7616152 車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-08

(45)【発行日】2025-01-17

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 63/34 20060101AFI20250109BHJP

   B60T 1/06 20060101ALI20250109BHJP

   B60T 7/12 20060101ALI20250109BHJP

   F16H 61/32 20060101ALI20250109BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

F16H63/34

B60T1/06 G

B60T7/12 A

F16H61/32

B60L15/20 J

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022084860

(22)【出願日】2022-05-24

(65)【公開番号】P2023172793

(43)【公開日】2023-12-06

【審査請求日】2024-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085361

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 治幸

(74)【代理人】

【識別番号】100147669

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 光治郎

(72)【発明者】

【氏名】山谷 裕二

(72)【発明者】

【氏名】永野 知哉

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１２６５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８２８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０３０５８６３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ６３／３４

Ｂ６０Ｔ １／０６

Ｂ６０Ｔ ７／１２

Ｆ１６Ｈ ６１／３２

Ｂ６０Ｌ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動力源として機能する電動機と、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路の回転を機械的に停止させるパーキングロック機構と、車両を停止させるために踏込操作されるブレーキペダルと、を備え、
前記パーキングロック機構は、前記動力伝達経路上に設けられたパーキングギヤと、前記パーキングギヤと噛合可能なロック歯と、前記ロック歯の位置を切り替えるアクチュエータと、備え、シフト操作ポジションが駐車ポジションに切り替えられると、前記アクチュエータによって前記ロック歯が前記パーキングギヤと噛み合う位置に移動させられることで、前記パーキングギヤの回転が阻止されるパーキングロック状態に切り替えられる車両の、制御装置であって、
車両が停止した前記ブレーキペダルの踏込状態で前記シフト操作ポジションが駐車ポジションから他のシフトポジションに切り替えられると、前記電動機から路面勾配による前記駆動輪の回転方向に抗う回転方向に作用するトルクを出力させ、且つ、前記電動機の回転が検知されるまでの間、前記電動機から出力されるトルクを増加させ、次いで前記電動機の回転が検知されるまでに増加させられたトルクを前記ブレーキペダルの踏込が解除されるまで維持する
ことを特徴とする車両の制御装置。

【請求項2】

前記電動機の回転が検知されると、前記アクチュエータを駆動させ、前記ロック歯を前記パーキングギヤとの噛合が解除される位置まで移動させる
ことを特徴とする請求項１の車両の制御装置。

【請求項3】

前記路面勾配の方向に基づいて、前記駆動輪の回転方向に抗う回転方向に作用するトルクの方向を判定し、
車両を駐車させる過渡期において、前記パーキングロック機構がパーキングロック状態に切り替えられた後に、前記ブレーキペダルの踏込が解除されたときに発生する、前記電動機の回転角の変化または車輪の回転角の変化に基づいて、前記路面勾配の方向を判定する
ことを特徴とする請求項１または２の車両の制御装置。

【請求項4】

前記シフト操作ポジションが駐車ポジションから他のシフトポジションに切り替えられると、路面が坂路であるか否かを判定し、
路面が坂路である場合、前記電動機から路面勾配による前記駆動輪の回転方向に抗う回転方向に作用するトルクを出力させる
ことを特徴とする請求項１の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、坂路でシフトレバーがパーキングポジションから他のシフトポジションに切り替えられたとき、パーキングロック機構を適切に解除できる技術に関する。

【背景技術】

【0002】

坂路に車両を駐車させた状態で、車両のシフトレンジをパーキングレンジ（Ｐレンジ）から他のレンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジなど）に切り替えるため、シフトレバーをパーキングポジション（Ｐポジション）から他のシフトポジション（Ｄポジション、Ｒポジションなど）に切り替えたとき、パーキングロック機構にかかる負荷が大きくなるため、パーキングロック機構を作動させるアクチュエータにかかる荷重が大きくなったり、車輪の捩りに起因するショックが大きくなったりする虞がある。これに対して、特許文献１では、アクチュエータによってパーキングロック機構を解除できない場合には、トラクションモータを駆動させてパーキングギヤを回転させることによって、アクチュエータにかかる負荷を低減してパーキングロック機構を解除することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１１２４０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１にあっては、シフトレバーがパーキングポジション以外の他のシフトポジションに切り替えられたことが検知されると、パーキングロック機構のアクチュエータを駆動させ、このときパーキングロック機構が解除できない場合に、トラクションモータを駆動させていた。その結果、パーキングロック機構を作動させるアクチュエータの作動回数が増加することで電力消費量が増加し、アクチュエータの耐久性低下も懸念される。

【0005】

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、坂路で駐車した状態からパーキングロック機構を解除するに当たり、パーキングロック機構のアクチュエータの作動回数が増加することなくパーキングロック機構を解除できる車両の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】

第１発明の要旨とするところは、（ａ）駆動力源として機能する電動機と、前記電動機と駆動輪との間の動力伝達経路の回転を機械的に停止させるパーキングロック機構と、車両を停止させるために踏込操作されるブレーキペダルと、を備え、（ｂ）前記パーキングロック機構は、前記動力伝達経路上に設けられたパーキングギヤと、前記パーキングギヤと噛合可能なロック歯と、前記ロック歯の位置を切り替えるアクチュエータと、備え、シフト操作ポジションが駐車ポジションに切り替えられると、前記アクチュエータによって前記ロック歯が前記パーキングギヤと噛み合う位置に移動させられることで、前記パーキングギヤの回転が阻止されるパーキングロック状態に切り替えられる車両の、制御装置であって、（ｃ）車両が停止した前記ブレーキペダルの踏込状態で前記シフト操作ポジションが駐車ポジションから他のシフトポジションに切り替えられると、前記電動機から路面勾配による前記駆動輪の回転方向に抗う回転方向に作用するトルクを出力させ、次いで前記電動機の回転が検知されるまでに増加させられたトルクを前記ブレーキペダルの踏込が解除されるまで維持することを特徴とする。

【0007】

第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記電動機の回転が検知されると、前記アクチュエータを駆動させ、前記ロック歯を前記パーキングギヤとの噛合が解除される位置まで移動させることを特徴とする。

【0008】

第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明において、前記路面勾配の方向に基づいて、前記駆動輪の回転方向に抗う回転方向に作用するトルクの方向を判定し、車両を駐車させる過渡期において、前記パーキングロック機構がパーキングロック状態に切り替えられた後に、前記ブレーキペダルの踏込が解除されたときに発生する、前記電動機の回転角の変化または車輪の回転角の変化に基づいて、前記路面勾配の方向を判定することを特徴とする。

【0009】

第４発明の要旨とするところは、第１発明において、前記シフト操作ポジションが駐車ポジションから他のシフトポジションに切り替えられると、路面が坂路であるか否かを判定し、路面が坂路である場合、前記電動機から路面勾配による前記駆動輪の回転方向に抗う回転方向に作用するトルクを出力させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

第１発明によれば、シフト操作ポジションが駐車ポジションから他のシフトポジションに切り替えられたとき、電動機から路面勾配による駆動輪の回転方向に抗う回転方向に作用するトルクを出力し、且つ、電動機の回転が検知されるまでの間、前記電動機から出力されるトルクを増加させ、次いで前記電動機の回転が検知されるまでに増加させられたトルクを前記ブレーキペダルの踏込が解除されるまで維持するため、車両が坂路に停止し、パーキングギヤとそれと噛み合うロック歯との間にかかる荷重が大きい場合であっても、電動機の回転が検知されるまで電動機から出力されるトルクが増加することで、パーキングギヤとロック歯との間の荷重が減少し、電動機の回転が検知された時点では、パーキングギヤとロック歯との間にかかる荷重がゼロまたは略ゼロになる。この状態で、パーキングロック機構のパーキングギヤとロック歯との噛合が解除されることで、アクチュエータにかかる負荷が小さくなる。また、電動機が回転したときに、パーキングギヤと駆動輪との間の動力伝達経路で生じた捩りが解消されることで、車両を発進させるときに発生する、前記動力伝達経路の捩りに起因するショックも抑制される。また、本制御では、アクチュエータを駆動させて、パーキングギヤとロック歯との噛合が解除できないかを判断することがないため、アクチュエータの作動回数が増加せず、電力消費量も低減される。また、アクチュエータにかかる負荷も小さくなり、アクチュエータの耐久性低下も抑制される。

【0011】

第２発明によれば、電動機の回転が検知されると、アクチュエータを駆動させ、パーキングロック機構のパーキングギヤとロック歯との噛合を解除するため、アクチュエータにかかる負荷が小さくなり、アクチュエータの耐久性低下が抑制される。

【0012】

第３発明によれば、坂路に車両を停止させる過渡期において、パーキングロック機構がパーキングロック状態に切り替えられた後に、ブレーキペダルの踏込が解除されたときに発生する、電動機の回転角の変化または車輪の回転角の変化に基づいて、路面勾配の方向を正確に判定することができる。

【0013】

第４発明によれば、シフト操作ポジションが駐車ポジションから他のシフトポジションに切り替えられると、路面が坂路であるか否かを判定し、路面が坂路である場合、電動機から路面勾配による駆動輪の回転方向に抗う回転方向に作用するトルクを出力させるため、路面が平坦路と判定された場合には、電動機からトルクを出力することが回避されることで、電力消費量が低減される。

【0014】

ここで、勾配センサによって検出された路面勾配によっても、路面勾配の方向を判定することができる。また、車両が停止している路面を走行中における、アクセル開度に対する電動機の角加速度または車輪の角加速度に基づいて、路面勾配の方向を判定することもできる。また、車両が停止している路面を走行中における、ブレーキ操作量に対する電動機の角加速度または車輪の角加速度に基づいて、路面勾配の方向を判定することもできる。また、動力伝達装置の下部に設けられたオイルパンに貯留されるオイルのオイルレベルに基づいて、路面勾配の方向を判定することもできる。また、前輪車軸を支持する前輪車軸サスペンションのストローク量（変位量）および後輪車軸を支持する後輪車軸サスペンションのストローク量（変位量）の変化に基づいて、路面勾配の方向を判定することもできる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明が適用された車両の駆動系の構造を簡略的に示す図である。

【図2】図１のパーキングロック機構の全体構成を示す図である。

【図3】図２の後述するカム機構の内部構造を示す断面図である。

【図4】電子制御装置に入力される各種車両情報を説明するとともに、電子制御装置の制御機能を説明するための機能ブロック線である

【図5】車両を坂路に駐車させたときの車両挙動を示すタイムチャートである。

【図6】車両が登坂路を走行中における車両挙動を示すタイムチャートである。

【図7】車両を登坂路に停止させるときの車両挙動を示すタイムチャートである。

【図8】車両が登坂路に停止した状態を示す図である。

【図9】前輪車軸サスペンションのストローク量および後輪車軸サスペンションのスロトーク量と、路面の状態と、の関係を示す図である。

【図10】車両が平坦路にある場合の、オイルパンに貯留されるオイルの状態を示す図である。

【図11】車両が登坂路にある場合の、オイルパンに貯留されるオイルの状態を示す図である。

【図12】電子制御装置の制御作動に基づく車両挙動を示すタイムチャートである。

【図13】電子制御装置の制御作動の要部を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

【実施例】

【0017】

図１は、本発明が適用された車両１０の駆動系の構造を簡略的に示す図である。車両１０は、走行用の駆動力源として機能する電動機ＭＧと、駆動輪１２と、電動機ＭＧと駆動輪１２との間に設けられた動力伝達装置１４と、を備えている。このように、車両１０は、電動機ＭＧを駆動力源とする電気自動車である。

【0018】

電動機ＭＧは、バッテリ１６から供給される電力によって機械的な動力を発生させる発動機としての機能、および、機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有するモータジェネレータである。なお、前記動力は、特に区別しない場合にはトルクおよび力と同意である。

【0019】

電動機ＭＧは、インバータ１８を介してバッテリ１６に接続されている。電動機ＭＧは、電子制御装置２０によってインバータ１８が制御されることにより、電動機ＭＧから出力されるＭＧトルクＴmが制御される。ＭＧトルクＴmは、例えば電動機ＭＧの回転方向が車両１０の進行方向と同じ回転方向である場合、加速側の正トルクは力行トルクであり、減速側となる負トルクは回生トルクである。

【0020】

電動機ＭＧは、インバータ１８を介してバッテリ１６から供給される電力によって走行用の動力を発生させる。また、電動機ＭＧは、駆動輪１２側から入力される被駆動力によって発電可能に構成されている。電動機ＭＧによって発電させられた電力は、インバータ１８を経由してバッテリ１６に蓄電される。

【0021】

インバータ１８は、バッテリ１６からの直流電流を交流電流（三相交流電流）に変換して電動機ＭＧに供給したり、電動機ＭＧで発電された交流電流を直流電流に変換してバッテリ１６に蓄電したりする。

【0022】

動力伝達装置１４は、電動機ＭＧと駆動輪１２との間の動力伝達経路を構成している。動力伝達装置１４は、例えば有段式または無段式の変速機、差動歯車装置、ドライブシャフト等を含んで構成され、電動機ＭＧから出力されるＭＧトルクＴmを駆動輪１２側に伝達する。

【0023】

また、動力伝達装置１４は、車両１０のシフトレンジが駐車レンジであるパーキングレンジ（以下、Ｐレンジ）に切り替えられたときに作動させられるパーキングロック機構２２を備えている。

【0024】

図２は、図１のパーキングロック機構２２の全体構成を示す図である。また、図３は、図２の後述するカム機構３６の内部構造を示す断面図である。パーキングロック機構２２は、ドライブギヤ２６に一体的に設けられているパーキングギヤ２８と、パーキングギヤ２８と噛合可能なロック歯３０が形成されているパーキングポール３２と、パーキングポール３２と接触するカム３４（図３参照）を有し、カム３４をパーキングギヤ２８の回転軸線ＣＬ（以下、軸線ＣＬ）に対して平行に移動することでパーキングポール３２を回動させるカム機構３６と、カム機構３６を駆動するアクチュエータ３８とを、含んで構成されている。

【0025】

パーキングギヤ２８は、電動機ＭＧと駆動輪１２との間の動力伝達経路上に設けられている。パーキングギヤ２８には、パーキングポール３２のロック歯３０と噛み合うための噛合歯２８ａが、周方向で等角度間隔に複数個形成されている。噛合歯２８ａがロック歯３０と噛み合うと、パーキングギヤ２８およびドライブギヤ２６が回転停止させられ、ドライブギヤ２６に機械的に連結されている駆動輪１２についても回転停止させられる。

【0026】

パーキングポール３２は、パーキングギヤ２８の噛合歯２８ａと噛合可能なロック歯３０が形成されている、長手状に伸びる板状の部材である。パーキングポール３２は、軸線ＣＬと平行な回動軸４０を中心にして回動可能に構成されており、パーキングポール３２が、図２に示す矢印Ａ側に回動するとロック歯３０と噛合歯２８ａとが噛み合わされてロック状態に切り替えられる。一方、パーキングポール３２が矢印Ｂ側に回動するとロック歯３０と噛合歯２８ａとの噛合が解除される非ロック状態に切り替えられる。このように、パーキングポール３２は、回動させられることによって、ロック歯３０とパーキングギヤ２８の噛合歯２８ａとが噛み合うロック状態と、ロック歯３０とパーキングギヤ２８の噛合歯２８ａとの噛合が解除される非ロック状態と、に切り替える機能を有している。

【0027】

次に、カム機構３６の構造について説明する。図３は、カム機構３６の内部構造を示す断面図である。なお、図３は、パーキングロック機構２２において、パーキングポール３２のロック歯３０とパーキングギヤ２８の噛合歯２８ａとが噛み合った状態（噛合状態、ロック状態）を示している。

【0028】

カム機構３６は、パーキングポール３２に接触するカム３４と、先端側にカム３４が取り付けられ、軸線ＣＬに対して平行に移動することで、カム３４を移動させるパーキングロッド４２と、パーキングロッド４２を収容するカバー４４と、カム３４を案内するパーキングスリーブ４６と、パーキングスリーブ４６を保持するプレート４８と、カム３４に付勢力を付与するカムスプリング５２と、を備えている。

【0029】

カム３４は、円錐状のテーパ面５０が形成される環状の部材であり、パーキングロッド４２の先端側に取り付けられている。具体的には、カム３４は、パーキングロッド４２に、そのパーキングロッド４２に対して軸方向への相対移動可能な状態で挿し通されている。カムスプリング５２は、コイルスプリングからなり、内部をパーキングロッド４２が貫通している。カムスプリング５２は、パーキングロッド４２に移動不能に固定されているリング５３とカム３４との間に介挿されており、カム３４をパーキングロッド４２の先端側に付勢している。また、パーキングロッド４２の先端には、カム３４の軸方向への移動を規制する大径部５４が形成されている。これより、カム３４が、カムスプリング５２によってパーキングロッド４２の先端側に付勢され、通常の状態では、図３に示すように、カム３４が、パーキングロッド４２の先端側に形成されている大径部５４に当接させられる。

【0030】

パーキングロッド４２は、アクチュエータ３８を介して、図２、図３の矢印で示すＣ方向およびＤ方向（すなわちパーキングロッド４２の軸方向）に移動可能とされている。なお、図３は、パーキングロッド４２が矢印Ｃ方向（すなわちプレート４８側）に移動した状態を示している。パーキングスリーブ４６には、パーキングロッド４２とともにカム３４が移動した際に、カム３４を案内する案内溝５６が形成されている。カム３４は、この案内溝５６に沿って移動させられる。

【0031】

プレート４８には、パーキングスリーブ４６が貫通する穴６０が形成されている。また、プレート４８には、リターンスプリング６２を支持する支持軸６４が設けられている。リターンスプリング６２は、パーキングポール３２に当接し、パーキングポール３２のロック歯３０とパーキングギヤ２８の噛合歯２８ａとの噛合が解除される非ロック側に、パーキングポール３２を常時付勢している。従って、パーキングロック機構２２がロック状態から非ロック状態に切り替わる際には、パーキングポール３２がリターンスプリング６２によって非ロック側に速やかに回動させられる。また、運転者の意図しない、パーキングロック機構２２のロック状態への切り替わりも防止される。

【0032】

アクチュエータ３８は、回転軸６６を回転させることにより、パーキングロッド４２を軸方向に移動させる。回転軸６６は、中間部材６８を介してパーキングロッド４２のカム３４の取付位置と反対側の軸端部に連結されている。従って、回転軸６６が回転すると、中間部材６８とパーキングロッド４２との連結部７０の位置が変化し、この連結部７０の位置に応じてパーキングロッド４２およびカム３４が軸方向に移動する。

【0033】

回転軸６６には、ディテント機構７２が設けられている。ディテント機構７２は、回転軸６６に連動するディテントプレート７４と、ディテントプレート７４に形成されている後述する波状面７６に先端部が押し付けられるディテントスプリング７８とを、備えている。ディテントプレート７４には、山と谷が交互に連続して形成された波状面７６が形成されている。ディテントスプリング７８の先端部が、この波状面７６に押し付けられており、回転軸６６が所定のシフトポジションに対応する回転位置に到達すると、ディテントスプリング７８の先端部が、波状面７６の所定のシフトポジションに対応する谷の位置に移動させられる。

【0034】

シフトレバー１０４（図４参照）のシフト操作ポジションＰshが駐車ポジションであるパーキングポジション（以下、Ｐポジション）に切り替えられると、アクチュエータ３８によってパーキングポール３２が回動軸４０を中心に反時計回りに回動させられることで、ロック歯３０がパーキングギヤ２８と噛み合う位置に移動させられ、パーキングギヤ２８とロック歯３０とが噛み合わされる。このとき、パーキングギヤ２８は、駆動輪１２に機械的に連結されているため、パーキングギヤ２８とロック歯３０とが噛み合うことで、パーキングギヤ２８および駆動輪１２の回転が阻止される。従って、パーキングロック機構２２が、駆動輪１２の回転が阻止されるパーキングロック状態（パーキングロックＯＮ）に切り替えられ、シフトレンジがＰレンジとなる。

【0035】

また、パーキングロック機構２２がパーキングロック状態に切り替えられた状態から、シフト操作ポジションＰshがＰポジション以外のシフトポジションに切り替えられると、アクチュエータ３８によってパーキングポール３２が回動軸４０を中心にして時計回りに回動させられることで、パーキングギヤ２８とロック歯３０との噛合が解除される。このとき、パーキングギヤ２８の回転が許容され、パーキングロック機構２２が非パーキングロック状態（パーキングロックＯＦＦ）に切り替えられ、シフトレンジがＰレンジから他のシフトレンジに切り替えられる。

【0036】

上述したように、パーキングポール３２は、アクチュエータ３８によって回動軸４０を中心にして回動させられる。アクチュエータ３８は、例えば電動モータから構成され、電子制御装置２０から出力される指令信号Ｓparkによって駆動させられる。例えば、電子制御装置２０からパーキングロック機構２２をパーキングロックに切り替える指令信号Ｓparkが出力されると、アクチュエータ３８を介して、パーキングポール３２が図２において矢印Ａ方向に回動させられる。このとき、パーキングギヤ２８とロック歯３０とが噛み合わされることによって、パーキングギヤ２８および駆動輪１２の回転が阻止される。

【0037】

一方、電子制御装置２０からパーキングロック機構２２のパーキングロックを解除する指令信号Ｓparkが出力されると、アクチュエータ３８を介して、パーキングポール３２が図２において矢印Ｂ方向に回動させられる。このとき、パーキングギヤ２８とロック歯３０との噛合が解除され、パーキングギヤ２８および駆動輪１２の回転が許容される。

【0038】

電子制御装置２０は、走行制御などの各種制御を実行する。例えば、電子制御装置２０は、電動機ＭＧのＭＧ回転角θm、ＭＧ回転速度Ｎm等に基づいて、電動機ＭＧのＭＧトルクＴmを制御する。

【0039】

電子制御装置２０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置２０は、必要に応じて電動機制御用、制動制御用等の複数の制御装置から構成される。

【0040】

電子制御装置２０には、各種センサなどから各種車両情報が入力される。図４は、各種センサから電子制御装置２０に入力される各種車両情報を具体的に説明するとともに、電子制御装置２０の制御機能を説明するための機能ブロック線である。

【0041】

電子制御装置２０には、車両１０に備えられた各種センサ（例えばＭＧ回転角センサ８０、車輪回転角センサ８２、シフトポジションセンサ８４、アクセル開度センサ８６、ＭＧトルクセンサ８８、マスタシリンダ油圧センサ９０、ホイルシリンダ油圧センサ９２、前輪車軸サスストロークセンサ９４、後輪車軸サスストロークセンサ９６、オイルレベルセンサ９８、ブレーキストロークセンサ１００、勾配センサ１０２など）による検出値に基づく各種信号（例えば、電動機ＭＧのＭＧ回転角θm[deg]およびＭＧ回転速度Ｎm[rpm]、各車輪（駆動輪１２を含む）の車輪回転角θr[deg]および車輪回転速度Ｎr[rpm]、シフトレバー１０４の操作位置であるシフト操作ポジションＰsh、アクセルペダル１０６の操作量であるアクセル開度θacc[%]、電動機ＭＧのＭＧトルクＴm[Nm]、ブレーキマスタシリンダのマスタ油圧Ｐm[Pa]、各車輪に設けられたブレーキの制動力を調整するブレーキホイルシリンダのホイル油圧Ｐwl[Pa]、前輪車軸サスペンションのストローク量ＳＴf[mm]、後輪車軸サスペンションのストローク量ＳＴr[mm]、動力伝達装置１４のオイルパン１５２（図１０、図１１参照）に貯留されているオイルの油面の高さであるオイルレベルＬo[mm]、ブレーキペダル１０８のストローク量ＳＴbrk[mm]、路面勾配θ[deg]および路面勾配θの方向など）が、それぞれ供給される。

【0042】

電子制御装置２０からは、車両１０に備えられた各装置（例えばインバータ１８、アクチュエータ３８など）に各種指令信号（例えば電動機ＭＧを制御するための指令信号Ｓm、アクチュエータ３８を駆動させるための指令信号Ｓparkなど）が、それぞれ出力される。

【0043】

上記のように構成される車両１０において、坂路でシフトレバー１０４をパーキングポジション（Ｐポジション）に操作した後、パーキングブレーキをかけずにブレーキペダル１０８の踏込を解除すると、パーキングギヤ２８から駆動輪１２の間の動力伝達経路を構成する回転部材（ドライブシャフトなど）が、路面勾配θに応じて捩られ、この回転部材の捩りによる捩りトルクＴtwが発生する。この状態から車両１０を発進させるため、ブレーキペダル１０８を踏み込んだ状態からシフトレバー１０４を走行ポジション（ＤポジションまたはＲポジション）に切り替えると、パーキングギヤ２８とパーキングポール３２のロック歯３０との間で生じる抵抗力が大きいため、アクチュエータ３８にかかる負荷が大きくなる。また、アクチュエータ３８が駆動してパーキングギヤ２８とロック歯３０との噛合が解除されたとき、捩りトルクＴtwが放出されることによるショックが発生する虞がある。

【0044】

これに対して、電子制御装置２０は、車両１０が駐車された状態から車両１０を発進させるため、車両１０が停止した状態でシフト操作ポジションＰshがＰポジションから他のシフトポジションに切り替えられると、車両１０が駐車する路面が坂路であるか否かを判定し、路面が坂路である場合には、電動機ＭＧから路面勾配θによる駆動輪１２の回転方向に抗う回転方向に作用するＭＧトルクＴmを出力させ、且つ、電動機ＭＧの回転が検出されるまでの間、電動機ＭＧのＭＧトルクＴmを増加させる。以下、車両１０が坂路に駐車した状態からの車両１０の発進制御について説明する。

【0045】

電子制御装置２０は、車両１０が駐車した状態から車両１０を発進させるに当たり実行される、シフトレバー切替判定手段としてのシフトレバー切替判定部１２０、坂路判定手段としての坂路判定部１２２、発進時ＭＧトルク制御手段としての発進時ＭＧトルク制御部１２４、ＭＧ回転判定手段としてのＭＧ回転判定部１２６、およびアクチュエータ制御手段としてのアクチュエータ制御部１２８を、機能的に備えている。

【0046】

シフトレバー切替判定部１２０は、運転者によって、シフトレバー１０４が、車両駐車ポジションであるＰポジションから走行ポジションであるＤポジションまたはＲポジションに切り替えられたか否かを判定する。シフトレバー切替判定部１２０は、シフトポジションセンサ８４によって検出される、シフトレバー１０４のシフト操作ポジションＰshが、ＰポジションからＤポジションまたはＲポジションに切り替わったことを検知すると、ＰポジションからＤポジションまたはＲポジションに切り替えられたと判定する。

【0047】

坂路判定部１２２は、シフト操作ポジションＰshがＰポジションからＤポジションまたはＲポジションへ切り替えられたことが判定されると、車両１０が駐車している路面が坂路であるか否かを判定する。また、坂路判定部１２２は、路面が坂路であった場合には、路面勾配θの方向を判定する。ここで、路面勾配θの方向とは、車両１０の進行方向に対する路面の変化方向に対応する。例えば、登坂路であれば路面勾配θが正の方向となり、降坂路であれば路面勾配θが負の方向となる。言い換えれば、路面勾配θの方向を判定することは、路面が登坂路および降坂路の何れであるかを判定することと同意である。

【0048】

坂路判定部１２２は、例えば、車両１０を駐車させる過渡期に発生する車両１０のずり下がりから、路面が坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向を判定する。坂路判定部１２２は、車両１０を駐車させる過渡期において、パーキングロック機構２２がパーキングロック状態に切り替えられた後、ブレーキペダル１０８の踏込が解除されたときに発生する、電動機ＭＧのＭＧ回転角θmの変化に基づいて、路面が坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向（すなわち路面が登坂路および降坂路の何れであるか）を判定する。

【0049】

車両１０を駐車させるときには、通常、運転者がブレーキペダル１０８を踏み込むことで車両１０を停止させ、その後に運転者がシフトレバー１０４をＰポジションに操作することで、パーキングロック機構２２がパーキングロック状態に切り替えられる。その後は、運転者がブレーキペダル１０８の踏込を解除する。このとき、車両１０が坂路にあると、パーキングギヤ２８とパーキングポール３２のロック歯３０とが噛み合うまでの間、車両１０のずり下がりが発生する。

【0050】

そこで、坂路判定部１２２は、運転者がブレーキペダル１０８の踏込を解除した後、車両１０のずり下がりによるＭＧ回転角θmの変化が検出されると、路面が坂路であると判定する。このとき、坂路判定部１２２は、車両１０がずり下がったときのＭＧ回転角θmの回転変化方向に基づいて、路面勾配θの方向を判定する。例えば、登坂路であれば、ＭＧ回転角θmが後進回転方向に変化し、降坂路であれば、ＭＧ回転角θmが前進回転方向に変化する。従って、坂路判定部１２２は、ＭＧ回転角θmが後進回転方向に変化した場合には登坂路と判定し、ＭＧ回転角θmが前進回転方向に変化した場合には降坂路と判定する。

【0051】

また、坂路判定部１２２は、電動機ＭＧのＭＧ回転角θmに代わって、車輪回転角センサ８２によって検出される、車輪の車輪回転角θrに基づいて、路面が坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向を判定することもできる。車輪回転角θrは、駆動輪１２の車輪回転角θrだけでなく、駆動輪１２とは別個に設けられた従動輪の車輪回転角θrを適用することもできる。なお、具体的な判定方法については、上述したＭＧ回転角θmに基づく判定と同じであるため、その説明を省略する。

【0052】

図５は、車両１０を坂路に駐車させたときの車両挙動を示すタイムチャートである。図５において、横軸が時間ｔ[sec]を示し、縦軸が、シフト操作ポジションＰsh、ブレーキペダル１０８の踏込の有無、パーキングロック機構２２の作動状態、電動機ＭＧのＭＧ回転角θm[deg]または車輪回転角θr[deg]、捩りトルクＴtw[Nm]を、それぞれ示している。なお、捩りトルクＴtwとは、パーキングギヤ２８から駆動輪１２の間の動力伝達経路を構成する回転部材（ドライブシャフトなど）の捩れによって、前記回転部材内に蓄積されるトルクに対応する。

【0053】

図５のｔ１時点では、車両１０を停止させるためにブレーキペダル１０８が踏み込まれている（ブレーキペダルＯＮ）。ｔ１時点から所定時間経過したｔ２時点では、車両１０が停止したことで、車両１０を駐車させるためにシフトレバー１０４のシフト操作ポジションＰshが、ＤポジションまたはＲポジションからＰポジションに切り替えられている。これに伴い、パーキングロック機構２２が、非パーキングロック状態（パーキングロックＯＦＦ）からパーキングロック状態に（パーキングロックＯＮ）に切り替えられる。ｔ３時点では、パーキングロック機構２２がパーキングロック状態に切り替わったことで、ブレーキペダル１０８の踏込が解除されている（ブレーキペダルＯＦＦ）。このとき、車両１０が坂路にあるため、パーキングロック機構２２を構成するパーキングギヤ２８とパーキングポール３２のロック歯３０とが噛み合うまでの間、車両１０がずり下がるため、ＭＧ回転角θmおよび車輪回転角θrに変化が生じる。このＭＧ回転角θmまたは車輪回転角θrの変化が検出されることで、坂路であるか否かが判定される。また、ＭＧ回転角θmの変化方向および車輪回転角θrの変化方向から、路面勾配θの方向、すなわち坂路が登坂路および降坂路の何れであるか判定される。また、車両１０が坂路にあると、パーキングギヤ２８から駆動輪１２までの間の動力伝達経路を構成する回転要素（ドライブシャフトなど）が捩られるため、この捩りによる捩りトルクＴtwが発生している。

【0054】

路面が坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向は、他の判定方法に基づいて判定することもできる。以下、上述した判定方法以外の他の判定方法について説明する。

【0055】

例えば、車両１０を駐車させる路面を走行中の、アクセルペダル１０６の操作量であるアクセル開度θaccに対する、ＭＧ回転速度Ｎmの変化勾配すなわちＭＧ角加速度αm、または車輪回転速度Ｎrの変化勾配すなわち車輪角加速度αrから、坂路である否か、および、路面勾配θの方向を判定することができる。

【0056】

車両１０が平坦路を走行中における、所定のアクセル開度θaccでの電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmまたは車輪の車輪角加速度αrを基準角加速度αstとしたとき、登坂路を走行中は、同じ所定のアクセル開度θaccでの電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmおよび車輪の車輪角加速度αrが、基準角加速度αstよりも低くなる。一方、降坂路を走行中は、同じ所定のアクセル開度θaccでの電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmおよび車輪の車輪角加速度αrが、基準角加速度αstよりも高くなる。

【0057】

そこで、坂路判定部１２２は、走行中のＭＧ回転速度Ｎmの変化から電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmを算出し、そのＭＧ角加速度αmが、アクセル開度θacc毎に規定される、平坦路を走行時の基準角加速度αstから所定値以上乖離している場合、路面が坂路であると判定する。このとき、坂路判定部１２２は、ＭＧ角加速度αmが基準角加速度αstよりも低い場合には、坂路が登坂路と判定し、ＭＧ角加速度αmが基準角加速度αstよりも高い場合には、坂路が降坂路と判定する。

【0058】

或いは、坂路判定部１２２は、走行中の車輪回転速度Ｎrの変化から車輪の車輪角加速度αrを算出し、その車輪角加速度αrが、アクセル開度θacc毎に規定される、平坦路を走行時の基準角加速度αstから所定値以上乖離している場合、路面が坂路であると判定する。このとき、坂路判定部１２２は、車輪角加速度αrが基準角加速度αstよりも低い場合には、坂路が登坂路と判定し、車輪角加速度αrが基準角加速度αstよりも高い場合には、坂路が降坂路と判定する。ここで、平坦路を走行時のアクセル開度θacc毎の基準角加速度αstは、予め実験的または設計的に求められ、アクセル開度θaccをパラメータとする基準角加速度αstの関係マップとして記憶されている。なお、上記判定方法は、例えば、車両１０を駐車させる路面を走行中にアクセル操作が為された場合、具体的には、車両１０を停止させる直近の時点でアクセル操作が為された場合に判定可能になる。

【0059】

図６は、車両１０が登坂路を走行中の車両挙動を示すタイムチャートである。図６において、横軸が時間ｔ[sec]を示し、縦軸が、シフト操作ポジションＰsh、アクセル開度θacc[%]、電動機ＭＧのＭＧ回転速度Ｎm[rpm]または車輪の車輪回転速度Ｎr[rpm]を、それぞれ示している。

【0060】

図６のｔ１時点では、アクセルペダル１０６が踏み込まれることによってアクセル開度θaccが増加し、ｔ１時点から所定時間経過するとアクセル開度θaccが所定値Ｋ１で維持されている。このとき、実線で示すＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrが、アクセル開度θaccの増加に伴って上昇している。また、破線で示すＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrは、基準角加速度αstに基づくＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎr、すなわち平坦路でアクセル操作されたときのＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrを示している。図６のタイムチャートでは、登坂路を走行中であって、ＭＧ角加速度αmおよび車輪角加速度αrが基準角加速度αstよりも低くなるため、時間ｔが経過するに伴って、実線のＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrと、破線のＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrとの乖離量が増加している。なお、図示しないが、路面が降坂路である場合には、ＭＧ角加速度αmおよび車輪角加速度αrが基準角加速度αstよりも高いため、実線のＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrが、破線の基準速度Ｎstよりも高くなる。

【0061】

また、路面が坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向を、ブレーキペダル１０８の操作量に対する、電動機ＭＧのＭＧ角加速度αm、または、車輪の車輪角加速度αrから判定することができる。なお、ブレーキ操作が為された場合には、電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmおよび車輪の車輪角加速度αrは、何れも負の値となる。

【0062】

車両１０が平坦路を走行中における、所定のブレーキペダル１０８の操作量での電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmまたは車輪の車輪角加速度αrを基準角加速度αstとしたとき、登坂路を走行中は、同じ所定のブレーキ操作量における電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmおよび車輪の車輪角加速度αrが、基準角加速度αstよりも負側に大きくなる。すなわち、ＭＧ角加速度αmおよび車輪角加速度αrの絶対値が、基準角加速度αstの絶対値よりも大きくなる。一方、降坂路を走行中は、同じ所定のブレーキ操作量における電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmおよび車輪の車輪角加速度αrが、基準角加速度αstよりも負側に小さくなる。すなわち、ＭＧ角加速度αmおよび車輪角加速度αrの絶対値が、基準角加速度αstの絶対値よりも小さくなる。

【0063】

そこで、坂路判定部１２２は、走行中のＭＧ回転速度Ｎmの変化から電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmを算出し、そのＭＧ角加速度αmの絶対値が、そのときのブレーキ操作量に基づいて決定される基準角加速度αstの絶対値に対して所定値以上乖離している場合、路面が坂路であると判定する。このとき、坂路判定部１２２は、ＭＧ角加速度αmの絶対値が、基準角加速度αstの絶対値よりも大きい場合、坂路が登坂路と判定し、ＭＧ角加速度αmが基準角加速度αstよりも小さい場合には、坂路が降坂路であると判定する。

【0064】

或いは、坂路判定部１２２は、走行中の車輪回転速度Ｎrの変化から車輪の車輪角加速度αrを算出し、その車輪角加速度αrの絶対値が、そのときのブレーキ操作量に基づいて決定される基準角加速度αstの絶対値に対して所定値以上乖離している場合、路面が坂路であると判定する。このとき、坂路判定部１２２は、走行中の車輪角加速度αrの絶対値が、基準角加速度αstの絶対値よりも大きい場合、坂路が登坂路と判定し、車輪角加速度αrの絶対値が、基準角加速度αstの絶対値よりも小さい場合、坂路が降坂路と判定する。平坦路を走行中におけるブレーキ操作量毎の基準角加速度αstは、予め実験的または設計的に求められ、ブレーキ操作量をパラメータとする基準角加速度αstの関係マップとして記憶されている。ブレーキ操作量として、例えば、ブレーキペダル１０８のストローク量ＳＴbrk、ブレーキマスタシリンダのマスタ油圧Ｐm、ホイルシリンダのホイル油圧Ｐwlなどが適用される。これらは、何れもブレーキ操作量の関連値である。なお、上記判定方法は、例えば、車両１０が駐車させる路面を走行中にブレーキ操作が為された場合、具体的には、車両１０を停止させる直近の時点でブレーキ操作が為された場合に判定可能になる。

【0065】

図７は、車両１０を登坂路に停止させるときの車両挙動を示すタイムチャートである。図７において、横軸が時間ｔ[sec]を示し、縦軸が、シフト操作ポジションＰsh、ブレーキ油圧Ｐbrk[Pa]、電動機ＭＧのＭＧ回転速度Ｎm[rpm]または車輪回転速度Ｎr[rpm]を、それぞれ示している。

【0066】

図７のｔ１時点では、ブレーキペダル１０８が踏み込まれることによって、ブレーキ操作量に相当するブレーキ油圧Ｐbrk（例えばブレーキマスタシリンダのマスタ油圧Ｐm）が増圧し、ｔ１時点から所定時間経過すると、ブレーキ油圧Ｐbrkが油圧Ｋ２で保持されている。このとき、実線で示すＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrが、ブレーキ油圧Ｐbrkの増加に伴って低下している。また、破線で示すＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrは、基準角加速度αstに基づくＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎr、すなわち平坦路でブレーキ操作されたときのＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrを示している。図７のタイムチャートでは、登坂路を走行中であって、ＭＧ角加速度αmおよび車輪角加速度αrの負側の絶対値が基準角加速度αstの絶対値よりも大きいため、ＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrが、破線で示すＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrよりも減速の勾配が大きくなっている。なお、図示しないが、路面が降坂路である場合には、ＭＧ角加速度αmおよび車輪角加速度αrの絶対値が基準角加速度αstの絶対値よりも小さいため、ＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrが、破線で示すＭＧ回転速度Ｎmまたは車輪回転速度Ｎrよりも減速の勾配が小さくなる。

【0067】

また、路面が坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向を、勾配センサ１０２によって検出される路面勾配θおよび路面勾配θの方向に基づいて直接判定することもできる。すなわち、坂路判定部１２２は、車両１０が停止すると、勾配センサ１０２によって検出される路面勾配θに基づいて、坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向を判定する。

【0068】

また、路面が坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向を、前輪車軸サスストロークセンサ９４（以下、前輪ストロークセンサ９４）および後輪車軸サスストロークセンサ９６（以下、後輪ストロークセンサ９６）によって検出される、前輪車軸サスペンション１４４のストローク量ＳＴfおよび後輪車軸サスペンション１５０のストローク量ＳＴrに基づいて判定することもできる。

【0069】

図８は、車両１０が例えば登坂路に停止した状態を示している。前輪１４０（車輪）の前輪車軸１４２は、破線で示す前輪車軸サスペンション１４４によって支持されている。前輪車軸サスペンション１４４には、前輪ストロークセンサ９４が取り付けられており、前輪車軸サスペンション１４４の変位量であるストローク量ＳＴfが検出される。また、後輪１４６（車輪）の後輪車軸１４８は、破線で示す後輪車軸サスペンション１５０によって支持されている。後輪車軸サスペンション１５０には、後輪ストロークセンサ９６が取り付けられており、後輪車軸サスペンション１５０の変位量であるストローク量ＳＴfが検出される。なお、前輪１４０（車輪）および後輪１４６（車輪）の少なくとも一方が駆動輪１２として機能する。

【0070】

車両１０が図８に示す登坂路に停止した状態では、下式（１）で算出される重量Ｗmvだけ、前輪車軸１４２側から後輪車軸１４８側に重量が移動する。式（１）において、Ｗが車両全体の重量を示し、Ｈが路面から車両１０の重心までの高さを示し、θが路面勾配を示している。車両１０が登坂路に停車した状態では、式（１）で算出される重量Ｗmvだけ前輪車軸１４２にかかる重量が後輪車軸１４８側に移動するため、前輪車軸サスペンション１４４の縮み量が低減する一方で、後輪車軸サスペンション１５０の縮み量が増加する。一方、車両１０が降坂路に停止した状態では、式（１）によって算出される重量Ｗmvだけ、後輪車軸１４８側にかかる重量が前輪車軸１４２側に移動する。このとき、前輪車軸サスペンション１４４の縮み量が増加する一方で、後輪車軸サスペンション１５０の縮み量が低減する。
Ｗmv＝（Ｗ×Ｈ×ｔａｎθ）／Ｌ・・・（１）

【0071】

上記を考慮して、前輪車軸サスペンション１４４（以下、前輪サス１４４）のストローク量ＳＴfおよび後輪車軸サスペンション１５０（以下、後輪サス１５０）のストローク量ＳＴrに基づいて、路面が坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向を判定することができる。

【0072】

図９は、前輪サス１４４のストローク量ＳＴfおよび後輪サス１５０のストローク量ＳＴrと、路面の状態との関係を示している。図９において、車両１０が平坦路にある状態が基準状態として規定されている。具体的には、車両１０が平坦路にあるときの前輪サス１４４のストローク量ＳＴf、および、後輪サス１５０のストローク量ＳＴfが基準値として予め規定されている。また、車両１０が登坂路にある場合には、前輪サス１４４にかかる重量が平坦路に比べて減少するとともに後輪サス１５０にかかる重量が平坦路に比べて増加するため、前輪サス１４４のストローク量ＳＴfが基準値に対して伸び側に変化するとともに後輪サス１５０のストローク量ＳＴrが基準値に対して縮み側に変化する。また、車両１０が降坂路にある場合には、前輪サス１４４にかかる重量が平坦路に比べて増加するとともに後輪サス１５０にかかる重量が平坦路に比べて減少するため、前輪サス１４４のストローク量ＳＴfが基準値に対して縮み側に変化するとともに後輪サス１５０のストローク量ＳＴrが基準値に対して伸び側に変化する。

【0073】

これより、坂路判定部１２２は、前輪サス１４４のストローク量ＳＴfが基準値に対して伸び側に変化するとともに、後輪サス１５０のストローク量ＳＴrが基準値に対して縮み側に変化した場合、路面が坂路であって、坂路が登坂路であると判定する。また、坂路判定部１２２は、前輪サス１４４のストローク量ＳＴfが基準値に対して縮み側に変化するとともに、後輪サス１５０のストローク量ＳＴrが基準値に対して伸び側に変化した場合、路面が坂路であって、坂路が降坂路であると判定する。このように、前輪サス１４４のストローク量ＳＴfの変化方向と後輪サス１５０のストローク量ＳＴrの変化方向とが異なる場合には、車両１０が坂路にあるものと判定される。また、前輪サス１４４のストローク量ＳＴfの変化方向および後輪サス１５０のストローク量ＳＴrの変化方向に応じて、坂路が登坂路および降坂路の何れであるか判定される。

【0074】

なお、車両１０に人が乗車したり、荷物が積載される場合には、前輪サス１４４のストローク量ＳＴfが基準値に比べて縮み側に変化するとともに、後輪サス１５０のストローク量ＳＴrが基準値に比べて縮み側に変化する。また、車両１０から人が降車したり、車両１０の荷物が運び出されたりした場合には、前輪サス１４４のストローク量ＳＴfが基準値に比べて伸び側に変化するともに、後輪サス１５０のストローク量ＳＴrが基準値に比べて伸び側に変化する。このように、前輪サス１４４のストローク量ＳＴfの変化方向と後輪サス１５０のストローク量ＳＴrの変化方向とが同じ場合には、人や荷物等による重量変化が発生したと判断される。

【0075】

また、路面が坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向を、オイルレベルセンサ９８によって検出される、動力伝達装置１４のオイルパン１５２に貯留されているオイルの油面の高さであるオイルレベルＬoに基づいて判定することもできる。

【0076】

図１０は、車両１０が平坦路にある場合の、動力伝達装置１４の下部に配置されるオイルパン１５２に貯留されるオイルの状態を示している。図１１は、車両１０が登坂路にある場合の、動力伝達装置１４の下部に配置されるオイルパン１５２に貯留されるオイルの状態を示している。

【0077】

図１０に示す車両１０が平坦路にある場合のオイルレベルＬoが、基準オイルレベルＬstとして予め規定されている。また、車両１０が登坂路に停止した場合には、図１１に示すように、車両１０とともにオイルパン１５２が傾斜することで、オイルレベルＬoが変化する。具体的には、車両１０が登坂路にある場合、図１１に示すように、オイルレベルＬoが基準オイルレベルＬstよりも高くなる。一方、図示しないが、車両１０が降坂路にある場合、オイルレベルＬoが基準オイルレベルＬstよりも低くなる。

【0078】

そこで、坂路判定部１２２は、オイルレベルセンサ９８によって検出されるオイルレベルＬoが基準オイルレベルＬstに対して所定値以上乖離している場合、車両１０が坂路にあると判定する。このとき、坂路判定部１２２は、オイルレベルＬoが基準オイルレベルＬstよりも高い場合、路面が登坂路であると判定し、オイルレベルＬoが基準オイルレベルＬstよりも低い場合には、路面が降坂路であると判定する。

【0079】

坂路判定部１２２は、上述した複数の判定方法のうちの１つまたは複数を組み合わせて坂路の判定を実行する。例えば、判定方法の優先順位が予め規定され、その優先順位に従って判定される。具体的には、最も優先順位の高い判定方法が実行困難な場合、二番目に優先順位の高い判定方法が実行され、二番目に優先順位の高い判定方法が実行困難な場合、三番目に優先順位の高い判定方向が実行される。このように、優先順位の高い判定方法から順次実行される。なお、優先順位は、判定の信頼性が高いこと、判定を実行するに当たって専用のセンサ等を必要としないことなどを考慮して決定される。例えば、車両１０を駐車させたときの車両１０のずり下がりに基づいて判定する判定方法は、路面勾配θの方向の誤検出が発生しにくく、且つ、専用のセンサを必要としないことから優先順位が最も高く設定される。

【0080】

発進時ＭＧトルク制御部１２４は、路面が坂路であることが判定されると、電動機ＭＧから路面勾配θの方向に応じたＭＧトルクＴmを出力させる。すなわち、発進時ＭＧトルク制御部１２４は、路面が坂路である場合、路面勾配θの方向に基づいて、路面勾配θによる駆動輪１２の回転方向に抗う電動機ＭＧの回転方向を判定する。次いで、発進時ＭＧトルク制御部１２４は、駆動輪１２の回転方向に抗う回転方向のＭＧトルクＴmを電動機ＭＧから出力させる。例えば、路面が登坂路の場合、駆動輪１２が後進回転方向に回転するため、この後進回転に抗うように、電動機ＭＧから前進回転方向のＭＧトルクＴmが出力される。また、路面が降坂路の場合、駆動輪１２が前進回転方向に回転するため、この前進回転に抗うように、電動機ＭＧから後進回転方向のＭＧトルクＴmが出力される。発進時ＭＧトルク制御部１２４は、電動機ＭＧからＭＧトルクＴmを出力すると、電動機ＭＧの回転が検知されるまでの間、電動機ＭＧのＭＧトルクＴmのトルク量を増加させる。

【0081】

ＭＧ回転判定部１２６は、電動機ＭＧからＭＧトルクＴmが出力されると、電動機ＭＧが回転したか否かを判定する。ＭＧ回転判定部１２６は、ＭＧトルクＴmが出力された時点を基準にしたＭＧ回転角θmの変化量が、予め設定されている閾値θx以上になると、電動機ＭＧが回転したものと判定する。閾値θxは、予め実験的または設計的に求められ、電動機ＭＧが回転したと判断できる値に設定されている。なお、パーキングロック機構２２がパーキングロック状態（パーキングロックＯＮ）にあるため、電動機ＭＧは、パーキングロック機構２２のパーキングギヤ２８とパーキングポール３２のロック歯３０との間に形成される隙間（バックラッシュ）に応じた回転角分しか回転できない。従って、閾値θxは、上記隙間に応じた回転角よりも小さい極微小な値に設定されている。

【0082】

アクチュエータ制御部１２８は、電動機ＭＧの回転が検知されると、アクチュエータ３８を駆動させて、パーキングロック機構２２を非パーキングロック状態（パーキングロックＯＦＦ）に切り替える。すなわち、アクチュエータ３８を駆動させてパーキングポール３２を回動させることにより、ロック歯３０をパーキングギヤ２８との噛合が解除される位置まで移動させる。このとき、アクチュエータ３８を駆動を開始する時点では、電動機ＭＧのＭＧトルクＴmによってパーキングギヤ２８が回転し、パーキングギヤ２８とパーキングポール３２のロック歯３０との歯面間で作用する荷重がゼロまたはそれに近い状態であるため、アクチュエータ３８にかかる負荷が増加することなくパーキングロック機構２２を非パーキング状態（パーキングロックＯＦＦ）に切り替えることができる。これに関連して、アクチュエータ３８に必要とされる出力が小さくなるため、アクチュエータ３８の低出力化および小型化が可能になる。

【0083】

また、本実施例では、従来技術のようにアクチュエータ３８を駆動させ、パーキングロック機構２２の非パーキングロック状態への切替が困難か否かを判定する行程が不要になるため、アクチュエータ３８の作動回数が増加せず、電力消費量も低減される。さらに、アクチュエータ３８にかかる負荷も小さくなることで、アクチュエータ３８の耐久性低下も抑制される。また、パーキングギヤ２８が回転したときに捩りトルクＴtwが解放されるため、パーキングギヤ２８とロック歯３０との噛合が解除されたときに捩りトルクＴtwが放出されることによるショックが抑制される。

【0084】

また、電動機ＭＧからＭＧトルクＴmを出力するに当たり、電動機ＭＧの回転が検知されるまでＭＧトルクＴmを増加させるだけであるため、ＭＧトルクＴmを精緻に制御することが不要になる。ＭＧトルクＴmを精緻に制御する場合には、例えば路面勾配θが必要になり、路面勾配θを正確に検出する必要が生じる。一方で、上述した坂路判定方法によっては、路面勾配θを正確に求めることができない。これに対して、本実施例では、路面勾配θの方向だけを把握するだけで済むため、制御が簡素化されて電子制御装置２０にかかる負荷が低減される。なお、パーキングロック機構２２が非パーキングロック状態に切り替えられた後、シフトレバー１０４のシフト操作ポジションＰshに応じて、車両走行レンジである前進走行レンジ（Ｄレンジ）または後進走行レンジ（Ｒレンジ）に切り替えられる。

【0085】

図１２は、電子制御装置２０の制御作動に基づく車両挙動を示すタイムチャートである。図１２では、車両１０を坂路に駐車させ、その後に車両１０を発進させるまでのタイムチャートが示されている。図１２において、横軸が時間ｔ[sec]を示し、縦軸が、上から順番に、シフト操作ポジションＰsh、ブレーキペダル１０８の作動状態、ブレーキ油圧Ｐbrk[Pa]、パーキングロック機構２２の作動状態、アクチュエータ３８の操作荷重Ｆac[N]、電動機ＭＧのＭＧトルクＴm[Nm]、電動機ＭＧのＭＧ回転角θm、捩りトルクＴtw[Nm]を、それぞれ示している。なお、ブレーキ油圧Ｐbrkは、具体的には、ブレーキマスタシリンダのマスタ油圧Ｐm、または、ブレーキホイルシリンダのホイル油圧Ｐwlに相当する。

【0086】

図１２のｔ１時点では、車両１０を停止させるためにブレーキペダル１０８が踏み込まれ、これに伴って、ｔ１時点においてブレーキ油圧Ｐbrkが増加している。ｔ２時点では、車両１０が停止したことで、シフト操作ポジションＰshが、ＤポジションまたはＲポジションからＰポジションに切り替えられている。これに従って、ｔ２時点において、アクチュエータ３８が駆動し、パーキングロック機構２２がパーキングロック状態（パーキングロックＯＮ）に切り替えられている。また、ｔ３時点では、ｔ２時点でパーキングロック機構２２がパーキングロック状態に切り替えられたことで、ブレーキペダル１０８の踏込が解除され、それに伴ってブレーキ油圧Ｐbrkが低下している。このとき、駆動輪１２の回転が許容されることから、駆動輪１２が路面勾配θに応じて回転し、パーキングギヤ２８と駆動輪１２との間の動力伝達経路を構成する回転部材（ドライブシャフトなど）が捩られることで捩りトルクＴtwが発生する。

【0087】

ｔ４時点では、車両１０を発進させるためにブレーキペダル１０８が踏み込まれ、これに伴ってブレーキ油圧Ｐbrkが増加している。ｔ４時点から所定時間経過したｔ５時点では、シフト操作ポジションＰshがＰポジションからＤポジションまたはＲポジションに切り替えられる。このとき、車両１０が停止している路面が坂路であるため、電動機ＭＧから路面勾配θによる駆動輪１２の回転方向に抗う回転方向に作用するＭＧトルクＴmが出力される。また、ＭＧトルクＴmが出力されるのに合わせて捩りトルクＴtwが減少する。ＭＧトルクＴmが増加し、捩りトルクＴtwが所定値以下になると、ｔ６時点において電動機ＭＧが回転し始めることで、ＭＧ回転角θmが増加している。このとき、電動機ＭＧの回転が検知され、ＭＧトルクＴmの増加が停止する。さらに、電動機ＭＧの回転が検知されることで、ｔ７時点において、パーキングロック機構２２のアクチュエータ３８が駆動し、パーキングロック機構２２が非パーキングロック状態（パーキングロックＯＦＦ）に切り替えられる。ここで、ｔ７時点では捩りトルクＴtwが解消されているため、パーキングギヤ２８とロック歯３０との噛合が解除されたときに発生する、捩りトルクＴtwの放出によるショックが抑制される。なお、破線で示す捩りトルクＴtwは、ＭＧトルクＴmが付与されない場合の車両挙動を示している。ＭＧトルクＴmが付与されない場合には、破線で示すようにアクチュエータ３８の操作荷重Ｆacが大きくなる。また、捩りトルクＴtwが高い状態で維持されているため、パーキングギヤ２８とロック歯３０との噛合が解除されたとき、破線で示すように捩りトルクＴtwが放出されることでショックが発生する。また、ｔ８時点では、ブレーキペダル１０８の踏込が解除され、それに応じてブレーキ油圧Ｐbrkが低下している。また、ｔ８時点において、ＭＧトルクＴmの付与が終了する。

【0088】

図１３は、電子制御装置２０の制御作動の要部を説明するためのフローチャートであり、坂路で車両１０を発進させるに当たって適切にパーキングロック機構２２を非パーキングロック状態（パーキングロックＯＦＦ）に切り替えることができる制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、車両１０の発進時に実行される。

【0089】

先ず、シフトレバー切替判定部１２０の制御機能に対応するステップ（以下、ステップを省略）Ｓ１０において、シフトレバー１０４のシフト操作ポジションＰshが、ＰポジションからＤポジションまたはＲポジションに切り替えられたか否かが判定される。Ｓ１０の判定が否定された場合、再度Ｓ１０に戻され、Ｓ１０の判定が肯定されるまで繰り返し実行される。Ｓ１０の判定が肯定された場合、坂路判定部１２２の制御機能に対応するＳ２０において、車両１０が停車している路面が坂路であるか否かが判定される。Ｓ２０の判定が否定された場合、アクチュエータ制御部１２８の制御機能に対応するＳ７０において、アクチュエータ３８が駆動されてパーキングロック機構２２が非パーキングロック状態（パーキングロックＯＦＦ）に切り替えられる。Ｓ２０の判定が肯定された場合、坂路判定部１２２の制御機能に対応するＳ３０において、路面勾配θの方向に応じて、電動機ＭＧから出力されるＭＧトルクＴmの方向が決定される。すなわち、路面勾配θによる駆動輪１２の回転方向に対して抗う回転方向が決定される。次いで、発進時ＭＧトルク制御部１２４の制御機能に対応するＳ４０において、Ｓ３０で決定された方向のＭＧトルクＴmが出力される。ＭＧ回転判定部１２６の制御機能に対応するＳ５０では、電動機ＭＧが回転したか否かが判定される。Ｓ５０の判定が否定された場合、発進時ＭＧトルク制御部１２４の制御機能に対応するＳ６０において、ＭＧトルクＴmの値が増加させられる。一方、Ｓ５０の判定が肯定された場合、アクチュエータ制御部１２８の制御機能に対応するＳ７０において、アクチュエータ３８が駆動されてパーキングロック機構２２が非パーキングロック状態（パーキングロックＯＦＦ）に切り替えられる。

【0090】

上述のように、本実施例によれば、シフト操作ポジションＰshがＰポジションからＤポジションまたはＲポジションに切り替えられたとき、電動機ＭＧから路面勾配θによる駆動輪１２の回転方向に抗う回転方向に作用するＭＧトルクＴmを出力し、且つ、電動機ＭＧの回転が検知されるまでの間、電動機ＭＧのＭＧトルクＴmを増加させるため、車両１０が坂路に停車することで、パーキングギヤ２８とロック歯３０との間にかかる荷重が大きい場合であっても、電動機ＭＧの回転が検知されるまで電動機ＭＧから出力されるＭＧトルクＴmが増加することで、パーキングギヤ２８とロック歯３０との間の荷重が減少し、電動機ＭＧの回転が検知された時点では、パーキングギヤ２８とロック歯３０との間にかかる荷重がゼロまたは略ゼロになる。この状態で、パーキングロック機構２２のパーキングギヤ２８とロック歯３０との噛合が解除されることで、アクチュエータ３８にかかる負荷が小さくなる。また、電動機ＭＧが回転したときに、パーキングギヤ２８と駆動輪１２との間の動力伝達経路で生じた捩りトルクＴtwが解消されることで、車両１０を発進させるときに発生する、捩りトルクＴtwに起因するショックも抑制される。また、本実施例では、アクチュエータ３８を駆動させて、パーキングギヤ２８とロック歯３０との噛合が解除できないかを判断する必要がないため、アクチュエータ３８の作動回数が増加せず、電力消費量も低減される。また、アクチュエータ３８にかかる負荷も小さくなり、アクチュエータ３８の耐久性低下も抑制される。

【0091】

また、本実施例によれば、坂路に車両１０を停止させる過渡期において、パーキングロック機構２２がパーキングロック状態に切り替えられた後に、ブレーキペダル１０８の踏込が解除されたときに発生する、電動機ＭＧのＭＧ回転角θmの変化または車輪の車輪回転角θrの変化に基づいて、路面が坂路であるか否か、および、路面勾配θの方向を正確に判定することができる。また、シフト操作ポジションＰshがＤポジションからＤポジションまたはＲポジションに切り替えられると、路面が坂路であるか否かを判定し、路面が坂路である場合、電動機ＭＧから路面勾配θによる駆動輪１２の回転方向に抗う回転方向に作用するＭＧトルクＴmを出力させるため、路面が平坦路と判定された場合には、電動機ＭＧからＭＧトルクＴmを出力することが回避されることで、電力消費量が低減される。

【0092】

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

【0093】

例えば、前述の実施例では、車両１０は、電動機ＭＧを走行用の駆動力源とする電気自動車であったが、本発明は必ずしもこれに限定されない。具体的には、エンジンおよび電動機を走行用の駆動力源とするハイブリッド車両であっても本発明を適用できる。なお、車両がエンジンを備える場合には、エンジンのオイルパン内の油面の高さを検出するエンジンオイルレベルセンサを設け、そのセンサによって検出されるエンジンのオイルレベルから路面勾配θの方向を判定することもできる。

【0094】

また、前述の実施例では、電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmが、随時検出されるＭＧ回転速度Ｎmの変化から算出されるものであったが、電動機ＭＧに角加速度センサを設置し、その角加速度センサによってＭＧ角加速度αmを直接検出するものであっても構わない。同様に、前述の実施例では、車輪の車輪角加速度αrが、随時検出される車輪の車輪回転速度Ｎrの変化から算出されるものであったが、車輪の角加速度センサを設置し、その角加速度センサによって車輪角加速度αrを直接検出するものであっても構わない。

【0095】

また、前述の実施例では、車両１０を駐車させる路面を走行中の、アクセル開度θaccに対する、電動機ＭＧのＭＧ角加速度αmまたは車輪の車輪角加速度αrに基づいて、路面が坂路である否か、および、路面勾配θの方向を判定していたが、アクセル開度θaccに代わって、ＭＧトルクセンサ８８によって検出される電動機ＭＧのＭＧトルクＴmに基づいて、路面が坂路である否か、および、路面勾配θの方向を判定することもできる。

【0096】

また、前述の実施例では、シフト操作ポジションＰshがＰポジションから走行ポジションであるＤポジションまたはＲポジションに切り替えられた場合について説明するものであったが、必ずしも走行ポジションに限定されず、他のシフトポジションとして、例えばＮポジションに切り替えられた場合であっても本発明を適用することができる。

【0097】

また、前述の実施例では、アクチュエータ３８が駆動されると、カム機構３６などを経由してパーキングポール３２が回動させられることによって、パーキングロック機構２２がパーキングロック状態に切り替えられるように構成されていたが、本発明は必ずしも上記態様に限定されない。例えば、アクチュエータ３８とパーキングポール３２とが直接連結されていても構わない。要は、アクチュエータ３８によってパーキングポール３２が回動させられることで、パーキングロック機構２２がパーキングロック状態に切り替えられる構造であれば、本発明を適宜適用することができる。

【0098】

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

【符号の説明】

【0099】

１０：車両
１２：駆動輪（車輪）
２０：電子制御装置（制御装置）
２２：パーキングロック機構
２８：パーキングギヤ
３０：ロック歯
３８：アクチュエータ
１０８：ブレーキペダル
ＭＧ：電動機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】