JP2013104459A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予期しない駆動力の発生を防止する。
【解決手段】ＥＣＵ２００は、シフト操作を受け付けるシフト操作受付部２０１と、アクセル開度θを検出する開度検出部２０２と、車両が停止状態であるか否かを判定する停止判定部２０４と、シフト操作受付部２０１によってニュートラルポジションから走行ポジションへのシフト操作が受け付けられたときに、停止判定部２０４によってハイブリッド車両ＨＶが停止状態であると判定され、且つ、開度検出部２０２によって検出されたアクセル開度θが、予め設定された開度閾値θ０以上である場合に、ニュートラルポジションを維持する位置制御実行部２０５と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、走行用の駆動源として電動機が搭載された車両の制御装置に関する。特に、本発明は、走行用の駆動源として内燃機関及び電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御装置に関する。

走行用の駆動源としてエンジン（「内燃機関」に相当する。）及びモータ（「電動機」に相当する。）が搭載されたハイブリッド自動車では、停車してエンジンが自立運転されている状態から発進する際に、運転者によるシフト操作における誤操作のためにシフトポジションが走行ポジションでなくニュートラルポジションのときには、次のような事態が発生する。すなわち、アクセル操作を行っても、車両が発進しない状態にも拘わらず、エンジンからの動力のみによって走行する自動車（いわゆる、コンベンショナル自動車）のように、エンジン回転数が上昇することはないため、運転者はシフト操作における誤操作に気付きにくく違和感を持ってしまう。

上記課題を解消するために、従来、停車時にシフトポジションがニュートラルポジションの状態でエンジンが自立運転されているときに、アクセル開度が所定開度以上になったときには、運転者のシフト操作が誤りである旨の警告情報、シフトポジションの走行ポジションへの変更を要求する旨の警告情報、及び、警告音を運転者に報知するハイブリッド自動車が開示されている（特許文献１参照）。このハイブリッド自動車によれば、上述の警告情報等の報知によって、運転者はシフトレバーの誤操作に気付き易くなるため、発進しようとする運転者に対して、車両が発進しない原因が不明であることによる違和感を解消することができる。

特開２０１０−２４１２４３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のハイブリッド自動車では、運転者がブレーキ操作をしているつもりで、アクセルペダルを踏み間違いしている場合に、走行ポジションへ変更するシフト操作を行うと、運転者の予期しない駆動力が発生する虞がある。

すなわち、運転者がブレーキ操作をしているつもりで、アクセルペダルを踏み間違いしている場合に、運転者が走行ポジションへの変更するシフト操作を行うと、アクセルペダルが踏み込まれているために、運転者の予期しない大きな駆動力が発生する虞があるのである。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、予期しない駆動力の発生を防止することが可能な車両の制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両の制御装置は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明に係る車両の制御装置は、走行用の駆動源として電動機が搭載された車両のシフト位置を制御するシフト位置制御装置であって、シフト操作を受け付けるシフト操作受付手段と、アクセル開度を検出する開度検出手段と、車両が停止状態であるか否かを判定する停止判定手段と、前記操作受付手段によってニュートラルポジションから走行ポジションへのシフト操作が受け付けられたときに、前記停止判定手段によって車両が停止状態であると判定され、且つ、前記開度検出手段によって検出されたアクセル開度が、予め設定された開度閾値以上である場合に、ニュートラルポジションを維持する位置制御実行手段と、を備えることを特徴としている。

かかる構成を備える車両の制御装置によれば、ニュートラルポジションから走行ポジションへのシフト操作が受け付けられたときに、車両が停止状態であると判定され、且つ、検出されたアクセル開度が、予め設定された開度閾値以上である場合に、ニュートラルポジションが維持されるため、予期しない駆動力の発生を防止することができる。

すなわち、例えば、運転者がブレーキ操作をしているつもりで、アクセルペダルを踏み間違いしている場合に、ニュートラルポジションから走行ポジションへのシフト操作が受け付けられたときであっても、検出されたアクセル開度が、予め設定された開度閾値以上である場合には、ニュートラルポジションが維持されて駆動力が発生しないため、前記開度閾値を適正な値に設定することによって、予期しない駆動力の発生を防止することができるのである。

つまり、前記開度閾値を、運転者がブレーキ操作をしているつもりで、アクセルペダルを踏み間違いしている場合に、検出され得るアクセル開度の下限値以下に設定することによって、予期しない駆動力の発生を確実に防止することができる。

また、本発明に係る車両の制御装置は、前記走行ポジションが、前進走行用の全てのシフトポジション及び後進走行用の全てのシフトポジションを含むことが好ましい。

かかる構成を備える車両の制御装置によれば、前記走行ポジションに、前進走行用の全てのシフトポジション及び後進走行用の全てのシフトポジションが含まれるため、予期しない駆動力の発生を更に確実に防止することができる。

また、本発明に係る車両の制御装置は、車速を検出する車速検出手段を更に備え、前記停止判定手段が、前記車速検出手段によって検出された車速の絶対値が、予め設定された車速閾値以下である場合に、車両が停止状態であると判定することが好ましい。

かかる構成を備える車両の制御装置によれば、車速が検出され、検出された車速の絶対値が、予め設定された車速閾値以下である場合に、車両が停止状態であると判定されるため、車両が停止状態であるか否かを適正に判定することができる。

また、本発明に係る車両の制御装置は、車両には、走行用の駆動源として更に内燃機関が搭載され、発進時は、電動機によって駆動されることが好ましい。

かかる構成を備える車両の制御装置によれば、車両には、走行用の駆動源として更に内燃機関が搭載され、発進時は、電動機によって駆動されるため、走行用の駆動源として電動機及び内燃機関が搭載された、いわゆるハイブリッド車両において、予期しない駆動力の発生を防止することができる。

また、本発明に係る車両の制御装置は、前記位置制御実行手段によってニュートラルポジションが維持された場合に、誤操作の可能性があるためにニュートラルポジションが維持された旨の警報を出力する警報出力手段を更に備えることが好ましい。

かかる構成を備える車両の制御装置によれば、ニュートラルポジションから走行ポジションへのシフト操作が受け付けられたときに、車両が停止状態であると判定され、且つ、検出されたアクセル開度が、予め設定された開度閾値以上であると判定されて、ニュートラルポジションが維持された場合に、誤操作の可能性があるためにニュートラルポジションが維持された旨の警報が出力されるため、運転者は、誤操作（具体的には、ブレーキ操作をしているつもりで、アクセルペダルを踏み間違いしていること）を容易に認識することができる。

本発明に係る車両の制御装置によれば、シフト操作が受け付けられ、アクセル開度が検出される。また、車両が停止状態であるか否かが判定される。そして、ニュートラルポジションから走行ポジションへのシフト操作が受け付けられたときに、車両が停止状態であると判定され、且つ、検出されたアクセル開度が、予め設定された開度閾値以上である場合に、ニュートラルポジションが維持されるため、予期しない駆動力の発生を防止することができる。

本発明に係る車両の制御装置が搭載されるハイブリッド車両の一例を示す概略構成図である。 図１に示すエンジンの一例を示す構成図である。 図１に示すＥＣＵの入出力の一例を示すブロック図である。 本発明に係る車両の制御装置における主要部の一例を示す機能構成図である。 図４に示す車両の制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る「車両の制御装置」をＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両に適用した場合について説明する。

−ハイブリッド車両ＨＶ−
図１は、本発明に係る「車両の制御装置」が搭載されるハイブリッド車両ＨＶの一例を示す概略構成図である。図１に示すように、ハイブリッド車両ＨＶは、車両走行用の駆動力を発生するエンジン１、主に発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１、主に電動機として機能する第２モータジェネレータＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、前輪車軸（ドライブシャフト）６１、左右の駆動輪（前輪）６Ｌ，６Ｒ、及び、ＥＣＵ２００を備えており、ＥＣＵ２００のＲＯＭ等に記憶されたプログラムが実行されることによって本発明に係る「車両の制御装置」が実現される。

なお、ＥＣＵ２００（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）は、例えば、ハイブリッド車両ＨＶを統括的に制御するＨＶ（ハイブリッド）ＥＣＵ、インバータ８（図３参照）の駆動を制御するインバータＥＣＵ、エンジン１の駆動を制御するエンジンＥＣＵ、バッテリ９（図３参照）の状態を管理するバッテリＥＣＵなどによって構成されており、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。

次に、エンジン１、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、及び、ＥＣＵ２００などの各部について説明する。

−エンジン１−
まず、図２を参照してエンジン１について説明する。図２は、図１に示すエンジン１の一例を示す構成図である。なお、図２にはエンジン１における１つの気筒の構成のみを示している。なお、エンジン１は、特許請求の範囲に記載の「内燃機関」に相当する。

エンジン１は、ここでは、ポート噴射型多気筒ガソリンエンジンであって、その各気筒を構成するシリンダブロック１ａ内には上下方向に往復動ずるピストン１ｃが設けられている。ピストン１ｃはコネクティングロッド１０６を介してクランクシャフト１０５に連結されており、ピストン１ｃの往復運動がコネクティングロッド１０６によってクランクシャフト１０５の回転に変換される。

クランクシャフト１０５にはシグナルロータ１０７が取り付けられている。シグナルロータ１０７の外周面には複数の突起（歯）１０７ａが等角度ごとに設けられている。シグナルロータ１０７の側方近傍にはクランクポジションセンサ（エンジン回転数センサ）１９７が配置されている。クランクポジションセンサ１９７は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１０５が回転する際にシグナルロータ１７の突起１７ａに対応するパルス状の信号（出力パルス）を発生する。

エンジン１のシリンダブロック１ａには冷却水温を検出する水温センサ１９１が配置されている。また、シリンダブロック１ａの上端にはシリンダヘッド１ｂが設けられており、このシリンダヘッド１ｂとピストン１ｃとの間に燃焼室１ｄが形成されている。エンジン１の燃焼室１ｄには点火プラグ１３が配置されている。点火プラグ１３の点火タイミングはイグナイタ１４によって調整される。

エンジン１のシリンダブロック１ａの下部には、潤滑油を貯留するオイルパン１０８が設けられている。このオイルパン１０８に貯留された潤滑油は、エンジン１の運転時に、異物を除去するオイルストレーナを介してオイルポンプ１０９によって汲み上げられて、ピストン１ｃ、クランクシャフト１０５、コネクティングロッド１０６などに供給され、各部の潤滑、冷却等に使用される。そして、このようにして供給された潤滑油は、エンジン１の各部の潤滑・冷却等のために使用された後、オイルパン１０８に戻され、再びオイルポンプ１０９によって汲み上げられるまでオイルパン１０８内に貯留される。

エンジン１の燃焼室１ｄには吸気通路１１と排気通路１２とが接続されている。吸気通路１１の一部は吸気ポート１１ａ及び吸気マニホールド１１ｂによって形成されている。また、排気通路１２の一部は排気ポート１２ａ及び排気マニホールド１２ｂによって形成されている。

吸気通路１１には、エアクリーナ１１５、熱線式のエアフローメータ１９２、エアフローメータ１９２に内蔵されている吸気温センサ１９３、及び、エンジン１の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ１１３などが配置されている。スロットルバルブ１１３はスロットルモータ１１４によって駆動される。スロットルバルブ１１３の開度はスロットル開度センサ１９６によって検出される。エンジン１の排気通路１２には、排気ガス中の酸素濃度を検出する０₂センサ１９４及び三元触媒１２２が配置されている。

そして、吸気通路１１には、燃料噴射用のインジェクタ（燃料噴射装置）１１２が配置されている。燃料噴射装置１１２には燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路１１の吸気ポート１１ａ内に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１の燃焼室１ｄに導入される。燃焼室１ｄに導入された混合気（ここで、混合気＝「燃料＋空気」である）は点火プラグ１３にて点火されて燃焼、爆発する。この混合気の燃焼室１ｄ内での燃焼、爆発によってピストン１ｃが往復運動してクランクシャフト１０５が回転する。

また、図１に示すように、エンジン１の出力は、クランクシャフト１０５及びダンパ２を介してインプットシャフト２１に伝達される。ダンパ２は、エンジン１のトルク変動を吸収するダンパであって、例えば、コイルスプリング式トランスアクスルダンパである。

−モータジェネレータ−
次に、図１を参照して、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２について説明する。第１モータジェネレータＭＧ１は、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを備えた交流同期発電機であって、発電機として機能するとともに電動機（電動モータ）としても機能する。なお、第１モータジェネレータＭＧ１は、特許請求の範囲に記載の「電動機」の一部に相当する。

また、第２モータジェネレータＭＧ２も同様に、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを備えた交流同期発電機であって、電動機（電動モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。第２モータジェネレータＭＧ２は、特許請求の範囲に記載の「電動機」の一部に相当する。

また、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれ、インバータ８を介してバッテリ（蓄電装置）９に接続されている（図３参照）。インバータ８はＥＣＵ２００によって制御され、インバータ８が制御されることによって、各モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回生及び駆動の動作が制御される。また、各モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２によって発生する回生電力は、インバータ８を介してバッテリ９に充電される。更に、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力は、それぞれ、バッテリ９からインバータ８を介して供給される。

−動力分割機構−
次に、図１を参照して、動力分割機構３について説明する。図１に示すように、動力分割機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤ３Ｓと、サンギヤ３Ｓに外接しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤ３Ｐと、ピニオンギヤ３Ｐと噛合するべく中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤ３Ｒと、ピニオンギヤ３Ｐを支持するとともに、ピニオンギヤ３Ｐの公転を通じて自転するプラネタリキャリア３ＣＡと、を有する遊星歯車機構によって構成されている。なお、プラネタリキャリア３ＣＡは、エンジン１側のインプットシャフト２１に回転一体に連結されている。サンギヤ３Ｓは、第１モータジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに回転一体に連結されている。

また、動力分割機構３は、エンジン１及び第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の駆動力を、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、及び、ドライブシャフト６１を順次介して左右の駆動輪６Ｌ、６Ｒに伝達する。

−リダクション機構−
次に、図１を参照して、リダクション機構４について説明する。図１に示すように、リダクション機構４は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤ４Ｓと、キャリア（トランスアクスルケース）４ＣＡに回転自在に支持され、サンギヤ４Ｓに外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤ４Ｐと、ピニオンギヤ４Ｐと噛合するべく中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤ４Ｒと、を有する遊星歯車機構によって構成されている。なお、リダクション機構４のリングギヤ４Ｒと、動力分割機構３のリングギヤ３Ｒと、カウンタドライブギヤ５１とは互いに一体に構成されている。サンギヤ４Ｓは、第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと回転一体に連結されている。

また、リダクション機構４は、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力を適正な減速比で減速し、減速された駆動力は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、及び、ドライブシャフト６１を順次介して左右の駆動輪６Ｌ、６Ｒに伝達される。

−シフト操作装置−
ハイブリッド車両ＨＶにおける運転席の近傍にシフト操作装置７（図３参照）が配置されている。図３は、図１に示すＥＣＵ２００の入出力の一例を示すブロック図である。図３に示すように、シフト操作装置７には、シフトレバー７１が変位可能に設けられている。また、シフト操作装置７には、前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）、Ｄポジションと比較してアクセルオフ時の制動力（エンジンブレーキ）が大きく制御される前進走行用のブレーキポジション（Ｂ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）、及び、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）が配設されており、ドライバが所望のポジションへシフトレバー７１を変位させることが可能に構成されている。

なお、シフト操作装置７は、いわゆるシフト・バイ・ワイヤ（ＳＢＷ：Ｓｈｉｆｔ Ｂｙ Ｗｉｒｅ）方式のシフト操作装置７である。すなわち、シフト操作装置７において、シフトレバー７１のシフトポジションがシフトポジションセンサ１９０によって電気的に検出され、この検出信号に基づいてシフト用モータが駆動されて自動変速機のマニュアルバルブが切り換えられることによって、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）、Ｂ（ブレーキ）等のシフトポジションが切り換えられるのである。

このように、Ｄポジション、Ｂポジション、Ｒポジション、及び、Ｎポジションの各位置は、シフトポジションセンサ１９０によって検出される。シフトポジションセンサ１９０の出力信号はＥＣＵ２００に入力される。更に、駐車用のパーキングポジション（Ｐポジション）への設定を受け付けるＰポジションスイッチ７２が、例えば、シフトレバー７１の近傍に設けられている。ここで、Ｐポジションスイッチ７２は、ドライバによって押下された場合に、パーキングポジション（Ｐポジション）に設定する旨の操作信号をＥＣＵ２００に出力する。

なお、本実施形態に係るハイブリッド車両ＨＶにおいては、Ｐポジションから他のポジション（Ｄポジション、Ｂポジション、Ｒポジション、及び、Ｎポジション）へのシフト操作は、ＥＣＵ２００によって、ブレーキペダルが踏まれている状態に限って許可される。すなわち、ブレーキペダルが踏まれていない場合には、Ｐポジションから他のポジション（Ｄポジション、Ｂポジション、Ｒポジション、及び、Ｎポジション）へシフトポジションが変更されることはない。

−バッテリ、インバータ−
更に、ＥＣＵ２００は、バッテリ９の状態を管理するために、バッテリ９の充放電電流を検出する電流センサによって検出された充放電電流の積算値、バッテリ温度センサによって検出されたバッテリ温度等に基づいて、バッテリ９の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）、バッテリ９の入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔ等を求める。

また、ＥＣＵ２００にはインバータ８が接続されている。インバータ８は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２をそれぞれ制御するＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）を備えている。各ＩＰＭは、複数個（例えば、６個）の半導体スイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ））等によって構成されている。

インバータ８は、例えば、ＥＣＵ２００からの指令信号（例えば、第１モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値、第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値）に応じてバッテリ９からの直流電流を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する電流に変換する一方、エンジン１の動力によって第１モータジェネレータＭＧ１において発電された交流電流、及び、回生動作によって第２モータジェネレータＭＧ２において発電された交流電流を、バッテリ９に充電するための直流電流に変換する。また、インバータ８は、第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を走行状態に応じて、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動用電力として供給する。

−ＥＣＵ−
次に、図４を用いて、ＥＣＵ２００の構成について説明する。図４は、本発明に係る車両の制御装置における主要部の一例を示す機能構成図である。ＥＣＵ２００は、エンジン１の運転制御、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭなどを備えている。

ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるテーブル、マップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラム、マップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果、各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはイグニッションスイッチのＯＦＦ時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

ＥＣＵ２００には、図４に示すように、シフトポジションセンサ１９０、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ１９５、及び、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ１９Ａ等が接続されており、これらの各センサ（又はスイッチ）からの信号がＥＣＵ２００に入力されるようになっている。また、図略の空燃比センサ、バッテリ９の充放電電流を検出する電流センサ、バッテリ温度センサ等も接続されており、これらの各センサからの信号もＥＣＵ２００に入力される。

ここで、また、シフトポジションセンサ１９０は、特許請求の範囲に記載の「シフト操作受付手段」の一部に相当する。また、アクセル開度センサ１９５は、特許請求の範囲に記載の「開度検出手段」の一部に相当する。更に、車輪速センサ１９Ａは、特許請求の範囲に記載の「車速検出手段」の一部に相当する。

また、ＥＣＵ２００には、エンジン１のスロットルバルブ１１３を開閉駆動するスロットルモータ１１４、燃料噴射装置１１２、点火装置１３等が接続されている。また、ＥＣＵ２００は、上記の各種センサの出力信号に基づいて、スロットルモータ１１４に対して制御信号を出力してエンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）を実行する。更に、ＥＣＵ２００は、上記の各種センサの出力信号に基づいて、燃料噴射装置１１２に対して制御信号を出力してエンジン１の燃料噴射量制御を実行する。加えて、ＥＣＵ２００は、上記の各種センサの出力信号に基づいて、点火装置１３に対して制御信号を出力してエンジン１の点火時期制御を実行する。

−車両の制御装置−
次に、本発明に係る「車両の制御装置」について図４を参照して説明する。図４は、本発明に係る「車両の制御装置」における主要部の一例を示す機能構成図である。ＥＣＵ２００は、上記ＣＰＵが上記ＲＯＭ等に記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、機能的に、シフト操作受付部２０１、開度検出部２０２、車速検出部２０３、停止判定部２０４、位置制御実行部２０５、走行制御部２０６、及び、警報出力部２０７等の機能部として機能する。ここで、シフト操作受付部２０１、開度検出部２０２、車速検出部２０３、停止判定部２０４、位置制御実行部２０５、及び、警報出力部２０７は、本発明に係る「車両の制御装置」を構成する。

走行制御部２０６は、上記の各種センサの出力信号に基づいて、図１に示すハイブリッド車両ＨＶの走行制御を行う機能部であって、「ＥＶ走行モード」、「通常走行モード」、「高速走行モード」等の走行状態を規定する「走行モード」を設定すると共に、車両の運転状態及びバッテリ９の状態に基づいて、エンジン１の停止及び再始動を指示する。

−走行制御−
ここで、図１を参照して、走行制御部２０６によって行われる走行制御について説明する。なお、ここでは、便宜上、シフトレバー７１によって「Ｄポジション」が設定されている場合の走行制御について説明する。なお、以下の制御は全て走行制御部２０６によって行われる。

まず、発進時、低速走行時等であって、エンジン１の運転効率が悪い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２のみによって駆動されて走行を行う状態（以下、この走行状態を「ＥＶ走行モード」ともいう。）に制御される。また、車室内に配置された図略の走行モード選択スイッチによって運転者等によって「ＥＶ走行モード」が選択された場合にも「ＥＶ走行モード」に制御される。

次に、通常走行時には、動力分割機構３によってエンジン１の駆動力が２経路に分けられ（トルクスプリット）、一方で、駆動輪６Ｌ、６Ｒがエンジン１によって直接駆動（直達トルクによる駆動）され、他方で、エンジン１によって第１モータジェネレータＭＧ１が駆動されて発電が行われる走行状態（以下、この走行状態を「通常走行モード」ともいう。）に制御される。このとき、第１モータジェネレータＭＧ１によって発生される電力によって第２モータジェネレータＭＧ２が駆動されて、駆動輪６Ｌ、６Ｒの駆動補助が行われる（電気パスによる駆動）。

このように、動力分割機構３が差動機構として機能し、その差動作用によってエンジン１からの動力の主部が駆動輪６Ｌ、６Ｒに機械的に伝達され、エンジン１からの動力の残部が第１モータジェネレータＭＧ１から第２モータジェネレータＭＧ２への電気パスを用いて電気的に伝達されることによって、電気的に変速比が変更される変速機としての機能が発揮される。これによって、駆動輪６Ｌ、６Ｒ（リングギヤ３Ｒ、４Ｒ）の回転数及びトルクに依存することなく、エンジン回転数及びエンジントルクを自由に操作することが可能となり、駆動輪６Ｌ、６Ｒに要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジンの運転状態を得ることが可能となる。

また、高速走行時には、更にバッテリ（走行用バッテリ）９からの電力が第２モータジェネレータＭＧ２に供給されて、第２モータジェネレータＭＧ２の出力が増大されて駆動輪６Ｌ、６Ｒに対して駆動力の追加（駆動力アシスト）が行われる走行状態（以下、この走行状態を「高速走行モード」ともいう。）に制御される。

更に、減速時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能して回生発電が行われ、回収した電力がバッテリ９に蓄えられる。なお、バッテリ９の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１の出力を増加して第１モータジェネレータＭＧ１による発電量を増やしてバッテリ９に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時においても必要に応じてエンジン１の駆動力を増大する制御を行う場合もある。例えば、上述のようにバッテリ９の充電が必要な場合、エアコン等の補機を駆動する場合、エンジン１の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。

また、ハイブリッド車両ＨＶにおいては、車両の運転状態及びバッテリ９の状態に基づいて、燃費を向上させる等の目的で、エンジン１を停止させる場合がある。そして、その後も、車両の運転状態及びバッテリ９の状態に基づいて、エンジン１を再始動させる。このように、ハイブリッド車両ＨＶにおいては、エンジン１は、停止及び再始動を繰り返して間欠運転されることになる。

−シフトポジション制御−
次に、図４に戻って、ＥＣＵ２００の機能構成について説明する。

シフト操作受付部２０１は、シフトポジションセンサ１９０を介して、「シフト操作」を受け付ける機能部である。ここで、シフト操作受付部２０１は、特許請求の範囲に記載の「シフト操作受付手段」の一部に相当する。また、「シフト操作」とは、現在のシフトポジションを別のシフトポジションに変更する操作であって、例えば、ＮポジションからＤポジション（又は、Ｂポジション）への操作、ＮポジションからＲポジションへの操作である。

開度検出部２０２は、アクセル開度センサ１９５を介して、アクセル開度θを検出する機能部である。ここで、開度検出部２０２は、特許請求の範囲に記載の「開度検出手段」の一部に相当する。

車速検出部２０３は、車輪速センサ１９Ａを介して、車速Ｖを検出する機能部である。ここで、車速検出部２０３は、特許請求の範囲に記載の「車速検出手段」の一部に相当する。

停止判定部２０４は、ハイブリッド車両ＨＶが停止状態であるか否かを判定する機能部である。ここで、停止判定部２０４は、特許請求の範囲に記載の「停止判定手段」に相当する。具体的には、停止判定部２０４は、車速検出部２０３によって検出された車速Ｖの絶対値が、予め設定された車速閾値Ｖ０（例えば、５ｋｍ／時）以下である場合に、ハイブリッド車両ＨＶが停止状態であると判定する。

このようにして、車速Ｖが検出され、検出された車速Ｖの絶対値が、予め設定された車速閾値Ｎ０以下である場合に、ハイブリッド車両ＨＶが停止状態であると判定されるため、ハイブリッド車両ＨＶが停止状態であるか否かを適正に判定することができる。

本実施形態では、車速Ｖに基づいてハイブリッド車両ＨＶが停止状態であるか否かを判定する場合について説明するが、その他の方法でハイブリッド車両ＨＶが停止状態であるか否かを判定する形態でもよい。例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いてハイブリッド車両ＨＶの位置情報を求めるナビゲーションシステムによって検出されたハイブリッド車両ＨＶの位置の推移に基づき、ハイブリッド車両ＨＶが停止状態であるか否かを判定する形態でもよい。ただし、上記方法で停止状態であるか否かを正確に判定するめには、ＧＰＳによるハイブリッド車両ＨＶの位置検出精度が、少なくとも１ｍ程度（望ましくは１０ｃｍ程度）である必要がある。

位置制御実行部２０５は、シフト操作受付部２０１によってニュートラルポジション（Ｎポジション）から「走行ポジション」へのシフト操作が受け付けられたときに、停止判定部２０４によって車両が停止状態であると判定され、且つ、開度検出部２０２によって検出されたアクセル開度θが、予め設定された開度閾値θ０（例えば、１５％）以上である場合に、Ｎポジションを維持する機能部である。ここで、位置制御実行部２０５は、特許請求の範囲に記載の「位置制御実行手段」に相当する。

また、「走行ポジション」は、前進走行用の全てのシフトポジション及び後進走行用の全てのシフトポジションを含む。具体的には、本実施形態では、「走行ポジション」には、前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）、ブレーキポジション（Ｂポジション）、及び、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）が含まれる。

このように、「走行ポジション」に、前進走行用の全てのシフトポジション及び後進走行用の全てのシフトポジションが含まれるため、予期しない駆動力の発生を更に確実に防止することができる。

本実施形態では、「走行ポジション」に、前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）、ブレーキポジション（Ｂポジション）、及び、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）が含まれる場合について説明するが、「走行ポジション」に、前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）、ブレーキポジション（Ｂポジション）、及び、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）の少なくとも１つのポジションが含まれる形態でもよい。例えば、「走行ポジション」に、Ｄポジションが含まれる形態でもよいし、「走行ポジション」に、前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）、及び、ブレーキポジション（Ｂポジション）が含まれる形態でもよい。「走行ポジション」に、多くの走行用ポジションが含まれる程、予期しない駆動力の発生を確実に防止することができる。

警報出力部２０７は、位置制御実行部２０５によってニュートラルポジションが維持された場合に、誤操作の可能性があるためにニュートラルポジションが維持された旨の警報を出力する機能部である。ここで、警報出力部２０７は、特許請求の範囲に記載の「警報出力手段」の一部に相当する。

具体的には、警報出力部２０７は、ハイブリッド車両ＨＶのメインパネル等に配設されたＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）７５に、誤操作の可能性があるためにニュートラルポジションが維持された旨の文字、図形、及び動画像の表示を運転者に視認可能に行うものである。例えば、「Ｄポジションへのシフト操作時にアクセルペダルが踏み込まれすぎていたため、Ｎポジションが維持されました」との文字が表示される。また、警報出力部２０７は、スピーカ７６に誤操作の可能性があるためにニュートラルポジションが維持された旨の音声を出力するものである。

このようにして、位置制御実行部２０５によって、ニュートラルポジションから走行ポジションへのシフト操作が受け付けられたときに、ハイブリッド車両ＨＶが停止状態であると判定され、且つ、検出されたアクセル開度θが、予め設定された開度閾値θ０以上であると判定されて、ニュートラルポジションが維持された場合に、警報出力部２０７によって、誤操作の可能性があるためにニュートラルポジションが維持された旨の警報が出力されるため、運転者は、誤操作（具体的には、ブレーキ操作をしているつもりで、アクセルペダルを踏み間違いしていること）を容易に認識することができる。

本実施形態においては、警報出力部２０７が、運転者が視認可能な情報及び音声情報を出力する場合について説明するが、警報出力部２０７が、運転者が視認可能な情報又は音声情報を出力する形態でもよい。

−ＥＣＵ２００の動作−
次に、図５を参照して、本発明に係る車両の制御装置（ＥＣＵ２００）の動作について説明する。図５は、図４に示す車両の制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。まず、シフト操作受付部２０１によって、シフト操作が受け付けられたか否かの判定が行われる（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１でＮＯの場合には、処理が待機状態とされる。ステップＳ１０１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１０３へ進められる。そして、位置制御実行部２０５によって、ステップＳ１０１で受け付けられたシフト操作が走行ポジションへの操作か否かの判定が行われる（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３でＮＯの場合には、処理が後述するステップＳ１１５へ進められる。ステップＳ１０３でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１０５へ進められる。そして、位置制御実行部２０５によって、ステップＳ１０１で受け付けられたシフト操作がＮポジションからの操作か否かの判定が行われる（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５でＮＯの場合には、処理が後述するステップＳ１１５へ進められる。ステップＳ１０５でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１０７へ進められる。

次いで、開度検出部２０２によって、アクセル開度θが検出されて、位置制御実行部２０５によって、検出されたアクセル開度θが開度閾値θ０以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７でＮＯの場合には、処理が後述するステップＳ１１５へ進められる。ステップＳ１０７でＹＥＳの場合には、車速検出部２０３によって車速Ｖが検出されて、停止判定部２０４によって、検出された車速Ｖの絶対値が、車速閾値Ｖ０以下である（ハイブリッド車両ＨＶが停止状態である）か否かの判定が行われる（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９でＮＯの場合には、処理が後述するステップＳ１１５へ進められる。ステップＳ１０９でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１１１へ進められる。

そして、位置制御実行部２０５によって、Ｎポジションが維持される（ステップＳ１１１）。次いで、警報出力部２０７によって、警報が出力される（ステップＳ１１３）。次に、処理がステップＳ１０１に戻され、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返し実行される。

ステップＳ１０３でＮＯの場合、ステップＳ１０５でＮＯの場合、ステップＳ１０７でＮＯの場合、又は、ステップＳ１０９でＮＯの場合には、ステップＳ１０１で受け付けられたシフト操作に応じてシフトポジションが変更される（ステップＳ１１５）。そして、処理が処理がステップＳ１０１に戻され、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返し実行される。

このようにして、Ｎポジションから走行ポジションへのシフト操作が受け付けられたときに、ハイブリッド車両ＨＶが停止状態であると判定され、且つ、検出されたアクセル開度θが、開度閾値θ０以上である場合に、Ｎポジションが維持されるため、予期しない駆動力の発生を防止することができる。

すなわち、例えば、運転者がブレーキ操作をしているつもりで、アクセルペダルを踏み間違いしている場合に、Ｎポジションから走行ポジションへのシフト操作が受け付けられたときであっても、検出されたアクセル開度θが、開度閾値θ０以上である場合には、Ｎポジションが維持されて駆動力が発生しないため、開度閾値θ０を適正な値に設定することによって、予期しない駆動力の発生を防止することができるのである。

つまり、開度閾値θ０を、運転者がブレーキ操作をしているつもりで、アクセルペダルを踏み間違いしている場合に、検出され得るアクセル開度θの下限値（例えば、２０％）以下（例えば、１５％）に設定することによって、予期しない駆動力の発生を確実に防止することができる。

本実施形態では、開度閾値θ０が予め設定されている場合について説明するが、開度閾値θ０が学習等によって更新される形態でもよい。例えば、運転者が急発進を好む場合には、開度閾値θ０を大きく設定する必要がある。したがって、運転者の運転特性を学習して、運転者が急発進を好むと判定された場合には、開度閾値θ０を大きな値（例えば、２５％）に設定変更する。この場合には、運転者の所望する走行性能を維持した状態で、予期しない駆動力の発生を防止することができる。また、逆に、運転者が高齢者等であって、予期しない駆動力の発生を確実に防止する要求が高い場合には、開度閾値θ０を小さな値（例えば、１０％）に設定変更することが好ましい。

−他の実施形態−
本実施形態では、本発明に係る車両の制御装置が、ＥＣＵ２００においてシフト操作受付部２０１、開度検出部２０２、車速検出部２０３、停止判定部２０４、位置制御実行部２０５、及び、警報出力部２０７等の機能部として構成されている場合について説明したが、シフト操作受付部２０１、開度検出部２０２、車速検出部２０３、停止判定部２０４、位置制御実行部２０５、及び、警報出力部２０７のうち、少なくとも１つの機能部が、電子回路等のハードウェアで構成されている形態でもよい。

本実施形態では、車両が、いわゆる「シリーズ・パラレル型」のハイブリッド車両ＨＶである場合について説明したが、車両が、「シリーズ型」又は「パラレル型」のハイブリッド車両である形態でもよい。また、車両が、いわゆるプラグインハイブリッド車両である形態でもよい。

本実施形態では、車両が、ハイブリッド車両ＨＶである場合について説明したが、本発明に係る車両の制御装置は、いわゆる電気自動車（すなわち、走行用の駆動源が電動機のみである車両）についても適用することができる。

本発明は、走行用の駆動源として電動機が搭載された車両の制御装置に利用することができる。特に、走行用の駆動源として内燃機関及び電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御装置に好適に利用することができる。

１ エンジン（内燃機関）
１９０ シフトポジションセンサ（シフト操作受付手段の一部）
１９５ アクセル開度センサ（開度検出手段の一部）
１９Ａ 車輪速センサ（車速検出手段の一部）
２ ダンパ
３ 動力分割機構
４ リダクション機構
７ シフト操作装置
７１ シフトレバー
７２ Ｐポジションスイッチ
７５ ＬＣＤ（警報出力手段の一部）
７６ スピーカ（警報出力手段の一部）
８ インバータ
９ バッテリ
２００ ＥＣＵ（車両の制御装置）
２０１ シフト操作受付部（シフト操作受付手段の一部）
２０２ 開度検出部（開度検出手段の一部）
２０３ 車速検出部（車速検出手段の一部）
２０４ 停止判定部（停止判定手段）
２０５ 位置制御実行部（位置制御実行手段）
２０６ 走行制御部
２０７ 警報出力部（警報出力手段の一部）
ＨＶ ハイブリッド車両
ＭＧ１ 第１モータジェネレータ（電動機の一部）
ＭＧ２ 第２モータジェネレータ（電動機の一部）

Claims (5)

1. 走行用の駆動源として電動機が搭載された車両のシフト位置を制御するシフト位置制御装置であって、
   シフト操作を受け付けるシフト操作受付手段と、
   アクセル開度を検出する開度検出手段と、
   車両が停止状態であるか否かを判定する停止判定手段と、
   前記操作受付手段によってニュートラルポジションから走行ポジションへのシフト操作が受け付けられたときに、前記停止判定手段によって車両が停止状態であると判定され、且つ、前記開度検出手段によって検出されたアクセル開度が、予め設定された開度閾値以上である場合に、ニュートラルポジションを維持する位置制御実行手段と、を備えることを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記走行ポジションは、前進走行用の全てのシフトポジション及び後進走行用の全てのシフトポジションを含むことを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置において、
   車速を検出する車速検出手段を更に備え、
   前記停止判定手段は、前記車速検出手段によって検出された車速の絶対値が、予め設定された車速閾値以下である場合に、車両が停止状態であると判定することを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに１つに記載の車両の制御装置において、
   車両には、走行用の駆動源として更に内燃機関が搭載され、
   発進時は、電動機によって駆動されることを特徴とする車両の制御装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに１つに記載の車両の制御装置において、
   前記位置制御実行手段によってニュートラルポジションが維持された場合に、誤操作の可能性があるためにニュートラルポジションが維持された旨の警報を出力する警報出力手段を更に備えることを特徴とする車両の制御装置。

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