JP2013106511A - 車両のクリープトルク制御システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
車両のクリープトルク制御システム及び方法を提供する。
【解決手段】
車両のクリープトルク制御方法は、車両の始動がかかった状態で、ブレーキの作動により車両を停止させるステップと、前記車両が停止した状態で、クリープトルクを０に制御するステップと、前記ブレーキが解除されたか否かを判断するステップと、前記ブレーキが解除された場合、クリープトルクを発生するステップとを含み、クリープトルク制御システムは、前記車両のブレーキペダルの入力を感知し、その信号を伝送するセンサと、前記車両のクリープトルクを発生するための電気モータと、前記センサから前記ブレーキペダルの入力信号を受信し、これに基づいて前記電気モータを制御する制御部とを含み、前記制御部は、前記車両のクリープトルク制御を行うことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のクリープトルク制御システムおよび方法に係り、より詳しくは、停車後出発状況などにおいて、クリープトルクによるノイズを低減することができる車両のクリープトルク制御システムおよび方法に関する。

自動車の制動装置において、ブレーキノイズの発生は、走行性能には直接的に大きな影響を与えないが、車両購入者の初期品質満足度において重要な項目として評価されている。顧客の満足を最優先とする市場環境において、商品性および自動車メーカー別の品質差別性は、その重要性がますます増大しているのが現状である。

ブレーキ摩擦材のクリープグローンノイズ（Ｃｒｅｅｐ Ｇｒｏａｎ Ｎｏｉｓｅ）は、約２０〜２００Ｈｚ帯の低周波ノイズであり、図１に示しているように、ブレーキの解除時、クリープトルクがブレーキトルクより大きくなる区間でのスティックスリップ（Ｓｔｉｃｋ−ｓｌｉｐ）現象により発生する。

スティックスリップ（Ｓｔｉｃｋ−ｓｌｉｐ）現象とは、摩擦材とディスクとが摩擦する時、静止摩擦係数と運動摩擦係数との差により摩擦面で瞬間的な停止と滑りが連続する現象であり、これにより、摩擦力の変化を伴い、加振力（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ）を生じて自励振動（Ｓｅｌｆ−ｅｘｃｉｔｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）が発生する。

このように、クリープトルクがブレーキトルクより大きくなる区間では、極低速、低圧下でディスクブレーキとブレーキパッドのスティックスリップ（Ｓｔｉｃｋ−ｓｌｉｐ）現象が生じ、これにより、自励振動（Ｓｅｌｆ−ｅｘｃｉｔｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）が誘発することにより、クリープグローンノイズが発生するという問題があった。
（例えば引用文献１参照。）

特開２００７−８２３８号公報

本発明は前記のような問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、スティックスリップ現象を最少化し、クリープグローンノイズを低減することができる車両のクリープトルク制御システムおよび方法を提供することにある。

前記の目的を実現するための本発明の実施形態に係る車両のクリープトルク制御方法は、車両の始動がかかった状態で、ブレーキの作動により車両を停止するステップと、前記車両が停止した状態で、クリープトルクを０に制御するステップと、前記ブレーキが解除されたか否かを判断するステップと、前記ブレーキが解除された場合、クリープトルクを発生するステップとを含むことを特徴とする。

前記方法は、前記クリープトルクが発生すると、車両を走行モードに進入させるステップをさらに含むことを特徴とする。

前記ブレーキの解除される量に反比例して前記クリープトルクを発生することを特徴とする。

前記車両は、電気車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）であることを特徴とする。

前記車両は、ハイブリッド車両（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）であり、前記ハイブリッド車両は、電気車モードであることを特徴とする。

前記電気車は、駆動モータを含み、前記クリープトルクは、前記駆動モータのトルクを制御することにより制御できることを特徴とする。

前記ハイブリッド車両は、駆動モータを含み、前記クリープトルクは、前記駆動モータのトルクを制御することにより制御できることを特徴とする。

前記ブレーキの作動および解除は、ブレーキペダルストロークセンサで感知することができることを特徴とする。

本発明の他の実施形態に係る車両のクリープトルク制御システムは、前記車両のブレーキペダルの入力を感知し、その信号を伝送するセンサと、前記車両のクリープトルクを発生するための電気モータと、前記センサから前記ブレーキペダルの入力信号を受信し、これに基づいて前記電気モータを制御する制御部とを含み、前記制御部は、車両の始動状態で、ブレーキの作動により前記車両が停止すると、前記クリープトルクを０に制御し、前記ブレーキが解除されると、前記電気モータを制御してクリープトルクを発生することを特徴とする。

前記制御部は、前記ブレーキが解除される量に反比例して前記クリープトルクを発生することを特徴とする。

前記センサは、ブレーキペダルストロークセンサであることを特徴とする。

前記車両は、電気車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド車両（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）であることを特徴とする。

従来技術に係る車両のブレーキペダルの入力とクリープトルクを示すグラフ。 本発明の実施形態に係る車両のクリープトルク制御システムのブロック図。 本発明の実施形態に係る車両のクリープトルク制御方法のフローチャート。 本発明の実施形態に係る車両のクリープトルク制御システムおよび方法でブレーキペダルの入力とクリープトルクを示すグラフ。

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態に係る車両のクリープトルク制御システム１０のブロック図である。

図２に示しているように、本発明の実施形態に係る車両のクリープトルク制御システム１０は、前記車両のブレーキペダルの入力を感知し、その信号を伝送するセンサ１００と、前記車両のクリープトルクを発生するための電気モータ２００と、前記センサ１００から前記ブレーキ入力信号を受信し、これに基づいて前記電気モータ２００を制御する制御部３００とを含む。

前記センサ１００は、車両のブレーキ入力信号を感知し、これを電気的信号に切り替えて伝送する役割を果たす。

１つまたは複数の実施形態において、前記センサ１００は、車両の運転者が車両のブレーキペダルを踏む程度を感知するブレーキペダルストロークセンサ１００である。ブレーキペダルストロークセンサ１００で感知した信号は前記制御部３００に伝送される。

前記電気モータ２００は、前記車両のクリープトルクを発生するためのモータであって、前記制御部３００により制御される。したがって、本発明の実施形態に係るクリープトルク制御システム１０が適用される車両は、電気モータ２００を動力源として備える電気車またはハイブリッド車両である。

一般的に、内燃機関車両の場合には、エンジンのアイドルＲＰＭに応じてクリープトルクの大きさが常時同一に定められている。これとは異なり、電気車やハイブリッド車両の場合には、電気モータの駆動によりクリープトルクの発生を制御するため、クリープトルク制御システム１０は、電気車やハイブリッド車両に適用するのに適している。

１つまたは複数の実施形態において、前記車両がハイブリッド車両の場合には、電気車モードでのみ前記クリープトルク制御システム１０が適用されるようにできる。電気車モードとは、エンジンが駆動されるのではなく、電気モータ２００によってのみ車両が駆動されるモードである。ハイブリッド車両でエンジンが駆動される場合には、エンジンのアイドルＲＰＭに応じてクリープトルクが常時発生する。したがって、本発明の実施形態に係るクリープトルク制御システム１０は、ハイブリッドモードで適用することが困難である。

前記制御部３００は、前記センサ１００から前記ブレーキ入力信号を受信し、これに基づいて前記電気モータ２００を制御する役割を果たす。前記制御部３００としては、車両のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などが使用可能である。

具体的には、前記制御部３００は、車両のブレーキが作動して前記車両が停止状態になると、前記クリープトルクを０に制御し、前記ブレーキが解除されると、前記電気モータ２００を駆動してクリープトルクを発生する。

つまり、前記制御部３００は、ブレーキの作動が解除されてからクリープトルクを発生することにより、スティックスリップ（Ｓｔｉｃｋ−ｓｌｉｐ）現象を最少化し、車両発進時にクリープグローンノイズ（Ｃｒｅｅｐ Ｇｒｏａｎ Ｎｏｉｓｅ）を低減するものである。

１つまたは複数の実施形態において、運転者がブレーキペダルをどの程度踏んでいればブレーキが作動していると判断し、運転者がブレーキペダルから足をどの程度離していればブレーキが解除されたと判断するかについては、制御部３００に予め設定することができる。つまり、ブレーキペダルストロークセンサ１００から送られる信号が予め設定された値以下の場合には、ブレーキが解除されたと判断し、前記予め設定された値を超えると、ブレーキが作動していると判断することができる。

１つまたは複数の実施形態において、図４に示しているように、前記制御部３００は、前記ブレーキの作動が解除される量に反比例（ｉｎｖｅｒｓｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）して前記クリープトルクが発生するように、前記電気モータ２００を制御することができる。

制御部３００は、ブレーキペダルストロークセンサ１００からブレーキペダルの入力をリアルタイムで受信するので、ブレーキペダルの入力に反比例するクリープトルクが発生するように制御することができる。

ブレーキペダルの入力に反比例するクリープトルクが発生すると、車両発進時に運転者が感じる発進感を向上させ、車両運行の安全性を向上させる。

以下、本発明の実施形態に係る車両のクリープトルク制御方法を、図３および図４を参照して具体的に説明する。

図３は、本発明の実施形態に係る車両のクリープトルク制御方法のフローチャートであり、図４は、本発明の実施形態に係る車両のクリープトルク制御システムおよび方法でブレーキペダルの入力とクリープトルクを示すグラフである。

図３に示しているように、本発明の実施形態に係る車両のクリープトルク制御方法は、前記車両の始動がかかった状態で、ブレーキが作動して車両が停止するステップ（Ｓ１０）と、前記ブレーキが作動して車両が停止した状態で、クリープトルクを０に制御するステップ（Ｓ２０）と、前記ブレーキが解除されたか否かを判断するステップ（Ｓ３０）と、前記ブレーキが解除された場合、クリープトルクが発生するように制御するステップ（Ｓ４０）と、前記クリープトルクが発生すると、車両を走行モードに進入させるステップ（Ｓ５０）とを含む。

まず、車両の始動がかかった状態で、車両のブレーキが作動して前記車両は停止する（Ｓ１０）。

本発明の実施形態は、ブレーキの解除により車両が低速で運行する場合、スティックスリップによるクリープグローンノイズの発生を低減するためのものである。したがって、本発明の実施形態に係る方法は、車両のブレーキが作動して車両が停止した時に始まる。また、ブレーキが解除されると、車両はクリープトルクを発生しなければならないため、始動がかかっていなければならない。

車両のブレーキが作動しており、車両の始動がかかっており、車両が停止していると、制御部３００は、前記車両のクリープトルクが０となるように制御する（Ｓ２０）。つまり、車両のクリープトルクが発生しないように制御する。

１つまたは複数の実施形態において、本発明の実施形態に係るクリープトルク制御方法が適用される車両は、電気車またはハイブリッド車両である。仮に、本発明の実施形態が適用される車両がハイブリッド車両の場合は、電気車モードでのみ本発明の実施形態に係るクリープトルク制御方法が適用される。

その後、制御部３００は、前記車両のブレーキが解除されたか否かを判断する（Ｓ３０）。ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）のような車両の制御部３００でブレーキの作動を感知するセンサの信号を受信し、ブレーキが作動状態であるか、解除状態であるかを判断する。

１つまたは複数の実施形態において、前記センサは、ブレーキペダルストロークセンサ１００である。車両の運転者がブレーキペダルを踏んでいる場合、ブレーキペダルストロークセンサ１００は、ブレーキペダルの押された程度を感知し、その信号を制御部３００に送り、制御部３００は、ブレーキが作動していると判断する。逆に、運転者がブレーキペダルから足を離すと、ブレーキペダルストロークセンサ１００でこれを感知し、制御部３００に信号を送り、制御部３００は、ブレーキが解除されたと判断する。

１つまたは複数の実施形態において、運転者がブレーキペダルをどの程度踏んでいればブレーキが作動していると判断し、運転者がブレーキペダルから足をどの程度離していればブレーキが解除されたと判断するかについては、制御部３００に予め設定することができる。つまり、ブレーキペダルストロークセンサ１００から送られる信号が予め設定された値以下の場合には、ブレーキが解除されたと判断し、前記予め設定された値を超えると、ブレーキが作動していると判断することができる。

また、図４に示しているように、ブレーキペダルシミュレータやブレーキペダルストロークセンサ１００などで検出したブレーキの入力が急激に低下する時点を、制御部３００はブレーキの解除時点と判断することができる。

前記ステップＳ３０でブレーキが解除されていないと判断される場合には、制御部３００はステップＳ２０に戻る。したがって、ブレーキが解除される前までは、クリープトルクは継続して０に制御される。

一方、前記ステップＳ３０でブレーキが解除されたと判断される場合には、前記制御部３００は、車両のクリープトルクを発生するように制御する（Ｓ４０）。

つまり、ブレーキが作動する時には、電気モータ２００を制御してクリープトルクが０になるようにするが、ブレーキが解除されると、電気モータ２００を制御して０でないクリープトルクを発生する。したがって、スティックスリップ（Ｓｔｉｃｋ−ｓｌｉｐ）現象を最小化することができる。

従来技術の場合には、ブレーキが作動してもクリープトルクが発生していた。この状態でブレーキが解除されると、図１に示しているように、クリープトルクがブレーキトルクより大きくなる区間でスティックスリップ（Ｓｔｉｃｋ−ｓｌｉｐ）現象が発生し、クリープグローンノイズが大きく発生していた。

しかし、本発明の実施形態によれば、ブレーキ作動時には、クリープトルクは０に制御され、ブレーキが解除されると、クリープトルクを発生するため、従来技術に比べてスティックスリップ（Ｓｔｉｃｋ−ｓｌｉｐ）現象が最小化する。

したがって、本発明の実施形態によれば、スティックスリップ現象が最小化することにより、クリープグローンノイズが顕著に低減する。

１つまたは複数の実施形態において、図４に示しているように、前記制御部３００は、前記ブレーキの解除される量に反比例して前記クリープトルクを発生するように制御することができる。

制御部３００は、ブレーキペダルストロークセンサ１００からブレーキペダルの入力をリアルタイムで受信するので、ブレーキペダルの入力に反比例してクリープトルクを発生するように制御することができる。

したがって、車両発進時に車両の運転者が感じる発進感を向上させ、車両運行の安全性を向上させる。

クリープトルクが発生すると、車両は走行モードに進入する（Ｓ５０）。

ブレーキが解除される量に反比例して車両のクリープトルクが発生するため、車両が徐々に発振するようになり、運転者が感じる発進感が向上し、運行時の安全性が向上するという効果がある。

本発明の実施形態によれば、車両のブレーキが作動すると、クリープトルクを発生させず、車両のブレーキが解除されると、クリープトルクを発生することにより、スティックスリップ（Ｓｔｉｃｋ−ｓｌｉｐ）現象を最少化し、車両のクリープグローンノイズ（Ｃｒｅｅｐ Ｇｒｏａｎ Ｎｏｉｓｅ）を顕著に低減することができるという効果がある。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、当該発明の属する技術分野における当業者によって、本発明の技術的範囲内において容易に変更することができる。

本発明は、クリープトルクノイズを低減する車両のクリープトルク制御システムおよび制御方法の分野に適用できる。

１０ 車両のクリープトルク制御システム
１００ センサ（ブレーキペダルストロークセンサ）
２００ 電気モータ
３００ 制御部

Claims (12)

1. 車両のクリープトルク制御方法において、
   車両の始動がかかった状態で、ブレーキの作動により車両を停止させるステップと、
   前記車両が停止した状態で、クリープトルクを０に制御するステップと、
   前記ブレーキが解除されたか否かを判断するステップと、
   前記ブレーキが解除された場合、クリープトルクを発生するステップとを含むことを特徴とする車両のクリープトルク制御方法。
2. 前記クリープトルクが発生すると、車両を走行モードに進入させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両のクリープトルク制御方法。
3. 前記ブレーキの解除される量に反比例して前記クリープトルクが発生することを特徴とする請求項１に記載の車両のクリープトルク制御方法。
4. 前記車両は、電気車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）であることを特徴とする請求項１に記載の車両のクリープトルク制御方法。
5. 前記車両は、ハイブリッド車両（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）であり、前記ハイブリッド車両は、電気車モードであることを特徴とする請求項１に記載の車両のクリープトルク制御方法。
6. 前記電気車は、駆動モータを含み、
   前記クリープトルクは、前記駆動モータのトルクを制御することにより制御されることを特徴とする請求項４に記載の車両のクリープトルク制御方法。
7. 前記ハイブリッド車両は、駆動モータを含み、
   前記クリープトルクは、前記駆動モータのトルクを制御することにより制御されることを特徴とする請求項５に記載の車両のクリープトルク制御方法。
8. 前記ブレーキの作動および解除は、ブレーキペダルストロークセンサで感知することを特徴とする請求項１に記載の車両のクリープトルク制御方法。
9. 車両のクリープトルク制御システムにおいて、
   前記車両のブレーキペダルの入力を感知し、その信号を伝送するセンサと、
   前記車両のクリープトルクを発生するための電気モータと、
   前記センサから前記ブレーキペダルの入力信号を受信し、これに基づいて前記電気モータを制御する制御部とを含み、
   前記制御部は、車両の始動状態で、ブレーキの作動により前記車両が停止すると、前記クリープトルクを０に制御し、前記ブレーキが解除されると、前記電気モータを制御してクリープトルクを発生することを特徴とする車両のクリープトルク制御システム。
10. 前記制御部は、前記ブレーキが解除される量に反比例して前記クリープトルクを発生することを特徴とする請求項９に記載の車両のクリープトルク制御システム。
11. 前記センサは、ブレーキペダルストロークセンサであることを特徴とする請求項９に記載の車両のクリープトルク制御システム。
12. 前記車両は、電気車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド車両（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）であることを特徴とする請求項９に記載の車両のクリープトルク制御システム。

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