JP2009261180A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クリープトルクを出力して停車しているときに運転者が運転席から離れるのを抑制する。
【解決手段】クリープトルクにより車両の進行方向に作用する力と車両の自重により車両の進行方向とは逆向きに作用する力とが釣り合うことにより車両が停車する釣り合い停車状態で運転席のドアが開かれたときには運転者に釣り合い停車状態である旨の警告を行なう（ステップＳ１１０〜Ｓ１４０，Ｓ１７０，Ｓ１９０）。また、釣り合い停車状態のときに運転席のドアが閉じたままであっても釣り合い停車状態が所定時間だけ継続したときにも同様に警告を行なう（ステップＳ１１０〜Ｓ１４０，Ｓ１７０〜Ｓ１９０）。これにより、釣り合い停車状態のときに運転者が運転席を離れるのを抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関し、詳しくは、走行用の動力を出力する電動機を備える車両およびその制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、走行用動力を供給する電気モータを備え、車両が停車したときにアクセル操作及びブレーキ操作が行なわれていないときには車両の停車状態を維持するよう電動機を制御する停止制御を行なうと共に停止制御により車両が停車していることを運転者に警告するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、坂路上で停車した後に停止制御により停車状態を維持しているときに、運転者が駐車ブレーキをかけて停車していると勘違いして車両から離れてしまうのを抑制することができる。
特開２００４−１５５５８１号公報

シフトポジションが走行用のポジションにあると共にアクセルオフおよびブレーキオフの状態でクリープトルクをモータから出力する車両では、登坂路などにおいてクリープトルクと車両の自重により登坂路の下り方向に作用する力とが釣り合うことにより運転者の意志によらず車両が停車状態となることがある。このとき、この種の車両はエンジンからクリープトルクを出力する車両に比べてクリープトルクを出力する際の運転音が極めて小さいため、運転者がクリープトルクと車両の自重により登坂路の下り方向に作用する力との釣り合いにより車両が停車していることに気がつかず運転席から離れてしまうおそれがある。

本発明の車両は、電動機からクリープトルクを出力している状態で停車しているときに運転者が運転席から離れるのを抑制することを主目的とする。

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
走行用の動力を出力する電動機を備える車両であって、
シフトポジションが走行用のポジションにあり且つブレーキオフおよびアクセルオフの状態で停車状態を含む所定車速範囲内のときには所定のトルクをクリープトルクとして出力するよう前記電動機を制御するクリープトルク制御手段と、
運転席のドアの開閉を検出する運転席ドア開閉検出手段と、
前記クリープトルク制御手段により前記電動機が前記クリープトルクを出力するよう制御されている状態で停車しているときに前記運転席ドア開閉検出手段により運転席のドアが開かれたのを検出した特定停車ドア開閉時には、運転者に向けて所定の情報を報知する報知手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、クリープトルク制御手段により電動機がクリープトルクを出力するよう制御されている状態で停車しているときに運転席ドア開閉検出手段により運転席のドアが開かれたのを検出した特定停車ドア開閉時には、運転者に向けて所定の情報を報知する。これにより、電動機からクリープトルクを出力している状態で停車しているときに運転者が運転席から離れるのを抑制することができる。

こうした本発明の車両において、駐車ブレーキを作用させる駐車ブレーキ装置を更に備え、前記報知手段は、前記特定停車ドア開閉時に前記駐車ブレーキ装置が作動しているときには前記所定の情報を報知しない手段であるものとすることもできる。

また、本発明の車両において、前記報知手段は、音声，文字，ランプの点灯のいずれかにより前記所定の情報を報知する手段であるものとすることもできる。

さらに、本発明の車両において、走行用の動力を出力する内燃機関を更に備え、前記報知手段は、前記特定停車ドア開閉時であって前記内燃機関の運転が停止されているときに前記所定の情報を報知する手段であるものとすることもできる。

あるいは、本発明の車両において、前記報知手段は、前記クリープトルク制御手段により前記クリープトルクが出力されるよう前記電動機が制御されている状態で停車してから所定時間が経過したときに前記所定の情報を報知する手段であるものとすることもできる。こうすれば、運転者が運転席から離れようとするのを前もって抑制することができる。

本発明の車両の制御方法は、
走行用の動力を出力可能であると共に、シフトポジションが走行用のポジションにあり且つブレーキオフおよびアクセルオフの状態で停車状態を含む所定車速範囲内のときに所定のトルクをクリープトルクとして出力するよう制御される電動機を備える車両の制御方法であって、
前記電動機が前記クリープトルクを出力するよう制御されている状態で停車している最中に運転席のドアが開かれたときには、前記電動機が前記クリープトルクを出力するよう制御されている状態で停車している最中に運転席のドアが開かれたときには、運転者に向けて所定の情報を報知する、
ことを要旨とする。

この本発明の車両の制御方法によれば、電動機がクリープトルクを出力している状態で車両が停車している最中に運転席のドアが開かれたときには、運転者に向けて所定の情報が報知される。これにより、電動機からクリープトルクを出力している状態で停車しているときに運転者が運転席から離れるのを抑制することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例である電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して接続された駆動軸３２に動力を入出力可能なモータＭＧと、モータＭＧを駆動するインバータ４０を介してモータＭＧと電力のやりとりを行なうバッテリ５０と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット７０とを備える。

モータＭＧは、発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４０を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。モータＭＧは、電子制御ユニット７０により駆動制御されている。電子制御ユニット７０には、モータＭＧを駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧの回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧに印加される相電流などが入力されており、電子制御ユニット７０からは、インバータ４０へのスイッチング制御信号が出力されている。

電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ７８と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，運転席のドアの開閉を検出するドアオープンスイッチ８９からのドアオープン信号Ｄｏｐｅｎ，バッテリ５０の状態を検出する各種センサからの信号などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット７０からは、乗員室内に設置され乗員室内に音声を出力するスピーカ９６への音声発生指令信号，乗員室内の運転席から視認可能な位置に設けられた警告灯９８を点灯させるための点灯指令信号などが出力されている。なお、実施例の電気自動車２０のシフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション），後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）などがある。

こうして構成された実施例の電気自動車２０では、電子制御ユニット７０により実行される図示しないクリープ制御ルーチンが実行され、シフトポジションＳＰが走行用のポジション（例えば、Ｄポジション）にあるときにアクセルペダル８３がオフ（アクセル開度Ａｃｃが値０）されると共にブレーキペダル８５がオフ（ブレーキペダルポジションＢＰが値０）されて車速Ｖが所定車速（例えば、５ｋｍ／ｈ）以下のときには、クリープトルクとして比較的小さい車両進行方向のトルクを出力するようモータＭＧが駆動制御される。

次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、モータＭＧからクリープトルクを出力している状態で停車しているときの動作について説明する。図２は、電子制御ユニット７０により実行される報知制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、上述の図示しないクリープ制御ルーチンが実行されてモータＭＧからクリープトルクが出力された状態で電気自動車２０が停車している最中に所定時間毎に繰り返し実行される。

報知制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃやブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，ドアオープンスイッチ８９からのドアオープン信号Ｄｏｐｅｎなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここでドアオープン信号Ｄｏｐｅｎは、実施例では、運転席のドアが開いているときはオン信号とされ、運転席のドアが閉じているときはオフ信号とされるものとした。

こうして必要なデータを入力すると、クリープトルクが車両の進行方向に作用する力と車両の自重により車両の進行方向とは逆向きに作用する力とが釣り合うことにより電気自動車２０が停車する釣り合い停車状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１０〜Ｓ１４０）。この判定は、具体的には、シフトポジションＳＰがＤポジションか否かを調べ（ステップＳ１１０）、ブレーキペダルポジションＢＰが値０か否かを調べ（ステップＳ１２０）、アクセル開度Ａｃｃが値０か否かを調べ（ステップＳ１３０），車速Ｖが値０であるか否かを調べる（ステップＳ１４０）、ことにより行なうことができる。実施例では、シフトポジションＳＰがＤポジションにあり且つアクセル開度ＡｃｃおよびブレーキペダルポジションＢＰが共に値０であると共に車速Ｖが値０のときに釣り合い停車状態であると判定するものとし、これ以外のときには釣り合い停車状態ではないと判定するものとした。釣り合い停車状態ではないと判定したときは、タイマ７８をリセットすると共にフラグＦを値０に設定した上で（ステップＳ２００）、本制御ルーチンを一旦終了させる。ステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理により釣り合い停車状態ではないと判定されている間、こうした制御が繰り返される。

ステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理で釣り合い停車状態であると判定したときには、フラグＦの値を調べ（ステップＳ１５０）、フラグＦが値０のときは、タイマ７８に計時を開始させると共にフラグＦを値１に設定する（ステップＳ１６０）。ここで、フラグＦは、釣り合い停車状態であるか否かを示すフラグであり、上述のように、電気自動車２０が釣り合い停車状態にないときには値０に設定される（ステップＳ２００）。また、タイマ７８は、ステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理により釣り合い停車状態であると判定されたときに計時を開始することから、タイマ７８により計時される時間ｔは、釣り合い停車状態が継続している時間を示すことになる。なお、ステップＳ１５０にてフラグＦが値１であると判定された場合には、ステップＳ１６０の処理はスキップされる。

続いて、ドアオープン信号Ｄｏｐｅｎがオン信号であるかオフ信号であるかを調べ（ステップＳ１７０）、ドアオープン信号Ｄｏｐｅｎがオン信号のとき、即ち、運転席のドアが開かれたときには、乗員室内に所定の警告音等が出力されるようにスピーカ９６に音声発生指令信号を出力すると共に警告灯９８に点灯指令信号を出力して（ステップＳ１９０）、本制御ルーチンを一旦終了する。したがって、釣り合い停止状態であると共に運転席のドアが開かれた状態にある間、ステップＳ１００〜Ｓ１５０，Ｓ１７０およびＳ１９０の処理が繰り返し実行され、スピーカ９６から音声が発せられると共に警告灯９８が点灯されることになる。これにより、音声や警告灯９８の点灯により運転者に電気自動車２０が釣り合い停車状態にあることを認識させて運転者が運転席から離れようとするのを抑制することができる。

一方、ステップＳ１７０にてドアオープン信号Ｄｏｐｅｎがオフ信号であると判定したとき、即ち、電気自動車２０が釣り合い停車状態にあるときに運転席のドアが閉じたままであるときには、タイマ７８により計時された時間ｔと所定時間ｔ１（例えば、１０秒程度）とを比較する（ステップＳ１８０）。そして、時間ｔが所定時間ｔ１未満であるときには、ステップＳ１９０の処理を行なうことなく本ルーチンを一旦終了する。これに対して、ステップＳ１８０にて時間ｔが所定時間ｔ１以上であると判定したときには、スピーカ９６に音声発生指令信号を出力すると共に警告灯９８に点灯指令信号を出力した上で（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。したがって、ステップＳ１８０にて時間ｔが所定時間ｔ１以上になったと判定されると、それ以後、ステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理により電気自動車２０が釣り合い停車状態にはないと判定されるまで、スピーカ９６から音声が発せられると共に警告灯９８が点灯されることになる。即ち、釣り合い停車状態で運転席のドアが閉じたままとされているときには、運転者が運転席から離れてしまうおそれは少ないと考えられるが、釣り合い停車状態が所定時間ｔ１だけ継続したような場合には、運転者が釣り合い停車状態にあることを気づいていない可能性がある。したがって、釣り合い停車状態が所定時間ｔ１だけ継続した時点で音声やランプによる警告を行なうことにより、運転者が運転席から離れようとするのを前もって抑制することができる。また、こうした警告により運転者に釣り合い停車状態であることを気づかせることで、運転者にブレーキ操作等を行うよう促して釣り合い停車状態の継続を抑制することができる。

以上説明した実施例の電気自動車２０では、釣り合い停車状態にある際に運転席のドアが開かれたときには運転者に対して釣り合い停車状態である旨の警告がなされる。また、電気自動車２０が釣り合い停車状態にある場合には、運転席のドアが閉じたままであっても釣り合い停車状態が所定時間ｔ１だけ継続した時点で同様の警告がなされる。これにより、釣り合い停車状態で運転者が運転席を離れるのをより確実に抑制することができる。

実施例の電気自動車２０では、図示しないパーキングブレーキが作動しているか否かに拘わらず、釣り合い停車状態で運転席のドアが開かれたとき、あるいは釣り合い停車状態が所定時間ｔ１だけ継続したときに運転者に警告を行なうものとしたが、図示しないパーキングブレーキが作用しているときには、一般にパーキングブレーキが作動している旨の警告灯が点灯されるから、パーキングブレーキの作動時には、釣り合い停車状態にある旨の警告を行なわないものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、音声やランプにより警告をするものとしたが、車両情報を表示する画面などに文字情報を表示して警告をするものとしてもよい。

実施例の電気自動車２０では、シフトポジションＳＰがＤポジションであることを釣り合い停車状態であるか否かの判定条件の一つとしたが（ステップＳ１１０）、Ｄポジションの他にアクセルオフ時の制動力を大きくする前進走行用のブレーキポジション（Ｂポジション）や複数の仮想シフトポジションの中から任意の仮想シフトポジションの選択を可能とするシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）など他にクリープトルクを出力可能なシフトポジションが存在する場合には、シフトポジションＳＰがこれらのシフトポジションにあることを釣り合い停車状態であるか否かの判定条件の一つとしてもよい。また、シフトポジションＳＰがＲポジションであることを釣り合い停車状態であるか否かの判定条件の一つとしてもよい。

図３は、本発明の車両の変形例であるハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。図３に例示する変形例のハイブリッド自動車１２０は、エンジン１２２からの動力をモータＭＧ１およびＭＧ２によりトルク変換して駆動軸３２に出力したり、エンジン１２２の運転を停止した状態でモータＭＧ２のみからの動力を駆動軸３２に出力したりして走行可能なものである。そして、このハイブリッド自動車１２０では、シフトポジションＳＰが走行用のＤポジション等にあってアクセルペダルがオフされると共にブレーキペダルがオフされて車速が所定車速以下のときに、比較的小さい車両進行方向のトルクをクリープトルクとして出力するようモータＭＧ２が制御される。したがって、変形例のハイブリッド自動車１２０においても、図２に例示したものと同様の報知制御ルーチンを実行して釣り合い停車状態にある際に運転席のドアが開かれたときや、釣り合い停車状態が所定時間だけ継続したときに、音声や警告灯の点灯により釣り合い停車状態にある旨の警告を行うことにより、釣り合い停車状態で運転者が運転席を離れるのを抑制することができる。また、かかる変形例のハイブリッド自動車１２０では、釣り合い停車状態でエンジン１２２が運転されているときにはエンジン１２２の運転音や振動により運転者が釣り合い停車状態にあることに気が付くと考えられるから、報知制御ルーチンをエンジン１２２の運転が停止されているときに実行したり、エンジン２２の運転が停止されていないことを条件として釣り合い停車状態にある旨を警告したりしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧが「電動機」に相当し、シフトポジションＳＰが走行用のシフトポジションであってアクセルペダル８３がオフであると共にブレーキペダル８５がオフであり車速Ｖが所定車速以下のときにクリープトルクとして比較的小さい車両進行方向のトルクを出力するようモータＭＧを駆動制御する電子制御ユニット７０が「クリープトルク制御手段」に相当し、ドアオープンスイッチ８９が「運転席ドア開閉検出手段」に相当し、釣り合い停車状態であると判定したときに運転席のドアが開いているときにはスピーカ９６に音声発生指令信号を出力すると共に警告灯９８に点灯指令信号を出力する図２の報知制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１５０，Ｓ１７０，Ｓ１９０の処理を実行する電子制御ユニット７０と入力した音声発生指令信号に基づいて音声を出力するスピーカ９６と入力した点灯指令信号に基づいて点灯する警告灯９８が「報知手段」に相当する。

ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧに限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「クリープトルク制御手段」としては、シフトポジションＳＰが走行用のポジションであってアクセルペダル８３がオフであると共にブレーキペダル８５がオフであり車速Ｖが所定車速以下のときにクリープトルクとして比較的小さい車両進行方向のトルクを出力するようモータＭＧを駆動制御する電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、シフトポジションが走行用のポジションにあり且つブレーキオフおよびアクセルオフの状態で停車状態を含む所定車速範囲内のときには所定のトルクをクリープトルクとして出力するよう電動機を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「運転席ドア開閉検出手段」としては、ドアオープンスイッチ８９に限定されるものではなく、運転席のドアの開閉を検出するものであれば如何なるものでも構わない。「報知手段」としては、釣り合い停車状態であると判定したときに運転席のドアが開いているときにはスピーカ９６に音声発生指令信号を出力すると共に警告灯９８に点灯指令信号を出力する図２の報知制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１５０，Ｓ１７０の処理を実行する電子制御ユニット７０と入力した音声発生指令信号に基づいて音声を出力するスピーカ９６と入力した点灯指令信号に基づいて点灯する警告灯９８に限定されるものではなく、クリープトルク制御手段によりクリープトルクが出力されるよう電動機が制御されている状態で停車しているときに運転席ドア開閉検出手段により運転席のドアが開かれたのを検出した特定停車ドア開閉時に運転者に向けて所定の情報を報知するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例である電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 電子制御ユニット７０により実行される報知制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０ 電気自動車、３２ 駆動軸、４０，４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ 電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、７８ タイマ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ ドアオープンスイッチ、９６ スピーカ、９８ 警告灯、１２０ ハイブリッド自動車、１２２ エンジン、１３０ 遊星歯車機構、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

1. 走行用の動力を出力する電動機を備える車両であって、
   シフトポジションが走行用のポジションにあり且つブレーキオフおよびアクセルオフの状態で停車状態を含む所定車速範囲内のときには所定のトルクをクリープトルクとして出力するよう前記電動機を制御するクリープトルク制御手段と、
   運転席のドアの開閉を検出する運転席ドア開閉検出手段と、
   前記クリープトルク制御手段により前記電動機が前記クリープトルクを出力するよう制御されている状態で停車しているときに前記運転席ドア開閉検出手段により運転席のドアが開かれたのを検出した特定停車ドア開閉時には、運転者に向けて所定の情報を報知する報知手段と、
   を備える車両。
2. 請求項１記載の車両であって、
   駐車ブレーキを作用させる駐車ブレーキ装置を更に備え、
   前記報知手段は、前記特定停車ドア開閉時に前記駐車ブレーキ装置が作動しているときには前記所定の情報を報知しない手段である、
   車両。
3. 前記報知手段は、音声，文字，ランプの点灯のいずれかにより前記所定の情報を報知する手段である請求項１または２記載の車両。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の車両であって、
   走行用の動力を出力する内燃機関を更に備え、
   前記報知手段は、前記特定停車ドア開閉時であって前記内燃機関の運転が停止されているときに前記所定の情報を報知する手段である、
   車両。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の車両であって、
   前記報知手段は、前記クリープトルク制御手段により前記クリープトルクが出力されるよう前記電動機が制御されている状態で停車してから所定時間が経過したときに前記所定の情報を報知する手段である、
   車両。
6. 走行用の動力を出力可能であると共に、シフトポジションが走行用のポジションにあり且つブレーキオフおよびアクセルオフの状態で停車状態を含む所定車速範囲内のときに所定のトルクをクリープトルクとして出力するよう制御される電動機を備える車両の制御方法であって、
   前記電動機が前記クリープトルクを出力するよう制御されている状態で停車している最中に運転席のドアが開かれたときには、運転者に向けて所定の情報を報知する、
   車両の制御方法。

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