JP2007185069A - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機によって後進時の車両駆動力を発生する電動車両において、後進登坂時の車両ずり下がりの発生を予防するための素早い対処を運転者に促す。
【解決手段】車両後進選択中であり（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）、かつ、後進登坂中である場合（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）には、後進時の車両駆動力を発生するＭＧ（２）が出力制限中であるか否かが判定される（Ｓ１３０）。運転者の意図しない車両の前進降坂が発生する可能性があるＭＧ（２）の出力制限時（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）には、表示装置および／または警報装置により、少なくとも運転者に対してブレーキ操作を促すような警告が出力される（Ｓ２００）。
【選択図】図３

Description

この発明は、電動車両の制御装置に関し、より特定的には、電動機によって後進時の車両駆動力を発生する電動車両の制御装置に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両では、リバースポジション（Ｒポジション）が選択された後進時に、電動機出力によって車両駆動力を発生する構成が用いられることが多い。

一方で、電動機や、この電動機を駆動するインバータ等の温度上昇時に、電動機出力に制限が設けられるケースがある。このため、電動車両の後進登坂時には、電動機の出力制限により、運転者が意図しない前進方向への車両降坂（以下、車両のずり下がりとも称する）が発生しないように考慮する必要がある。

この点について、たとえば、特開２００４−１８０４３７号公報（特許文献１）には、後進を意図しているか否かを示すリバーススイッチの状態と、車速センサによる車速信号の正または負（前進あるいは後退）に基づいて、車両の意図しない走行状態を検知する。さらに、このような走行状態の発生時には、電動機の要求トルクと、路面の傾斜角度等から求められる登坂トルクとを比較し、要求トルクが登坂トルク以下の場合はトルク出力を禁止するとともに、強制ブレーキをかける制御構成が開示されている。このような構成とすることにより、電動車両において、登坂走行時における電動機のロックを防止して、電動機駆動用インバータのスイッチング素子の過熱状態を避けることが可能となる。

また、特開２００５−５１８３４号公報（特許文献２）には、登り勾配で駆動輪の空転によるスリップが発生して、モータトルク制限中に車両ずり下がりが検知されたときには、非駆動輪に取付けられた油圧ブレーキによりブレーキトルクを作用させることにより、勾配をずり下がる車両の車速を調整することが可能な車両の制御方法が開示されている。

また、特開平６−７８４１７号公報（特許文献３）および特開平１０−２９０５０２号公報（特許文献４）には、電動車両において登坂時のずり下がりを防止するために、ワンウェイクラッチを利用する構成が開示されている。
特開２００４−１８０４３７号公報 特開２００５−５１８３４号公報 特開平６−７８４１７号公報 特開平１０−２９０５０２号公報

しかしながら、特開２００４−１８０４３７号公報（特許文献１）に開示された構成では、車速センサ出力に基づいて実際に車両ずり下がりが検知されてから、車両ずり下がりに対処する処置が実行されるため、車両ずり下がりの発生を予防するという点では十分でない。特に、車両の登坂後進は、運転者にとっては比較的稀な運転状態であるため、車両ずり下がりに対して素早い対処を行なうように促さなければ、運転者に過度の緊張を与える可能性がある。

この点について、特開２００５−５１８３４号公報（特許文献２）についても、実際の車両ずり下がり発生時にその車速を調整可能であるものの、車両ずり下がりへの素早い対処を行なうよう運転者に促して、車両ずり下がりの発生を予防するという点では十分でない。

また、特開平６−７８４１７号公報（特許文献３）および特開平１０−２９０５０２号公報（特許文献４）では、ワンウェイクラッチの利用によって、登坂時の車両ずり下がりをハード機構により防止できる。しかしながら、新たな機構の追加によりコスト上昇を招くため、可能であれば、車両ずり下がりへの素早い対処を行なうよう運転者に促すことにより、車両ずり下がりの発生を予防する構成を採用することが好ましい。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、電動機によって後進時の車両駆動力を発生する電動車両において、後進登坂時の車両ずり下がり（車両前進降坂）の発生を予防するための素早い対処を運転者に促すことが可能な制御装置を提供することである。

この発明による電動車両の制御装置は、電動機によって後進時の車両駆動力を発生する電動車両の制御装置であって、降坂可能性判定手段と、警告出力手段とを備える。降坂可能性判定手段は、後進登坂時に、電動機の出力制限によって電動車両が前進方向へ降坂する可能性の有無を判定する。警告出力手段は、降坂可能性判定手段により電動車両が前進方向へ降坂する可能性があると予測された場合に警告を発する。

好ましくは、警告出力手段は、車両の車室内に警告音（たとえば、警笛、警報電子音や警報メッセージ等）を出力する警報装置を作動させる。あるいは、警告出力手段は、運転者の後進運転時に視界内に入るような位置に配置された表示装置（たとえば、リヤウインドに設けられたストップランプまたは後進時に使用するモニタ画面等）に警告情報を表示させる。

上記電動車両の制御装置によれば、電動機の出力制限によって後進登坂時に車両が前進方向へ降坂する車両ずり下がりが発生する可能性がある場合には、警告の発生によりその旨を運転者に迅速に検知させることができる。したがって、車両ずり下がりの発生を予防するための素早い対処を運転者に促すことが可能である。

また好ましくは、警告出力手段は、車両の周囲に警告を出力する。
これにより、車両ずり下がりによって車両が接近する可能性があることを、たとえば、警報音やライト照射等によって、車両周囲（特に、車両前進方向）の歩行者等に対しても迅速に検知させることができる。

あるいは好ましくは、この発明による電動車両の制御装置では、電動車両は、電動機および電動機の駆動装置に設けられた温度センサをさらに備える。さらに、降坂可能性判定手段は、温度センサの出力に基づいて、後進登坂時に電動車両が前進方向へ降坂する可能性を判定する。

上記電動車両の制御装置によれば、電動機あるいは電動機の駆動装置（代表的にはインバータ）の温度上昇により電動機の出力制限がなされた場合に、後進登坂時における車両ずり下がりの発生可能性を簡易に予測できる。

また好ましくは、この発明による電動車両の制御装置では、電動車両は、勾配センサをさらに備える。制御装置は、出力上限取得手段と、必要出力演算手段とをさらに備える。出力上限取得手段は、運転者による後進選択時に、電動機の出力可能上限値を取得する。必要出力演算手段は、運転者による後進選択時に、勾配センサの出力に基づき、電動車両の後進登坂に必要な電動機出力を演算する。さらに、降坂可能性判定手段は、演算手段により求められた必要出力が出力上限取得手段による出力可能上限値を超えているときに、電動車両が前進方向へ降坂する可能性があると判定する手段を含む。

上記電動車両の制御装置によれば、後進登坂時に電動機の出力制限による車両ずり下がり発生の可能性が低い場合には、運転者および／または車両周囲に対して不要な警告を発することがないので、より適切な警告出力制御を行なうことができる。

この発明の電動車両の制御装置によれば、電動機によって後進時の車両駆動力を発生する電動車両において、後進登坂時の車両ずり下がりの発生を予防するための素早い対処を運転者に促すことが可能である。

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係る電動車両の制御装置が搭載された電動車両の代表例としてのハイブリッド自動車の全体構成を説明するためのブロック図である。

図１を参照して、ハイブリッド自動車（以下、単に車両とも称する）１０は、エンジン１００と、モータジェネレータ（Motor Generator：以下、ＭＧと略して記載）（１）２００と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３００と、蓄電装置の一例として示されるバッテリ４００と、ＭＧ（２）５００と、警報装置６２０と、表示装置６５０と、これらの全てに接続されたＨＶ−ＥＣＵ（Hybrid Vehicle-Electronic Control Unit）６００とを含む。

なお、図１には、前輪のみが駆動輪であるハイブリッド自動車を示したが、さらに後輪駆動用の電動機を設けて、４ＷＤハイブリッド自動車を構成することも可能である。また、以下の説明で明らかになるように、本発明は、電動機出力によって後進力を得る構成の電動車両であれば、電気自動車、ハイブリッド車両を始めとする種々の車両に適用可能である。特に、ハイブリッド自動車については、いわゆる機械分配式や電気分配式等の形式を問わず、種々の構成に適用することが可能である。

エンジン１００は、燃料と空気との混合気を燃焼させてクランクシャフト（図示せず）を回転させ、駆動力を発生する。エンジン１００が発生する駆動力は、動力分割機構７００により、２経路に分割される。一方の経路は、減速機８００を介して車輪８５０を駆動する経路であり、もう一方の経路は、ＭＧ（１）２００を駆動させて発電する経路である。

ＭＧ（１）２００は、動力分割機構７００により分割されたエンジン１００の動力により駆動されることで発電する。ＭＧ（１）２００により発電された電力は、車両の運転状態や、バッテリ４００のＳＯＣ（State Of Charge）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時や急加速時では、ＭＧ（１）２００により発電された電力はＰＣＵ３００を介してＭＧ（２）５００に供給される。

一方、バッテリ４００のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、ＭＧ（１）２００により発電された電力は、ＰＣＵ３００のインバータ３０２により交流電力から直流電力に変換され、コンバータ３０４により電圧が調整された後、バッテリ４００に蓄えられる。

バッテリ４００は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。なお、蓄電装置としては、バッテリ４００の代わりに、キャパシタを用いてもよい。

駆動力源となる「電動機」であるＭＧ（２）５００は、三相交流回転電機である。ＭＧ（２）５００は、バッテリ４００に蓄えられた電力およびＭＧ（１）２００により発電された電力の少なくとも一方の電力を源として、インバータ３０２により変換された交流電圧により駆動される。ＭＧ（２）５００の駆動力は、減速機８００を介して車輪８５０に伝えられる。これにより、ＭＧ（２）５００は、エンジン１００をアシストして車両を走行させたり、ＭＧ（２）５００からの駆動力のみにより車両を走行させたりする。後述のように、後進時における車両駆動力は、ＭＧ（２）５００により発生される。

車両の回生制動時には、減速機８００を介して車輪８５０によりＭＧ（２）５００が駆動され、ＭＧ（２）５００が発電機として作動させられる。これによりＭＧ（２）５００は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。ＭＧ（２）５００により発電された電力は、インバータ３０２およびコンバータ３０４を介してバッテリ４００に蓄えられる。

なお、図１では図示を省略しているが、インバータ３０４は、ＭＧ（１）２００駆動用およびＭＧ（２）５００駆動用の２個が設けられている。

ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０２と、メモリ６０４とを含む。ＣＰＵ６０２は、車両の走行状態や、アクセル開度、ブレーキペダルの踏み量、シフトポジション、バッテリ４００のＳＯＣ、メモリ６０４に保存されたマップおよびプログラム等に基づいて演算処理を行なう。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、車両が所望の運転状態となるように、車両に搭載された機器類を制御する。

少なくとも、後進時の車両駆動力を発生するＭＧ（２）５００には温度センサ５０５が取付けられ、ＭＧ（２）５００駆動用のインバータ３０２に対しても温度センサ５１５が取付けられる。具体的には、温度センサ５１５は、インバータ３０２を構成する電力用半導体スイッチング素子の温度上昇を検知可能なように設けられている。温度センサ５０５，５１５は、取付けられた測定対象の温度に応じた電圧を出力し、各出力電圧はＨＶ−ＥＣＵ６００へ入力される。

車両１０には、勾配センサ６１０がさらに設けられる。勾配センサ６１０は、車両１０の現在位置での勾配角に応じた電圧を出力し、その出力はＨＶ−ＥＣＵ６００へ入力される。

さらに、車輪８５０に対しては、油圧等によって動作するブレーキ８５５がそれぞれ配置されている。ブレーキ８５５は、ＨＶ−ＥＣＵ６００の指令に従って車輪制動力を出力可能に構成される。ＨＶ−ＥＣＵ６００は、運転者のブレーキペダル操作や、車両走行状況に応じて、各ブレーキ８５５からの車両制動力からの出力を制御する。

本実施の形態に係る警報装置６２０は、運転者を含む車両内および／または車両周囲に警報音を発生可能に構成される。代表的には、警報装置６２０は、ＨＶ−ＥＣＵ６００からの指令に応答して、ブレーキ操作を促すような効果音や警告メッセージを発生するように構成される。

本実施の形態に係る表示装置６５０は、後述するように、運転者の後進運転時における視界内に入るような位置に配置される。

次に、図２により、図１に示した動力分割機構７００の構成を説明する。
図２を参照して、図１の動力分割機構７００は、第１の遊星歯車機構７１０および第２の遊星歯車機構７２０を含む。第１の遊星歯車機構７１０は、キャリヤ７１４ｃによって保持されるピニオンギヤ７１４と、ピニオンギヤ７１４に噛合うサンギヤ７１２およびリングギヤ７１６とを含む。キャリヤ７１４ｃは、エンジン１００からの駆動力伝達を受けるインプットシャフト１０１とともに回転するように、インプットシャフト１０１と連結される。

ピニオンギヤ７１４が配置される軌道の外側にはリングギヤ７１６が配置される。ピニオンギヤ７１４が配置される軌道の内側にはサンギヤ７１２が配置される。リングギヤ７１６およびサンギヤ７１２の表面にはヘリカル歯が設けられる。リングギヤ７１６のヘリカル歯およびサンギヤ７１２のヘリカル歯の両方は、ピニオンギヤ７１４のヘリカル歯と噛合う。なお、ピニオンギヤ７１４、リングギヤ７１６およびサンギヤ７１２にはヘリカル歯に代えて車歯を設けることも可能である。

リングギヤ７１６は、サンギヤ７１２と同心軸上に相対回転可能に配置される。同様に、キャリヤ７１４ｃは、サンギヤ７１２と同心軸上にサンギヤ７１２およびリングギヤ７１６と相対回転可能に配置される。

ＭＧ（１）２００は、ステータ２０２およびロータ２０４を含む。サンギヤ７１２は、ＭＧ（１）２００のロータ回転軸２０６と連結される。一方、リングギヤ７１６は、出力軸７３０と連結される。

一方、第２の遊星歯車機構７２０は、第１の遊星歯車機構７１０と同様に構成されて、サンギヤ７２２、キャリヤ７２４ｃ、ピニオンギヤ７２４およびリングギヤ７２６を含む。なお、第２の遊星歯車機構７２０では、ピニオンギヤ７２４を保持するキャリヤ７２４ｃは固定されている。

また、ＭＧ（２）５００はステータ５０２およびロータ５０４を含み、サンギヤ７２２は、ＭＧ（２）５００のロータ回転軸５０６と連結される。一方、リングギヤ７２６は、第１の遊星歯車機構７１０と共通の出力軸７３０と連結されている。

減速機８００は、動力分割機構７００の出力軸７３０の回転に伴って回転駆動されるカウンタドライブギヤ８０２と、カウンタドライブギヤ８０２の回転によって駆動されるカウンタドリブンギヤ８０４とを含む。減速機８００において、カウンタドリブンギヤ８０４と駆動軸（図示せず）との間には、さらにギヤが配置されても良い。

カウンタドリブンギヤ８０４あるいはそれ以降のギヤのいずれかに対して、機械的に当該ギヤの回転をロックするパーキングロック機構７５０が設けられる。このパーキングロック機構７５０は、パーキングポジション（Ｐポジション）選択時に自動的に作動して、出力軸７３０以降で当該ギヤの回転を強制的に停止させることにより、車両を停止させるものである。

第１の遊星歯車機構７１０は、エンジン１００の駆動力を、出力軸７３０の回転力を発生する経路と、ロータ回転軸２０６の回転力を発生する経路とに分割する。また、第２の遊星歯車機構７２０により、ＭＧ（２）５００によるロータ回転軸５０６の回転力は、サンギヤ７２０、ピニオンギヤ７２４および外周のリングギヤ７２６を介して減速されて、すなわち、駆動トルクを増幅して出力軸７３０へ伝達される。

前進走行時には、エンジン１００の出力のうちの出力軸７３０へ伝達される一部、およびＭＧ（２）５００から出力軸７３０へ出力される駆動力によって車両駆動力が発生される。ＭＧ（２）５００およびエンジン１００の間での駆動力発生分担については、ＨＶ−ＥＣＵ６００により制御される。

具体的には、車両発進時および低負荷時には、基本的にはＭＧ（２）５００からの出力のみで車両駆動力を賄い、エンジン効率のよい運転領域では、主にエンジン１００の出力により走行する。また、加速時には、エンジン１００の回転数を上げるとともに、ＭＧ（１）２００で発電した電力によってＭＧ（２）５００を駆動させることによって駆動力を増加させる。

これに対して、後進走行時には、エンジン１００は停止されて、ＭＧ（２）５００の出力によって車両駆動力が得られる。このとき、ＭＧ（２）５００は、前進走行時とは逆方向のトルクを出力するように制御される。

図３は、本発明の実施の形態１に係る電動車両の制御装置による後進登坂時警告発生制御ルーチンを説明するフローチャートである。図３に示したフローチャートは、ＨＶ−ＥＣＵ６００によるプログラム処理として所定周期毎に実行される。

図３を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ１００により、車両後進選択中であるかどうかを判定する。たとえば、ステップＳ１００の判定では、シフトレバー位置に基づき、Ｒポジション選択中であるかどうかが確認される。

Ｒポジションの非選択時（ステップＳ１００によるＮＯ判定時）には、車両の後進走行が選択されていないため、以降の処理を実施することなく後進登坂時警告発生制御ルーチンは終了される。

車両後進選択中（ステップＳ１００によるＹＥＳ判定時）には、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ１１０により、後進走行による登坂中であるか否かを、図１の勾配センサ６１０の出力に基づいて判定する。

後進登坂中でない場合には（ステップＳ１１０におけるＮＯ判定時）、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ２１０により、運転者および／または車両周囲に対して警告を出力することなく処理を終了する。

これに対して、後進登坂中（ステップＳ１１０におけるＹＥＳ判定時）には、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ１２０により、ＭＧ（２）５００およびＭＧ（２）用インバータ３０２に設けられた温度センサ５０５，５１５の出力を取得する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ１３０により、ステップＳ１２０で取得した温度センサ出力に基づき、ＭＧ（２）５００が出力制限中であるか否かを判定する。あるいは、ＨＶ−ＥＣＵ６００によって別途実行される図示しないモータ制御用ルーチンで使用される、ＭＧ（２）５００が出力制限中であるか否かを示すフラグ等に基づいて、ステップＳ１２０，Ｓ１３０での判定を実行しても良い。

ここで、ステップＳ１３０での判定については、実際にＭＧ（２）５００が出力制限中であるか否かの判定に加えて、出力制限の予測性に基づく判定を行なってもよい。この場合には、ＭＧ（２）５００が出力制限中である場合、または、出力制限が実行される見込みが高い場合に、ステップＳ１３０がＹＥＳ判定とされる。具体的には、温度センサ５０５，５１５による検出温度が、出力制限が実行される温度に達する見込みが高いかどうかの判定により出力制限の発生を予測できる。たとえば、現在の検出温度と出力制限温度との温度差が所定以下となった場合、あるいは、検出温度の上昇速度が所定以上である場合に、出力制限が実行される温度に達する見込みが高いとの判定を行なうことが可能である。

ステップＳ１３０におけるＮＯ判定時、代表的にはＭＧ（２）の出力制限中でない場合には、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ２１０により、運転者および／または車両周囲に対して警告を出力することなく処理を終了する。

これに対して、ステップＳ１３０のＹＥＳ判定時、代表的には後進駆動力発生用のＭＧ（２）５００が出力制限中である場合には、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ＭＧ（２）５００の出力制限によって車両ずり下がりの可能性が有ると判定して、ステップＳ２００により、警報装置６２０および／または表示装置６５０によって、運転者および／または車両周囲に対して警告を出力する。すなわち、ステップＳ１３０では、ＭＧ（２）５００の出力制限有無あるいは出力制限の予測性に基づき、後進登坂時の車両ずり下がりの可能性が判定される。

警報装置６２０は、任意の態様により、ブレーキ操作を促すような警報音を発生する。たとえば、警報装置６２０は、上述のように、ＨＶ−ＥＣＵ６００からの指令に応答して、ブレーキ操作を促すような効果音や警告メッセージを少なくとも車室内に発生する。さらに、車両周囲（特に車両前方）に対して、警報音を発生する構成としてもよい。あるいは、運転者操作に応答した警笛（クラクション）の発生装置を共用して、ＨＶ−ＥＣＵ６００からの指令に応答して、警笛を出力するように構成してもよい。

表示装置６５０としては、図４に示すように、リヤウインド８０５の上部に、運転者の後方確認時の視界に入るような位置に設けられたハイマウントストップランプ８１０を用いることができる。具体的には、上記ステップＳ２００において、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ハイマウントストップランプ８１０に対してブレーキ操作を促すメッセージの点灯を指示する。

あるいは、図５に示すように、表示装置６５０としては、運転席８１５から視認可能であり、かつ、車両後進時（Ｒポジション選択時）に車両後方の映像が映し出されるモニタ画面８２０を用いることができる。具体的には、上記ステップＳ２００において、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、車両後方映像に上書きする態様でブレーキ操作を促す警報メッセージ８２５をモニタ画面８２０に表示させるような制御指示を発生する。

また、ステップＳ２００において、ＨＶ−ＥＣＵ６００の指示に応答して、図示しないヘッドライトによる照射、通常の警笛（クラクション）発生、あるいは、警笛以外の効果音や警告メッセージの車両外への出力により、車両周囲（特に車両前方の歩行者等）に対して、当該車両のずり下がりを警告してもよい。

このような制御構造とすることにより、車両後進駆動力発生用のＭＧ（２）５００の出力制限時に後進登坂を行なう場合に、この出力制限による車両ずり下がり（意図しない前進降坂）の発生を予測して、運転者に素早い対処を行なうように促すことができる。これにより、車両ずり下がりの発生を予防できる。また、車両周囲（特に車両前方の歩行者等）に対しても、当該車両のずり下がりを警告することができる。

なお、図３に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１２０は、本発明の「降坂可能性判定手段」に対応し、ステップＳ２００は、本発明の「警告出力手段」に対応する。

［実施の形態１の変形例１］
図６は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る電動車両の制御装置による後進登坂時警告発生制御を説明するフローチャートである。

図６および図３に示したフローチャートの比較から理解されるように、実施の形態１の変形例１に従う後進登坂時警告発生制御ルーチンでは、図３のステップＳ１２０，Ｓ１３０に代えて、ステップＳ１５０〜Ｓ１７０を実行することにより、後進登坂時の車両ずり下がりの可能性が判定される。

ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ１５０により、その時点でのＭＧ（２）出力上限値を取得する。この出力上限値は、ＭＧ（２）５００あるいはインバータ３０２の温度等に基づき、ＨＶ−ＥＣＵ６００が別途決定するものとする。

さらに、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ１６０により、勾配センサ６１０の出力に基づき後進登坂に必要なＭＧ（２）５００の出力を算出する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ１７０により、ステップＳ１５０で取得したＭＧ（２）出力上限値とステップＳ１６０によって求めた登坂必要出力とを比較する。

そして、ＭＧ（２）出力上限値が登坂必要出力以上であるとき（ステップＳ１７０のＮＯ判定時）には、ステップＳ２１０により、運転者および／または車両周囲に対して警告を出力することなく処理を終了する。

これに対して、ＭＧ（２）出力上限値が登坂必要出力に満たない場合（ステップＳ１７０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２００の実行により、実施の形態１と同様に運転者および／または車両周囲に対して警告の発生を行なう。

実施の形態１の変形例１に従う制御構造では、車両後進力発生用のＭＧ（２）５００の出力制限時でも、ＭＧ（２）の出力上限値が後進登坂の必要出力を上回っている場合には、警告を発することがない。このため、車両の後進登坂時において、ＭＧ（２）５００の出力制限による車両ずり下がり発生の可能性が低い場合には、運転者および／または車両周囲に対して不要な警告を発することがなく、より適切な警告出力制御を行なうことができる。

なお、図６に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１５０は本発明の「出力上限取得手段」に対応し、ステップＳ１６０は本発明の「必要出力演算手段」に対応し、ステップＳ１７０は、本発明での「降坂可能性判定手段」に含まれる。

［実施の形態１の変形例２］
図７は、本発明の実施の形態１の変形例２に従う後進登坂時警告発生制御の第１の例を説明するフローチャートである。

図７および図３に示したフローチャートの比較から理解されるように、実施の形態１の変形例２に従う後進登坂時警告発生制御ルーチンでは、図３と同様の制御処理に加えて、ステップＳ２００の実行時にステップＳ３００がさらに実行される。

ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ３００により、車両１０を強制的に停止させる。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、ステップＳ３００において、車輪ブレーキ８５５による制動力発生指示することにより、車両１０の強制的停止を実現する。あるいは、ＨＶ−ＥＣＵ６００は、シフトポジションをリバースポジション（Ｒポジション）からパーキングポジション（Ｐポジション）へ強制的に移行させることにより、パーキングロック機構７５０（図２）を作動させて、車両１０を強制的に停止させてもよい。図７のフローチャートのその他の制御構造は、図３と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

実施の形態１の変形例２に従う制御構造では、車両後進駆動力発生用のＭＧ（２）５００の出力制限時により、後進登坂時に車両ずり下がりの発生が予測されるときに、運転者および／または車両周囲への警告とともに、車両１０を強制的に停止させて車両が前進方向へ動くことを確実に防止することができる。

図８は、本発明の実施の形態１の変形例２に従う後進登坂時警告発生制御の第２の例を説明するフローチャートである。

図８および図６に示したフローチャートの比較から理解されるように、実施の形態１の変形例２に従う後進登坂時警告発生制御ルーチンでは、図６と同様の制御処理に加えて、ステップＳ２００の実行時に図７と同様のステップＳ３００がさらに実行される。

このような制御構造とすることにより、実施の形態１の変形例１による効果に加えて、車両１０の強制的な停止により、後進登坂時に車両が前進方向へ動くことを確実に防止することができる。

［実施の形態２］
実施の形態２では、図２に示した動力分割機構に対してワンウェイクラッチ機構を追加することによって、車両の後進登坂時におけるずり下がり発生を確実に防止する可能な構成について説明する。

図９には、実施の形態２に従う動力分割機構の構成が示される。実施の形態２では、図９に示した動力分割機構が、図１の車両１０における動力分割機構７００に代えて用いられる。

図９を参照して、実施の形態２に従う動力分割機構では、図２に示した動力分割機構の構成に加えて、第２の遊星歯車機構７２０のリングギヤ７２６の外周と噛合うワンウェイクラッチ機構９００がさらに設けられる。動力分割機構のその他の部分の構成および動作については、図２に示したのと同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

ワンウェイクラッチ機構９００の構成および動作について、図１０および図１１を用いて説明する。

図１０には、通常時（Ｒポジション以外選択時）におけるワンウェイクラッチ機構９００が示され、図１１に、Ｒポジション選択時におけるワンウェイクラッチ機構９００が示される。

図１０を参照して、ワンウェイクラッチ機構９００は、ケース９０２に固定されたシャフト９１０と、ニードルベアリング９１５と、アイドラギヤ９２０と、スラストベアリング９３０と、ワンウェイ機能付ハブ９４０と、ハブスリーブ９５０とを含む。

アイドラギヤ９２０は、リングギヤ７２６の外歯と噛合わされ、シャフト９１０の周囲を、シャフト軸９０５を中心に回転可能に構成されている。ニードルベアリング９１５は、シャフト９１０およびアイドラギヤ９２０の間に設けられる。ワンウェイ機能付ハブ９４０は、スラストベアリング９３０を介して、シャフト９１０およびケース９０２に固定される。

ハブスリーブ９５０は、図示しないリンク機構等により、シフトポジション選択に連動して、シャフト軸９０５に沿った方向に移動可能に構成されている。Ｒポジションの非選択時には、ハブスリーブ９５０は、上記リンク機構等により、ワンウェイ機能付ハブ９４０とアイドラギヤ９２０とを非連結とする位置に設定される。これにより、リングギヤ７２６の出力はアイドラギヤ９２０のみに伝達され、アイドラギヤ９２０がシャフト９１０の周囲を空転する。すなわち、リングギヤ７２６およびアイドラギヤ９２０が回転可能となる一方で、ワンウェイクラッチ機構９００は、動力分割機構の動作に影響を及ぼすことがない。

これに対して、図１１を参照して、Ｒポジション選択時には、ハブスリーブ９５０が、上記リンク機構等により移動されることにより、アイドラギヤ９２０およびワンウェイ機能付ハブ９４０が連結される。これにより、リングギヤ７２６が、アイドラギヤ９２０およびハブスリーブ９５０を介して、ワンウェイ機能付ハブ９４０と連結される。ワンウェイ機能付ハブ９４０は、リングギヤ７２６との連結時に、車両後進方向に対応するリングギヤ７２６とは同期回転可能に構成される一方で、その逆転方向の回転をロックするように構成されている。

このように、Ｒポジション選択時には、ハブスリーブ９５０により、リングギヤ７２６の回転力はアイドラギヤ９２０およびハブスリーブ９５０を介してワンウェイ機能付ハブ９４０に伝達される。したがって、Ｒポジション選択時には、車両前進方向に対応するリングギヤ７２６の回転がワンウェイ機能付ハブ９４０によってロックされるので、出力軸７３０が車両前進方向に回転することがない。したがって、このようなワンウェイクラッチ機能を備えた動力分割機構を搭載することにより、車両の登坂後進時における車両ずり下がりの発生を確実に防止可能なハード構成とすることができる。

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。

本発明の実施の形態に係る電動車両の制御装置が搭載された電動車両の代表例としてのハイブリッド自動車の全体構成を説明するためのブロック図である。 図１に示した動力分割機構の構成を説明する概念図である。 本発明の実施の形態１に係る電動車両の制御装置による後進登坂時警告発生制御を説明するフローチャートである。 警報表示装置の第１の構成例を示す概念図である。 警報表示装置の第２の構成例を示す概念図である。 本発明の実施の形態１の変形例１に係る電動車両の制御装置による後進登坂時警告発生制御を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１の変形例２に従う後進登坂時警告発生制御の第１の例を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態１の変形例２に従う後進登坂時警告発生制御の第２の例を説明するフローチャートである。 実施の形態２に従う動力分割機構の構成を説明する概念図である。 図９に示したワンウェイクラッチ機構の通常時（リバースポジション以外選択時）における構成および動作を説明する図である。 図９に示したワンウェイクラッチ機構のリバースポジション選択時における構成および動作を説明する図である。

符号の説明

１０ 車両、１００ エンジン、１０１ インプットシャフト、２００ モータジェネレータ（ＭＧ（１））、２０２ ステータ、２０４ ロータ、２０６ ロータ回転軸、３０２ インバータ、３０４ コンバータ、４００ バッテリ、５００ モータジェネレータ（後進駆動力発生用：ＭＧ（２））、５０２ ステータ、５０４ ロータ、５０５，５１５ 温度センサ、５０６ ロータ回転軸、６０４ メモリ、６１０ 勾配センサ、６２０ 警報装置、６５０ 表示装置、７００ 動力分割機構、７１０，７２０ 遊星歯車機構、７１２，７２２ サンギヤ、７１４ｃ，７２４ｃ キャリヤ、７１４，７２４ ピニオンギヤ、７１６，７２６ リングギヤ、７３０ 出力軸、７５０ パーキングロック機構、８００ 減速機、８０２ カウンタドライブギヤ、８０４ カウンタドリブンギヤ、８０５ リヤウインド、８１０ ハイマウントストップランプ、８１５ 運転席、８２０ モニタ画面、８２５ 警報メッセージ、８５０ 車輪、８５５ 車輪ブレーキ、９００ ワンウェイクラッチ機構、９０２ ケース、９０５ シャフト軸、９０２ ケース、９１０ シャフト、９１５ ニードルベアリング、９２０ アイドラギヤ、９３０ スラストベアリング、９４０ ワンウェイ機能付ハブ、９５０ ハブスリーブ。

Claims (6)

1. 電動機によって後進時の車両駆動力を発生する電動車両の制御装置であって、
   後進登坂時に、前記電動機の出力制限によって前記電動車両が前進方向へ降坂する可能性の有無を判定する降坂可能性判定手段と、
   前記降坂可能性判定手段により前記電動車両が前進方向へ降坂する可能性があると予測された場合に警告を発する警告出力手段とを備える、電動車両の制御装置。
2. 前記警告出力手段は、前記車両の車室内に警告音を出力する警報装置を作動させる、請求項１記載の電動車両の制御装置。
3. 前記警告出力手段は、運転者の後進運転時に視界内に入るような位置に配置された表示装置に警告情報を表示させる、請求項１記載の電動車両の制御装置。
4. 前記警告出力手段は、前記車両の周囲に警告を出力する、請求項１記載の電動車両の制御装置。
5. 前記電動車両は、前記電動機および前記電動機の駆動装置に設けられた温度センサをさらに備え、
   前記降坂可能性判定手段は、前記温度センサの出力に基づいて、前記後進登坂時に前記電動車両が前進方向へ降坂する可能性を判定する、請求項１記載の電動車両の制御装置。
6. 前記電動車両は、勾配センサをさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記運転者による後進選択時に、前記電動機の出力可能上限値を取得する出力上限取得手段と、
   前記運転者による後進選択時に、前記勾配センサの出力に基づき、前記電動車両の後進登坂に必要な電動機出力を演算する必要出力演算手段とをさらに備え、
   前記降坂可能性判定手段は、前記演算手段により求められた必要出力が前記出力上限取得手段による前記出力可能上限値を超えているときに、前記電動車両が前進方向へ降坂する可能性があると判定する手段を含む、請求項１記載の電動車両の制御装置。

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