特開 2024-3340 車両制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024003340

(43)【公開日】2024-01-15

(54)【発明の名称】車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 63/34 20060101AFI20240105BHJP

   B60T 1/06 20060101ALI20240105BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240105BHJP

【ＦＩ】

F16H63/34

B60T1/06 G

B60L15/20 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022102415

(22)【出願日】2022-06-27

(71)【出願人】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110003214

【氏名又は名称】弁理士法人服部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 知彦

(72)【発明者】

【氏名】原田 彰洋

【テーマコード（参考）】

3J067

5H125

【Ｆターム（参考）】

3J067AA21

3J067AB23

3J067BB20

3J067CA22

3J067CA29

3J067DB32

3J067FA57

3J067GA16

5H125AA01

5H125AC12

5H125BA09

5H125CA01

5H125DD07

5H125DD18

5H125EE09

5H125EE41

5H125EE62

5H125EE70

(57)【要約】

【課題】パーキングロック状態を適切に解除可能な車両制御装置を提供する。
【解決手段】車両制御装置８０は、車両１００の駆動源である主機モータ７０と、パーキングギア３５およびパーキングレバー３３を有するパーキングロック機構３０と、アクチュエータ４０と、を備える車両駆動システム９０を制御するものであって、主機モータ７０の駆動を制御するＭＧ駆動制御部８２１と、アクチュエータ４０の作動状態を判定する作動判定部８２２と、を備える。ＭＧ駆動制御部８２１は、アクチュエータ４０の駆動力にてパーキングギア３５とパーキングレバー３３とが噛み合っている状態であるパーキングロック状態を解除できない場合に主機モータ７０を駆動するトルクアシスト制御において、アクチュエータ４０の作動状態に応じて主機モータ７０のトルクを変更可能である。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（１００）の駆動源である主機モータ（７０）と、
ドライブシャフト（９５）に接続されるパーキングギア（３５）、および、前記パーキングギアと噛み合い可能であるパーキングレバー（３３）を有し、前記パーキングギアと前記パーキングレバーとが噛み合うことで前記ドライブシャフトの回転をロック可能なパーキングロック機構（３０）と、
前記パーキングレバーを駆動可能なアクチュエータ（４０）と、
を備える車両駆動システム（９０）を制御する車両制御装置であって、
前記主機モータの駆動を制御する駆動制御部（８２１）と、
前記アクチュエータの作動状態を判定する作動判定部（８２２）と、
を備え、
前記駆動制御部は、前記アクチュエータの駆動力にて前記パーキングギアと前記パーキングレバーとが噛み合っている状態であるパーキングロック状態を解除できない場合に前記主機モータを駆動するトルクアシスト制御において、前記アクチュエータの作動状態に応じて前記主機モータの出力トルクを変更可能である車両制御装置。

【請求項2】

前記駆動制御部は、
前記アクチュエータの駆動力にてパーキングロック状態を解除できない場合、前記主機モータの出力トルクが第１トルク値となるように前記主機モータの駆動を制御し、
前記第１トルク値を出力しても前記アクチュエータの停滞が解消しない場合、前記主機モータの出力トルクが前記第１トルク値より大きい第２トルク値となるように前記主機モータの駆動を制御する請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記駆動制御部は、前記第２トルク値にて前記アクチュエータの停滞が解消された場合、前記主機モータの出力トルクを引き下げる請求項２に記載の車両制御装置。

【請求項4】

前記第１トルク値は、車重および車両の傾斜角から設定される値であり、
前記第２トルク値は、前記第１トルク値より大きく、前記主機モータが出力可能なトルク値以下である請求項２または３に記載の車両制御装置。

【請求項5】

前記駆動制御部は、前記パーキングギアと前記パーキングレバーとの噛み合いが解除されるロック解除領域において、前記主機モータの出力トルクを変更する請求項１または２に記載の車両制御装置。

【請求項6】

前記駆動制御部は、前記ロック解除領域における前記主機モータの出力トルクが、前記アクチュエータの停滞が解消されたときのトルクとなるように前記主機モータの駆動を制御する請求項５に記載の車両制御装置。

【請求項7】

前記駆動制御部は、前記パーキングギアと前記パーキングレバーとの噛み合いが解除された後、目標シフトレンジに応じたトルクとなるように前記主機モータの駆動を制御する請求項１に記載の車両制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アクチュエータを介してパーキングロック機構の作動を制御して自動変速部のシフトレンジを切り換える電子制御装置が知られている。例えば特許文献１では、アクチュエータの出力トルクによりパーキングロック機構を解除できない場合、駆動源であるモータジェネレータが、パーキングロック機構を解除可能な駆動トルクを出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１２２１６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、主機モータからのトルクと噛合面圧を低減させるためのトルクとが合っていないと、パーキングロック状態を解除できなかったり、パークロックを解除した際に駆動軸に振動が発生したりする虞がある。

【0005】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、パーキングロック状態を適切に解除可能な車両制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の車両制御装置は、車両（１００）の駆動源である主機モータ（７０）と、パーキングロック機構（３０）と、アクチュエータ（４０）と、を備える車両駆動システム（９０）を制御する。パーキングロック機構は、ドライブシャフト（９５）に接続されるパーキングギア（３５）、および、パーキングギアと噛み合い可能であるパーキングレバー（３３）を有し、パーキングギアとパーキングレバーとが噛み合うことでドライブシャフトの回転をロック可能である。アクチュエータは、パーキングレバーを駆動可能である。

【0007】

車両制御装置は、主機モータの駆動を制御する駆動制御部（８２１）と、アクチュエータの作動状態を判定する作動判定部（８２２）と、を備える。駆動制御部は、アクチュエータの駆動力にてパーキングギアとパーキングレバーとが噛み合っている状態であるパーキングロック状態を解除できない場合に主機モータを駆動するトルクアシスト制御において、アクチュエータの作動状態に応じて主機モータの出力トルクを変更可能である。これにより、パーキングロック状態を適切に解除することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態による車両駆動システムを示す概略構成図である。

【図2】第１実施形態によるパーキングロック機構を説明する斜視図である。

【図3】車両が傾斜している状態を示す説明図である。

【図4】第１実施形態によるＭＧ制御処理を説明するフローチャートである。

【図5】第１実施形態によるＰ抜き制御処理を説明するタイムチャートである。

【図6】第２実施形態によるＭＧ制御処理を説明するフローチャートである。

【図7】第２実施形態によるＰ抜き制御処理を説明するタイムチャートである。

【図8】第２実施形態によるＰ抜き制御処理を説明するタイムチャートである。

【図9】第２実施形態によるＰ抜き制御処理を説明するタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明による車両制御装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0010】

（第１実施形態）
第１実施形態を図１～図５に示す。図１に示すように、車両駆動システム９０は、主機モータ７０、インバータ７１、パーキングロック機構３０、アクチュエータ４０、および、車両制御装置８０等を備え、車両１００（図３参照）に搭載される。以下適宜、主機モータ７０を「ＭＧ」と記載する。

【0011】

主機モータ７０は、図示しないバッテリからインバータ７１を経由して電力が供給されて回転することによりトルクを発生する電動機としての機能、および、車両１００の制動時に駆動されて発電する発電機としての機能を有する、所謂モータジェネレータである。主機モータ７０により生じる駆動力は、減速ギア９６およびドライブシャフト９５を介して車輪９８を回転させる。図１では、車両１００の駆動源が主機モータ７０である電気自動車の例を示しているが、駆動源として図示しないエンジンを併せ持つハイブリッド車両であってもよい。

【0012】

図２に示すように、パークロックシステム９１は、アクチュエータ４０、ディテント機構２０、および、パーキングロック機構３０等を備える。アクチュエータ４０は、回転式であって、例えばブラシ付きＤＣモータおよび減速ギア機構等から構成される。アクチュエータ４０は、出力軸１５を回転させることで、ディテント機構２０の駆動源として機能する。

【0013】

ディテント機構２０は、ディテントプレート２１、ディテントスプリング２５およびディテントローラ２６等を有し、アクチュエータ４０から出力された回転駆動力を、パーキングロック機構３０へ伝達する。また、ディテント機構２０は、変速機７と接続されている（図１参照）。変速機７は、トランスアクスル等であってもよい。なお、図１では、ディテント機構２０の記載を省略した。

【0014】

ディテントプレート２１は、出力軸１５に固定され、アクチュエータ４０により駆動される。ディテントプレート２１のディテントスプリング２５側には、２つの谷部２１１、２１２、および、谷部２１１、２１２を隔てる山部２１５が設けられる。

【0015】

ディテントスプリング２５は、弾性変形可能な板状部材であり、先端にディテントローラ２６が設けられる。ディテントスプリング２５は、ディテントローラ２６をディテントプレート２１の回動中心側に付勢する。

【0016】

ディテントプレート２１に所定以上の回転力が加わると、ディテントスプリング２５が弾性変形し、ディテントローラ２６が谷部２１１、２１２間を移動する。ディテントローラ２６が谷部２１１、２１２のいずれかに嵌まり込むことで、ディテントプレート２１の揺動が規制され、パーキングロック機構３０の状態が決定され、シフトレンジが固定される。

【0017】

パーキングロック機構３０は、パーキングロッド３１、円錐体３２、パーキングレバー３３、軸部３４、および、パーキングギア３５を有する。パーキングロッド３１は、略Ｌ字形状に形成され、一端３１１側がディテントプレート２１に固定される。パーキングロッド３１の他端３１２側には、円錐体３２が設けられる。円錐体３２は、他端３１２側にいくほど縮径するように形成される。ディテントローラ２６がＰレンジに対応する谷部２１１に嵌まり込む方向にディテントプレート２１が回転すると、円錐体３２が矢印Ｐの方向に移動する。

【0018】

パーキングレバー３３は、円錐体３２の円錐面と当接し、軸部３４を中心に揺動可能に設けられる。パーキングレバー３３のパーキングギア３５側には、パーキングギア３５と噛み合い可能な凸部３３１が設けられる。ディテントプレート２１の回転により、円錐体３２が矢印Ｐ方向に移動すると、パーキングレバー３３が押し上げられ、凸部３３１とパーキングギア３５とが噛み合う。一方、円錐体３２が矢印ｎｏｔＰ方向に移動すると、凸部３３１とパーキングギア３５との噛み合いが解除される。

【0019】

パーキングギア３５は、減速ギア９６を経由してドライブシャフト９５と接続しており（図１参照）、パーキングレバー３３の凸部３３１と噛み合い可能に設けられる。パーキングギア３５と凸部３３１とが噛み合うと、ドライブシャフト９５の回転が規制される。

【0020】

シフトレンジがＰ以外のレンジであるｎｏｔＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングレバー３３によりロックされず、ドライブシャフト９５の回転は、パーキングロック機構３０により妨げられない。また、シフトレンジがＰレンジのとき、パーキングギア３５はパーキングレバー３３によってロックされ、ドライブシャフト９５の回転が規制される。

【0021】

図１に示すように、アクチュエータ４０には、回転位置を検出するポジションセンサ６８が設けられている。ポジションセンサ６８は、アクチュエータ４０の内部に設けられており、回転体の回転を連続的に検出可能である。一方、レンジセンサ３７は、アクチュエータ４０の外部であって、パーキングレバー３３の近傍に設けられており、シフトレンジがＰレンジおよびｎｏｔＰレンジの一方から他方へ切り替わったことを判定するセンサである。

【0022】

ポジションセンサ６８は、出力軸１５の回転位置に換算可能であればいずれの箇所に設けてもよく、例えば最終減速段の１段手前側に設けられる。本実施形態のポジションセンサ６８は、最終減速段の１段手前のギアに設けられるマグネットの回転を検出するホールＩＣにより構成されるが、リニアセンサ、エンコーダまたはレゾルバ等であってもよい。以下、ポジションセンサ６８の検出値に基づく出力軸１５の回転位置をアクチュエータ角度θａｃｔ、出力軸１５に出力されるトルクをアクチュエータトルクＴａｃｔとする。また、アクチュエータ４０には、モータ電流を検出する電流センサ６７が設けられる。

【0023】

車両制御装置８０は、アクチュエータ制御ユニット（以下、「ａｃｔ－ＥＣＵ」）８１、および、ＭＧ制御ユニット（以下、「ＭＧ－ＥＣＵ」）８２等を有する。ａｃｔ－ＥＣＵ８１、および、ＭＧ－ＥＣＵ８２は、それぞれマイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵにおける各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。

【0024】

車両制御装置８０は、レンジセンサ３７、電流センサ６７、ポジションセンサ６８および傾斜角センサ８７等の各種センサからの検出値を取得し、これらの検出値を各種制御に利用可能である。また、車両制御装置８０は、ブレーキＥＣＵ８５や他の制御装置と各種情報を送受信可能に設けられている。

【0025】

ａｃｔ－ＥＣＵ８１は、機能ブロックとして、アクチュエータ駆動制御部８１１等を有し、ドライバ要求シフトレンジ、ブレーキスイッチからの信号および車速等に基づいてアクチュエータ４０への通電を制御することで、パーキングレバー３３の動作を制御する。ａｃｔ－ＥＣＵ８１は、アクチュエータ４０と一体に設けてもよい。

【0026】

ＭＧ－ＥＣＵ８２は、機能ブロックとして、ＭＧ駆動制御部８２１、および、作動判定部８２２等を有する。ＭＧ駆動制御部８２１は、インバータ７１を構成するスイッチング素子のオンオフ作動を制御することで、主機モータ７０の駆動を制御する。作動判定部８２２は、アクチュエータ角度θａｃｔに基づき、アクチュエータ４０の停滞等、アクチュエータ４０の作動状態を判定する。

【0027】

本実施形態では、ａｃｔ－ＥＣＵ８１とＭＧ－ＥＣＵ８２とが別途に設けられているが、１つのＥＣＵとして構成してもよい。また、例えば、作動判定部８２２をａｃｔ－ＥＣＵ８１側に設ける、と言った具合に、後述の各種判断処理等は、ａｃｔ－ＥＣＵ８１またはＭＧ－ＥＣＵ８２のいずれで実行してもよい。

【0028】

上述の通り、パークロックシステム９１は、アクチュエータ４０の駆動によりパーキングロック状態（以下適宜、「Ｐロック状態」）を切替可能に構成されている。図３に示すように、車両１００が傾斜した状態にてロックして停止している場合、車両１００の前後方向に、車重Ｗおよび傾斜角θｉに応じた荷重Ｌ（式（１）参照）がかかる。

【0029】

Ｌ＝Ｗ×ｓｉｎθｉ ・・・（１）

【0030】

例えば坂道駐車中にフットブレーキを作動させずにパーキングギア３５をロックしている場合、荷重Ｌがドライブシャフト９５を介してパーキングギア３５にトルクとして伝達され、パーキングギア３５とパーキングレバー３３との噛み合い箇所に面圧が生じる。このような状態にて、パーキングギア３５からパーキングレバー３３を引き抜くとき、噛み合い箇所にかかる荷重の分、平坦路にある場合より大きなトルクを要する。以下適宜、荷重Ｌによりパーキングギア３５とパーキングレバー３３との噛み合い箇所に生じる面圧を「噛合面圧」、パーキングギア３５からパーキングレバー３３を引き抜くことを「Ｐ抜き」とする。

【0031】

アクチュエータ４０の出力可能なトルクが比較的小さい場合、車両１００の傾斜により噛合面圧が生じており、アクチュエータトルクＴａｃｔのみでのＰ抜きができないと、アクチュエータ４０が停滞状態となる。また、噛合面圧成分のトルクをアクチュエータ４０で賄う場合、アクチュエータ４０の体格が大型化する。

【0032】

そこで、Ｐ抜き時に必要に応じて主機モータ７０を駆動し、噛合面圧成分を低減するトルクを発生させる。以下適宜、主機モータ７０にてパーキングロック機構３０の噛合面圧を低減させるトルクを発生させる制御をトルクアシスト制御とする。主機モータ７０から発生させるトルクは、傾斜角θｉ、車重Ｗ、タイヤ径、および、減速ギア９６のギア比等から算出される。しかしながら、算出されたトルクよりも、実際に車輪９８から入力されるトルクの方が大きい場合、噛合面圧を十分に下げることができず、Ｐ抜きができない虞がある。

【0033】

本実施形態では、Ｐ抜き作動時において、傾斜角θｉや車重Ｗ等から推定されたキャンセルトルクを印加しても、アクチュエータ４０の停滞が解消されない場合、さらに主機モータ７０のトルクを上昇させることで、パーキングロック状態を解除する。

【0034】

本実施形態のＭＧ制御処理を図４のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ＭＧ－ＥＣＵ８２にて所定の周期で実行される。以下、ステップＳ１０１等の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。

【0035】

Ｓ１０１では、ＭＧ－ＥＣＵ８２は、ｎｏｔＰ切替要求があるか否か判断する。ｎｏｔＰ切替要求がないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０２以降の処理をスキップする。ｎｏｔＰ切替要求があると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０２へ移行する。

【0036】

Ｓ１０２では、ＭＧ－ＥＣＵ８２は、アクチュエータ４０が駆動中か否か判断する。アクチュエータ４０が駆動中でないと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０３へ移行し、アクチュエータ駆動指示をａｃｔ－ＥＣＵ８１に送信し、アクチュエータ４０の駆動を開始する。アクチュエータ４０が駆動中であると判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。なお、アクチュエータ４０への通電を行っているものの、停滞している場合も、「駆動中」とみなす。

【0037】

Ｓ１０４では、ＭＧ－ＥＣＵ８２は、アクチュエータ角度θａｃｔに基づき、アクチュエータ４０が停滞中か否か判断する。アクチュエータ４０が停滞していないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０８へ移行する。アクチュエータ４０が停滞中であると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０５へ移行する。

【0038】

Ｓ１０５では、ＭＧ－ＥＣＵ８２は、主機モータ７０から出力されるトルクであるＭＧトルクＴｍｇが設定トルク値Ｔｐに到達したか否か判断する。設定トルク値Ｔｐは、傾斜角θｉや車重Ｗ等から推定される値であって、固定値としてもよいし、傾斜角θｉ等に応じて可変であってもよい。なお、傾斜角θｉは、傾斜角センサ８７の検出値に基づく値としてもよいし、地図データに含まれる道路勾配やサスペンションに設けられたストロークセンサ等に基づく値としてもよい。ＭＧトルクＴｍｇが設定トルク値Ｔｐに到達していないと判断された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０６へ移行し、ＭＧトルクＴｍｇが設定トルク値Ｔｐとなるように、主機モータ７０を制御する。図中等、ＭＧトルクＴｍｇが所定の値となるように制御することを「追従制御」とする。ＭＧトルクが設定トルク値Ｔｐに到達していると判断された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｓ１０７へ移行する。

【0039】

Ｓ１０７では、ＭＧトルクＴｍｇが設定トルク値Ｔｐではアクチュエータ４０の停滞が解消されていないため、ＭＧ駆動制御部８２１は、出力トルクが上限トルク値Ｔｕとなるように、主機モータ７０を制御する。なお、応答遅れ等を考慮し、所定の待機時間、設定トルク値Ｔｐを保持した後に、トルク指令値Ｔｍｇ^*を上限トルク値Ｔｕに変更するようにしてもよい。

【0040】

上限トルク値Ｔｕは、設定トルク値Ｔｐより大きく、主機モータ７０の仕様に基づく最大トルク以下に設定される。出力トルクが上限トルク値Ｔｕとなるように制御する上限トルク制御において、単位時間あたり（例えば制御周期あたり）のトルク変化量Δｔｕは、アクチュエータ４０の通電開始から所定時間内にてロック解除が完了するように、アクチュエータ４０の過熱や通電開始後からの積算通電量が閾値を超えたことによる制御停止時間を考慮して設定される。または、トルク変化量Δｔｕは、アクチュエータ４０の停滞時間が所定時間内となるように設定される。

【0041】

アクチュエータ４０が停滞していないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）に移行するＳ１０８では、ＭＧ－ＥＣＵ８２は、主機モータ７０が駆動中か否か判断する。主機モータ７０が駆動中でないと判断された場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、Ｓ１０９以降の処理をスキップし、アクチュエータ４０の駆動力にてＰ抜きを実施する。主機モータ７０が駆動中であると判断された場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、Ｓ１０９へ移行する。

【0042】

Ｓ１０９では、ＭＧ駆動制御部８２１は、上限トルク制御中か否か判断する。上限トルク制御中であると判断された場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ移行し、ＭＧトルクＴｍｇが設定トルク値Ｔｐに戻るように、主機モータ７０を制御する。なお、上限トルク値Ｔｕでの制御を所定時間継続した後に設定トルク値Ｔｐに戻すようにしてもよい。上限トルク制御中でないと判断された場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、Ｓ１１１へ移行する。

【0043】

Ｓ１１１では、ＭＧ駆動制御部８２１は、Ｐロック状態が解除されたか否かを判断する。ここでは、アクチュエータ角度θａｃｔが解除判定閾値θｔｈに到達した場合、Ｐロック状態が解除されたと判定する。また、レンジセンサ３７の検出値に基づいて判定してもよい。Ｐロック状態が解除されていないと判断された場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、Ｓ１１２以降の処理をスキップし、設定トルク値ＴｐでのＭＧ制御を継続する。Ｐロック状態が解除されたと判断された場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、Ｓ１１２へ移行する。なお、アクチュエータ４０は、本処理とは別制御にて、Ｐロック解除後の任意のタイミングにて駆動を停止する。

【0044】

Ｓ１１２では、ＭＧ駆動制御部８２１は、ＭＧトルクＴｍｇがエンドトルク値Ｔｅｎｄか否か判断する。エンドトルク値Ｔｅｎｄは、例えば０等の任意の値であってもよいし、外部制御部から取得される目標シフトレンジに応じたクリープトルク値Ｔｃｒとしてもよい。ＭＧトルクＴｍｇがエンドトルク値Ｔｅｎｄではないと判断された場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、Ｓ１１３へ移行し、ＭＧトルクＴｍｇがエンドトルク値Ｔｅｎｄとなるように、主機モータ７０を制御する。ＭＧトルクＴｍｇがエンドトルク値Ｔｅｎｄであると判断された場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、Ｓ１１４へ移行し、Ｐ抜きにおける主機モータ７０によるトルクアシスト制御を完了する。この後は、例えば走行トルク等に応じた制御へ移行する。

【0045】

本実施形態のＰ抜き制御処理を図５のタイムチャートに基づいて説明する。図５は、共通時間軸を横軸とし、上段にアクチュエータ角度θａｃｔ、下段にＭＧトルクＴｍｇを示す。後述の実施形態におけるタイムチャートも同様である。図５では、設定トルク値ＴｐでのＰ抜きが可能であった場合を破線、設定トルク値ＴｐでのＰ抜きができなかった場合を一点鎖線、設定トルク値Ｔｐから上限トルク値Ｔｕに上げることでＰ抜き可能であった場合を実線で示した。

【0046】

時刻ｘ１０にて、Ｐロック解除指示が取得されると、アクチュエータ４０が駆動される。噛合面圧が大きく、アクチュエータ角度θａｃｔが停滞すると、時刻ｘ１１にて、トルク指令値Ｔｍｇ^*を設定トルク値Ｔｐとして、トルクアシスト制御を開始する。

【0047】

破線で示すように、噛合面圧が設定範囲内であれば、設定トルク値ＴｐでのアシストによりＰ抜きが可能であり、時刻ｘｐにてアクチュエータ角度θａｃｔが解除判定閾値θｔｈに到達すると、Ｐロック解除判定され、トルク指令値Ｔｍｇ^*をエンドトルク値Ｔｅｎｄとする。この例では、Ｐロック解除判定されると、エンドトルク値Ｔｅｎｄを０または０に近い設定値とし、ＭＧトルクＴｍｇが十分に低下したタイミングｃｒにて、ＭＧトルクＴｍｇをクリープトルク値Ｔｃｒとしている。

【0048】

一点鎖線で示すように、車軸側から入力されるトルクが想定よりも大きいと、設定トルク値Ｔｐでは噛合面圧を十分に下げられない場合がある。この場合、時刻ｘｑにて、アクチュエータ４０の過熱等による制御停止モードになると、Ｐロック状態を解除することができない。

【0049】

そこで本実施形態では、設定トルク値Ｔｐにて主機モータ７０によるアシストを行ってもアクチュエータ４０の停滞が解消されなかった場合、時刻ｘ１２にて、トルク指令値Ｔｍｇ^*を上限トルク値Ｔｕに引き上げる。また、アクチュエータ４０の停滞が解消された時刻ｘ１３にて、トルク指令値Ｔｍｇ^*を設定トルク値Ｔｐに戻す。動摩擦力は静止摩擦力より小さく、一旦アクチュエータ４０が動き出せば、動き出しほどのトルクアシストは不要であるため、Ｐロック解除前にＭＧトルクＴｍｇを設定トルク値Ｔｐに戻すことで、Ｐロック解除時の車両の飛び出しや振動を防ぐ。

【0050】

時刻ｘ１４にて、アクチュエータ角度θａｃｔが解除判定閾値θｔｈに到達すると、Ｐロック解除判定され、トルク指令値Ｔｍｇ^*をエンドトルク値Ｔｅｎｄとする。以降の処理は、設定トルク値Ｔｐでの停滞解消が可能であった場合と同様であるため、説明を省略する。

【0051】

本実施形態では、Ｐロック解除時にアクチュエータ４０が停滞した場合の主機モータ７０によるトルクアシスト制御において、トルク指令値Ｔｍｇ^*を複数段階で設定可能である。詳細には、車重Ｗおよび傾斜角θｉ等から推定される設定トルク値Ｔｐよりも大きい値である上限トルク値Ｔｕをトルク指令値Ｔｍｇ^*として設定可能である。これにより、坂道駐車等で、想定よりも実際の負荷が大きい状態であっても、適切にＰ抜きを行うことができる。

【0052】

以上説明したように、車両制御装置８０は、車両１００の駆動源である主機モータ７０と、パーキングロック機構３０と、アクチュエータ４０と、を備える車両駆動システム９０を制御する。パーキングロック機構３０は、ドライブシャフト９５に接続されるパーキングギア３５、および、パーキングギア３５と噛み合い可能であるパーキングレバー３３を有し、パーキングギア３５とパーキングレバー３３とが噛み合うことでドライブシャフトの回転をロック可能である。アクチュエータ４０は、パーキングレバー３３を駆動可能である。

【0053】

車両制御装置８０は、主機モータ７０の駆動を制御するＭＧ駆動制御部８２１と、アクチュエータ４０の作動状態を判定する作動判定部８２２と、を備える。ＭＧ駆動制御部８２１は、アクチュエータ４０の駆動力にてパーキングギア３５とパーキングレバー３３とが噛み合っている状態であるパーキングロック状態を解除できない場合に主機モータ７０を駆動するトルクアシスト制御において、アクチュエータ４０の作動状態に応じて主機モータ７０のトルクを変更可能である。これにより、パーキングロック状態を適切に解除することができる。また、パークロック解除時における振動を抑制可能である。

【0054】

ＭＧ駆動制御部８２１は、アクチュエータ４０の駆動力にてパーキングロック状態を解除できない場合、ＭＧトルクＴｍｇが設定トルク値Ｔｐとなるように主機モータ７０の駆動を制御し、設定トルク値Ｔｐを出力してもアクチュエータ４０の停滞が解消しない場合、ＭＧトルクＴｍｇが設定トルク値Ｔｐより大きい上限トルク値Ｔｕとなるように主機モータ７０の駆動を制御する。本実施形態では、設定トルク値Ｔｐは、車重Ｗおよび車両１００の傾斜角θｉから設定される値である。上限トルク値Ｔｕは、設定トルク値Ｔｐより大きく、主機モータ７０が出力可能なトルク値以下である。

【0055】

これにより、パーキングロック機構３０の摩擦や、傾斜角センサ８７と実際の車輪９８の傾斜のずれ等の影響により設定トルク値Ｔｐにてパーキングロック状態が解除できない場合であっても、ＭＧトルクＴｍｇを上限トルク値Ｔｕに引き上げることで、適切にパーキングロック状態を解除可能である。

【0056】

ＭＧ駆動制御部８２１は、上限トルク値Ｔｕにてアクチュエータ４０の停滞が解消された場合、ＭＧトルクＴｍｇを引き下げる。本実施形態では、上限トルク値Ｔｕにてアクチュエータ４０の停滞が解消された場合、ＭＧトルクＴｍｇを設定トルク値Ｔｐに戻すが、例えば後述の実施形態の釣り合いトルク値Ｔｂや任意の値となるように制御してもよい。これにより、パーキングロック状態が解除されたときの振動を抑制することができる。

【0057】

（第２実施形態）
第２実施形態を図６～図９に示す。第２実施形態は、主にＭＧ制御処理が上記実施形態と異なっているので、この点を中心に説明する。本実施形態のＭＧ制御処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ２０１～Ｓ２０８の処理は、図４中のＳ１０１～Ｓ１０８の処理と同様である。

【0058】

アクチュエータ４０が停滞しておらず、ＭＧ駆動中であると判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ、Ｓ２０８：ＹＥＳ）に移行するＳ２０９では、ＭＧ駆動制御部８２１は、釣り合いトルク値Ｔｂを設定する。設定トルク値Ｔｐにて停滞解消可能であった場合、釣り合いトルク値Ｔｂは、車重Ｗおよび傾斜角θｉに基づいて演算される値とする。上限トルク値Ｔｕでの制御を行った場合、釣り合いトルク値Ｔｂは、アクチュエータ４０が動き出したときのＭＧトルクＴｍｇに設定される。なお、設定トルク値Ｔｐにて停滞解消可能であった場合にも、アクチュエータ４０が動き出したときのＭＧトルクＴｍｇを釣り合いトルク値Ｔｂとして設定してもよい。釣り合いトルク値Ｔｂが設定済みであれば、その状態を維持する。

【0059】

Ｓ２１０の処理は、図４中のＳ１０９の処理と同様であり、上限トルク制御中であると判断された場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２１２へ移行し、ＭＧトルクＴｍｇが設定トルク値Ｔｐに戻るように制御する。上限トルク制御中でないと判断された場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ２１１へ移行する。

【0060】

Ｓ２１１では、ＭＧ駆動制御部８２１は、アクチュエータ角度θａｃｔがロック解除領域に到達したか否か判定する。ロック解除領域は、アクチュエータ角度θａｃｔが、解除判定閾値θｔｈである状態を含み、解除判定閾値θｔｈの前および後の少なくとも一方側に設定される範囲とする。また、角度範囲に替えて、時間や制御回数等で領域を規定してもよい。ロック解除領域に到達していないと判断された場合（Ｓ２１１：ＮＯ）、Ｓ２１２へ移行し、トルク指令値Ｔｍｇ^*を設定トルク値Ｔｐとしての制御を継続する。ロック解除領域に到達したと判断された場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、Ｓ２１３へ移行する。

【0061】

Ｓ２１３では、ＭＧ駆動制御部８２１は、アクチュエータ角度θａｃｔがロック解除領域内か否か判断する。アクチュエータ角度θａｃｔがロック解除領域でないと判断された場合（Ｓ２１３：ＮＯ）、すなわちアクチュエータ角度θａｃｔがロック解除領域を超えて駆動された場合、Ｓ２１５へ移行する。Ｓ２１５～Ｓ２１７の処理は、図４中のＳ１１２～Ｓ１１４の処理と同様である。アクチュエータ角度θａｃｔがロック解除領域内であると判断された場合（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、Ｓ２１４へ移行する。

【0062】

Ｓ２１４では、ＭＧ駆動制御部８２１は、ＭＧトルクＴｍｇが釣り合いトルク値Ｔｂとなるように、主機モータ７０を制御する。ここでは、トルク指令値Ｔｍｇ^*を釣り合いトルク値Ｔｂとしてもよいが、制御期間が比較的短い場合、主機モータ７０の応答遅れを考慮して釣り合いトルク値Ｔｂに応じて設定された値をトルク指令値Ｔｍｇ^*としてもよい。また、釣り合いトルク値Ｔｂに追従させる制御期間の単位時間あたりのトルク変化量Δｔｂは、エンドトルク値Ｔｅｎｄまでトルクを低下させるときのトルク変化量Δｔｅより大きい値とし、ＭＧトルクＴｍｇが速やかに釣り合いトルク値Ｔｂとなるように制御することが望ましい。

【0063】

本実施形態のＰ抜き制御処理を図７～図９のタイムチャートに基づいて説明する。図７および図８は、ロック解除領域が解除判定閾値θｔｈの後側に設定されている場合を説明する。図７は、設定トルク値Ｔｐにて停滞が解消可能であった場合の例である。時刻ｘ２３までの処理は図５にて説明した処理と同様であって、時刻ｘ２０にてＰロック解除指示が取得されると、アクチュエータ４０の駆動を開始する。時刻ｘ２１にてアクチュエータ４０が停滞すると、トルク指令値Ｔｍｇ^*を設定トルク値ＴｐとしてＭＧトルクアシスト制御を行う。

【0064】

時刻ｘ２２にて、アクチュエータ４０の停滞が解消し、時刻ｘ２３にて、アクチュエータ角度θａｃｔが解除判定閾値θｔｈに到達すると、パーキングギア３５とパーキングレバー３３との噛み合いが外れ、ドライブシャフト９５が回転可能となる。

【0065】

このとき、ドライブシャフト９５からのトルクと主機モータ７０からのトルクとに差があると、差分トルクにより車両１００を前進または後退させる挙動となりえるため、車両１００に振動が生じる。そこで本実施形態では、ロック解除領域にてドライブシャフト９５からのトルクと釣り合うトルクを主機モータ７０にて発生させることで、Ｐ抜き時の振動が抑制される。

【0066】

その後、トルク指令値Ｔｍｇ^*をクリープトルク値Ｔｃｒとして主機モータ７０を制御し、時刻ｘ２４にてＭＧトルクＴｍｇがクリープトルク値Ｔｃｒに到達する。Ｐロック解除後のトルク指令値Ｔｍｇ^*を目標シフトレンジに応じたクリープトルク値Ｔｃｒとすることで、クリープトルク入力に移行するまでの主機モータ７０のトルク変動を避けることができ、振動発生を抑制することができる。なお、ＭＧトルクＴｍｇがクリープトルク値Ｔｃｒに到達した後の主機モータ７０は、走行トルク等に応じ、別処理にて制御される。

【0067】

図８は、アクチュエータ４０の停滞解消に上限トルク値Ｔｕでの制御を行った場合の例である。時刻ｘ３０にてＰロック解除指示が取得されると、アクチュエータ４０の駆動を開始し、時刻ｘ３１にてアクチュエータ４０が停滞すると、トルク指令値Ｔｍｇ^*を設定トルク値ＴｐとしてＭＧトルクアシスト制御を行う。

【0068】

ＭＧトルクＴｍｇが設定トルク値Ｔｐに到達してもアクチュエータ４０の停滞が解消されない場合、時刻ｘ３２にて、トルク指令値Ｔｍｇ^*を上限トルク値Ｔｕとする。時刻ｘ３３にてアクチュエータ４０が動き始めると、このときのＭＧトルクＴｍｇを釣り合いトルク値ＴｂとしてＲＡＭ等に記憶しておく。また、時刻ｘ３４にて、トルク指令値Ｔｍｇ^*を設定トルク値Ｔｐに戻す。

【0069】

時刻ｘ３５にて、アクチュエータ角度θａｃｔが解除判定閾値θｔｈに到達すると、トルク指令値Ｔｍｇ^*を釣り合いトルク値Ｔｂとする。上限トルク値Ｔｕでの制御を行った場合、車重Ｗおよび傾斜角θｉから想定されるトルクよりも大きなトルクがドライブシャフト９５側にかかっている。そこで、アクチュエータ４０が動き出したタイミングのＭＧトルクＴｍｇを印加することで、実際にドライブシャフト９５にかかっているトルクをキャンセル可能であり、振動を抑制することができる。その後、トルク指令値Ｔｍｇ^*をクリープトルク値Ｔｃｒとして主機モータ７０を制御し、時刻ｘ３６にてＭＧトルクＴｍｇがクリープトルク値Ｔｃｒに到達する。

【0070】

図９は、ロック解除領域が解除判定閾値θｔｈの手前側から設定されており、上限トルク値Ｔｕでの制御を行っていない場合を示している。図９では、ロック解除領域の開始角度をθｂとした。時刻ｘ４０～時刻ｘ４２の処理は、図７中の時刻ｘ２０～時刻ｘ２２の処理と同様である。

【0071】

時刻ｘ４３にて、アクチュエータ角度θａｃｔがロック解除領域の開始角度θｂに到達すると、ＭＧトルクＴｍｇが釣り合いトルク値Ｔｂとなるように主機モータ７０を制御する。この例では、上限トルク値Ｔｕでの制御を行っていないので、設定トルク値Ｔｐからトルクを下げるように制御しているが、上限トルク値Ｔｕでの制御を行っていた場合には、図８にて説明したのと同様、設定トルク値Ｔｐからトルクを上げるように制御する。

【0072】

これにより、アクチュエータ角度θａｃｔが解除判定閾値θｔｈに到達し、Ｐロックが解除されるとき、ギアセット周りのトルクが釣り合う状態となっているため、Ｐ抜き時の振動を抑制することができる。時刻ｘ４４以降の処理は、図７中の時刻ｘ２３以降の処理と同様である。

【0073】

本実施形態では、ＭＧ駆動制御部８２１は、パーキングギア３５とパーキングレバー３３との噛み合いが解除されるロック解除領域において、ＭＧトルクＴｍｇを変更する。詳細には、ＭＧ駆動制御部８２１は、ロック解除領域におけるＭＧトルクＴｍｇが、アクチュエータ４０の停滞が解消されたときのトルクである釣り合いトルク値Ｔｂとなるように、主機モータ７０の駆動を制御する。「アクチュエータ４０の停滞が解消されたときのトルク」は、停滞が解消されたときの検出値等に基づく実値であってもよいし、車重Ｗおよび傾斜角θｉに基づく推定値であってもよい。これにより、パーキングロック状態が解除されることで解放される車重Ｗの傾斜方向成分がキャンセルされるので、Ｐ抜きに伴う振動を低減することができる。

【0074】

ＭＧ駆動制御部８２１は、パーキングギア３５とパーキングレバー３３との噛み合いが解除された後、目標シフトレンジに応じたトルクであるクリープトルク値Ｔｃｒとなるように主機モータ７０の駆動を制御する。これにより、主機モータ７０のトルク変動による振動を抑制することができる。また上記実施形態と同様の効果を奏する。

【0075】

実施形態では、ＭＧ駆動制御部８２１が「駆動制御部」、ＭＧトルクＴｍｇが「主機モータの出力トルク」、設定トルク値Ｔｐが「第１トルク値」、上限トルク値Ｔｕが「第２トルク値」に対応する。

【0076】

（他の実施形態）
上記実施形態では、例えば設定トルク値から上限トルク値への切り替え等、主機モータの出力トルクを変更する場合、トルク変化量は一定であり、線形的にトルクを変化させている。他の実施形態では、非線形的にトルクを変化させるようにしてもよい。また、パルス状に増減させた制御値を重畳させるようにしてもよい。パルス駆動とすることで、パークロックを解除しやすくすることができる。

【0077】

第２実施形態および第３実施形態では、ロック解除領域において、主機モータの出力トルクを釣り合いトルク値Ｔｂとする。他の実施形態では、傾斜角θｉから推定される車両停止中の前後方向の加速度値と、加速度センサの検出値により検出されるパーキングロック解除後の車両の前後方向の加速度値との差分に応じて釣り合いトルク値Ｔｂを補正するようにしてもよい。これにより、車両の振動をより低減することができる。

【0078】

上記実施形態では、ディテント部材であるディテントプレートには２つの谷部が設けられている。他の実施形態では、谷部の数は２つに限らず、３以上であってもよい。また、アクチュエータ、ディテント機構やパーキングロック機構等の構成は、上記実施形態と異なっていてもよい。上記実施形態では、ディテント機構２０により、パーキングロック状態を保持する。他の実施形態では、ディテント機構２０に替えて、アクチュエータ４０自身のセルフロック機構によりパーキングロック状態を保持するように構成してもよい。

【0079】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

【符号の説明】

【0080】

３０・・・パーキングロック機構
３３・・・パーキングレバー
３５・・・パーキングギア
４０・・・アクチュエータ
７０・・・主機モータ
８０・・・車両制御装置
８１・・・アクチュエータ制御ユニット
８２・・・ＭＧ制御ユニット
８２１・・・ＭＧ駆動制御部（駆動制御部）
８２２・・・作動判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】