブレーキ速度演算部２７により演算された、ブレーキの操作が解除される速度の大きさから、クリープトルクを発生させる速度を演算する。その後、ステップＳ０９へ進む。

ステップＳ０８において、走行不可能レンジから走行可能レンジへ切り替わったか否かを判断する。走行可能レンジへ切り替わった場合（Ｓ０８でＹＥＳ）、第２条件４４が成立したと判断して、ステップＳ０９へ進む。

ステップＳ０９において、クリープ判定部３０は、クリープトルクの発生を判定する。ステップＳ１０に進み、クリープ演算部３１は、クリープ変化演算部２８により演算されたクリープトルクを発生させる速度、及びクリープトルクの大きさと車速との関係を示すマップに従って、駆動モータ６が発生するクリープトルクの大きさを演算する。

ステップＳ１１に進み、車両コントローラ１４は、駆動力演算部３２により演算された駆動力に、ステップＳ１０にて演算されたクリープトルクを付加した合計駆動力から指令トルクを演算して、駆動モータコントローラ１３に送信する。このように、３つの走行条件（４３〜４５）の少なくともいずれか１つが成立した場合、クリープ判定部３０は、ドライバの走行意図を推測し、クリープトルクを発生させる。つまり、クリープトルクがある状態へ切り替える。これにより、クリープ走行が可能となり、ドライバの利便性が向上する。渋滞走行又は車庫入れ操作など、走行と停止を繰り返す走行シーンにおいて、ドライバの利便性が向上する。

図１６を参照して、クリープトルクがある状態において、第４条件〜第６条件（５１〜５３）の成否を判断する手順の一例を説明する。図１５は、第２走行モードが選択され且つクリープトルクがある状態において、所定の周期の元で繰り返し実行される。

ステップＳ２１において、走行モード判定部２４は、モードスイッチ１７により選択されている走行モードを検知し、ステップＳ２２において、検知した走行モードが第１走行モードであるか否かを判断する。第１走行モードである場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２３に進み、車速演算部２６は、車速を検知する。その後、ステップＳ２４に進む。一方、第１走行モードでない場合（Ｓ２２でＮＯ）、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２４において、車速が第１所定値６３以上であるか否かを判断する。第１所定値６３以上である場合（Ｓ２４でＹＥＳ）、第４条件５１が成立したと判断して、ステップＳ３０に進む。第１所定値６３以上でない場合（Ｓ２４でＮＯ）、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５において、車速が第３所定値６４以上であるか否かを判断する。第３所定値６４以上である場合（Ｓ２５でＹＥＳ）、ステップＳ２６に進む。第３所定値６４以上でない場合（Ｓ２５でＮＯ）、ステップＳ２８に進む。

ステップＳ２６において、走行モード判定部２４は、走行モードの変更の有無を検知する。ステップＳ２７に進み、走行モード判定部２４は、第２走行モードから第１走行モードへ切り替えられたか否かを判断する。走行モードの変更があった場合（Ｓ２７でＹＥＳ）、第５条件５２が成立したと判断して、ステップＳ３０へ進む。

ステップＳ２６において、車速が第２所定値６５以上であるか否かを判断する。第２所定値６５以上である場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、ステップＳ２９に進む。第２所定値６５以上でない場合（Ｓ２８でＮＯ）、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２９において、アクセルの操作により発生する車両の駆動力が所定値６６以上であるか否かを判断する。車両の駆動力が所定値６６以上である場合（Ｓ２９でＹＥＳ）、第６条件５３が成立したと判断して、ステップＳ３０へ進む。車両の駆動力が所定値６６以上でない場合（Ｓ２９でＮＯ）、ステップＳ２１に戻る。

ステップＳ３０において、クリープ判定部３０は、クリープトルクの解除を判定する。ステップＳ３１に進み、駆動力演算部３２は、アクセル開度及び勾配情報に基づいて、駆動モータ６による駆動力の大きさを演算する。

ステップＳ３２に進み、車両コントローラ１４は、駆動力演算部３２により演算された駆動力から指令トルクを演算して、駆動モータコントローラ１３に送信する。このように、３つの走行条件（５１〜５３）の少なくともいずれか１つが成立した場合、クリープ判定部３０は、ドライバの減速意図を推測し、またはドライバの減速意図が推測できるため、クリープトルクを解除する。つまり、クリープトルクがない状態へ切り替える。これにより、ブレーキ操作無しで車両を停止に至らしめ且つ停車状態を維持できるので、ドライバの利便性が向上する。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

上述の各実施形態で示した各機能は、１又は複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理装置は、また、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。

６ 駆動モータ（電動機）
１４ 車両コントローラ（駆動力制御装置）
１９ ブレーキ油圧センサ（ブレーキ操作による制動力を検出する手段）
２０ アクセルポジションセンサ（アクセル操作による駆動力を検出する手段）
６１ 低速基準値
６２ ブレーキ閾値
６３ 第１所定値
６４ 第３所定値
６５ 第２所定値
６６ 所定値

Claims (8)

1. 電動機により駆動される車両の駆動力制御方法であって、
   勾配を有する道路において、前記車両のアクセル又はブレーキの操作が無くても前記車両を平坦路と同じ減速度で停止に至らしめ且つ停止状態に保持するように、前記勾配に基づいて前記電動機の駆動力を補正し、補正後の駆動力を前記電動機に発生させ、
   前記車両が停止している時、又は低速基準値よりも低い速度で走行している時に、前記ブレーキが操作された状態から前記操作がブレーキ閾値まで解除された場合には、前記電動機に前記車両を低速で前進させる駆動力を発生させる、
   ことを特徴とする駆動力制御方法。
2. 前記操作が解除される速度に応じて、前記車両を低速で前進させる駆動力を発生させる速度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御方法。
3. 電動機により駆動される車両の駆動力制御方法であって、
   勾配を有する道路において、前記車両のアクセル又はブレーキの操作が無くても前記車両を平坦路と同じ減速度で停止に至らしめ且つ停止状態に保持するように、前記勾配に基づいて前記電動機の駆動力を補正し、補正後の駆動力を前記電動機に発生させ、
   前記車両が停止している時、又は低速基準値よりも低い速度で走行している時に、前記車両の自動変速機が走行不可能レンジから走行可能レンジへ操作された場合には、前記電動機に前記車両を低速で前進させる駆動力を発生させる、
   ことを特徴とする駆動力制御方法。
4. 前記車両の走行速度が第１所定値以上になった場合、前記電動機に発生させた前記車両を低速で前進させる駆動力を解除することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動力制御方法。
5. 前記車両の走行速度が第２所定値以上になり、且つ前記アクセルの操作により発生する前記車両の駆動力が所定値以上となった場合、前記電動機に発生させた前記車両を低速で前進させる駆動力を解除することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動力制御方法。
6. 前記車両の走行速度が第３所定値以上になり、且つ前記ブレーキの操作が無ければ前記車両を停止状態に保持しない第２走行モードから、勾配を有する道路において前記車両のアクセル又はブレーキの操作が無くても前記車両を平坦路と同じ減速度で停止に至らしめ且つ停止状態に保持する駆動力を前記電動機に発生させる第１走行モードへ切り替わった場合、前記電動機に発生させた前記車両を低速で前進させる駆動力を解除することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動力制御方法。
7. 電動機により駆動される車両の駆動力制御装置であって、
   勾配を有する道路において、前記車両のアクセル又はブレーキの操作が無くても前記車両を平坦路と同じ減速度で停止に至らしめ且つ停止状態に保持するように、前記勾配に基づいて前記電動機の駆動力を補正し、補正後の駆動力を前記電動機に発生させる第１制御回路と、
   前記車両が停止している時、又は低速基準値よりも低い速度で走行している時に、前記ブレーキが操作された状態から前記操作がブレーキ閾値まで解除された場合には、前記電動機に前記車両を低速で前進させる駆動力を発生させる第２制御回路と
   を備えることを特徴とする駆動力制御装置。
8. 電動機により駆動される車両の駆動力制御装置であって、
   勾配を有する道路において、前記車両のアクセル又はブレーキの操作が無くても前記車両を平坦路と同じ減速度で停止に至らしめ且つ停止状態に保持するように、前記勾配に基づいて前記電動機の駆動力を補正し、補正後の駆動力を前記電動機に発生させる第１制御回路と、
   前記車両が停止している時、又は低速基準値よりも低い速度で走行している時に、前記車両の自動変速機が走行不可能レンジから走行可能レンジへ操作された場合には、前記電動機に前記車両を低速で前進させる駆動力を発生させる第３制御回路と
   を備えることを特徴とする駆動力制御装置。

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