JP2014076715A

JP2014076715A - ブレーキランプ制御装置

Info

Publication number: JP2014076715A
Application number: JP2012224972A
Authority: JP
Inventors: Takanori Sasaki; 貴規佐々木
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-05-01
Also published as: CN104755324A; WO2014057911A1; EP2907698A1; US20150266415A1; EP2907698A4

Abstract

【課題】ブレーキペダルの操作以外に起因する減速を適切に周囲に報知すること。
【解決手段】ブレーキランプ制御装置１０は、車両の走行状態情報および操作状態情報に基づいて、電動機に出力させる制御トルク値を算出する。制御トルク値が予め定められた基準回生トルク値よりも回生側に大きい値である場合は、ブレーキランプを点灯させる。基準回生トルク値は、たとえばガソリン車のアクセル操作を解除することによって生じるエンジンブレーキ時の減速側トルク値とほぼ等しくする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の減速を周囲に報知するブレーキランプを制御するブレーキランプ制御装置に関する。

従来、ブレーキペダルの操作によって車両が減速する場合は、車両の後面等に設けられたブレーキランプを点灯させ、周囲の車両や歩行者等に車両の減速を報知している。ここで、車両の減速は、ブレーキペダルの操作時に限らず、踏んでいたアクセルペダルから足を離した場合などに生じるエンジンブレーキ時や回生ブレーキ時などにも生じる。
このようなブレーキペダルの操作以外によって生じる減速を周囲に報知するための技術として、たとえば下記特許文献１では、車速に応じた基準減速度を設け、車両の減速度が基準減速度を超えた場合にブレーキランプを点灯させている。

特開平４−３５８９３５号公報

上述した特許文献１にかかる技術では、実際の車両の速度（減速度）を基準減速度と比較するため、走行路面状況（登降坂）とは関係なく一定以上の減速が生じてからしかブレーキランプを点灯することができないという問題点がある。制御対象の車両が電動車の場合は、電動機の出力トルクを制御することによって減加速をおこなえるため、ガソリン車よりも容易に強い減速側トルクを使用することが可能である。このため、ブレーキペダルの操作以外による強い減速動作が予測される場合は、なるべく早く周囲に報知することが望ましい。

また、上述した特許文献１のように減速度に基づいてブレーキランプを制御する場合、実際に車両の速度が下がってからブレーキランプが点灯するため、周囲の車両に違和感を与えるという問題点がある。

また、ガソリン車はエンジンによって駆動されているため、エンジンブレーキが働いたときの音で周囲の車両に減速を報知することができるが、電動車ではこのような音が生じないため、周囲の車両が減速に気付きにくいという問題点がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ブレーキペダルの操作以外に起因する減速動作を適切に周囲に報知することを目的とする。

上述した問題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるブレーキランプ制御装置は、電動機によって発生された回生トルクの増大によって制動力が大きく与えられる車両のブレーキランプを点消灯制御するブレーキランプ制御装置であって、前記車両の走行状態情報を取得する走行状態情報取得手段と、前記車両への操作状態情報を取得する操作状態情報取得手段と、前記走行状態情報と前記操作状態情報とに基づいて、前記電動機の回生トルク値を算出する回生トルク算出手段と、前記回生トルク算出手段によって算出された前記回生トルク値が、予め定められた基準回生トルク値よりも大きい値である場合は、前記ブレーキランプを点灯させる回生ランプ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明にかかるブレーキランプ制御装置は、前記走行状態情報取得手段は、前記車両の車速を検知する車速センサを有し、前記基準回生トルクは、前記車速に基づいて可変することを特徴とする。
請求項３の発明にかかるブレーキランプ制御装置は、前記操作状態情報取得手段は、前記車両のアクセルペダルまたはブレーキペダルの状態を検知するペダルセンサを有し、
前記回生トルク算出手段は、前記車速と前記アクセルペダルまたは前記ブレーキペダルの状態から前記回生トルクを算出することを特徴とする。
請求項４の発明にかかるブレーキランプ制御装置は、前記車両は走行する道路が降り坂であるか否かを判定する降り坂判定手段をさらに具備し、前記回生ランプ制御手段は、算出された前記回生トルク値が前記基準回生トルク値よりも大きい値であっても、前記車両が走行する道路が降り坂であると判定された場合には、前記ブレーキランプを消灯することを特徴とする。
請求項５の発明にかかるブレーキランプ制御装置は、前記基準回生トルク値は、前記車両のアクセル操作を解除することによって生じるあらかじめ設定された所定回生トルク値であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、電動機に対する制御トルク値が予め定められた基準回生トルク値よりも回生側に大きい値である場合にブレーキランプを点灯制御する。これにより、回生トルクの発生による減速が見込まれ実際の減速度が小さい場合であっても、迅速にブレーキランプを点灯させることができ、適切なタイミングでブレーキランプによる減速報知をおこなうことができ、周囲の車両に自車が減速動作している事を報知させることができる。
請求項２の発明によれば、基準回生トルクを車速に基づいて可変することができるので、車両の走行状態に合わせて基準回生トルクを適切に変更することができる。
請求項３の発明によれば、車速とアクセルペダルまたはブレーキペダルの状態から回生トルクを算出するので、車両の走行状態および操作状態から正確に回生トルクを算出することができる。
請求項４の発明によれば、車両が走行する道路が降り坂である場合には、算出された回生トルクが基準回生トルク値よりも大きい場合でもブレーキランプを消灯制御するので、長い降り坂で減速状態が継続する場合や回生トルクが生じていても減速が生じない場合など、ブレーキランプによる報知の必要性が低い場合にブレーキランプの点灯を解除することができる。
請求項５の発明によれば、基準回生トルク値をいわゆるエンジンブレーキ時の回生トルク値とほぼ等しくしたので、エンジンブレーキ時以上の減速が生じる可能性があり、周囲の車両等に対して報知の必要性が高い場合にブレーキランプを点灯させることができる。

実施の形態にかかるブレーキランプ制御装置１０の構成を示すブロック図である。回生ランプ制御手段１０８によるランプ点灯制御を説明するための説明図である。ブレーキランプ制御装置１０による処理の手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるブレーキランプ制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかるブレーキランプ制御装置１０の構成を示すブロック図である。実施の形態にかかるブレーキランプ制御装置１０は、電動機によって発生された回生トルクの増大によって制動力が大きく与えられる車両のブレーキランプ２０２を点消灯制御する装置である。なお、本実施の形態では、ブレーキランプ制御装置１０を搭載した車両として、電動機によって発生された駆動トルクによって走行する電動車を例にして説明する。

ブレーキランプ制御装置１０は、たとえばＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成されるＥＣＵ（図示なし）が、前記ＣＰＵにより前記制御プログラムを実行することによって実現する。

ブレーキランプ制御装置１０は、走行状態情報取得手段１０２、操作状態情報取得手段１０４、制御トルク算出手段１０６（本願請求項における回生トルク算出手段）、回生ランプ制御手段１０８、降り坂判定手段１１０によって構成される。

走行状態情報取得手段１０２は、車両の走行状態情報を取得する。走行状態情報とは、たとえば車両の速度情報や加速度情報などである。走行状態情報取得手段１０２は、たとえば、車両に搭載された車速センサ２０４や加速度センサ２０６から速度情報や加速度情報を取得する。また、走行状態情報取得手段１０２は、軸回転センサ２０５からクランクシャフトの回転数、プロペラシャフトの回転数の情報を取得する。走行状態情報として、たとえば車両の現在位置情報や、現在位置の勾配情報などを取得してもよい。

操作状態情報取得手段１０４は、車両への操作状態情報を取得する。操作状態情報とは、たとえば車両のアクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み量、エコモードやスポーツモードなどの走行モードの設定状態、クルーズコントロール（ＣｒｕｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ）機能の設定状態、ＡＳＬ（ＡｕｔｏＳｐｅｅｄＬｉｍｉｔｅｒ）機能の設定状態などの情報である。操作状態情報取得手段１０４は、たとえば、車両に搭載されたアクセルペダル（より詳細にはアクセルペダルセンサ）２０８、ブレーキペダル（より詳細にはブレーキペダルセンサ）２１０、走行モードの切り替えをおこなうモードスイッチ２１２、クルーズコントロール機能の設定をおこなうＣＣスイッチ２１４、ＡＳＬ機能の設定をおこなうＡＳＬスイッチ２１６から上述した情報を取得する。

制御トルク算出手段１０６は、走行状態情報取得手段１０２によって取得された走行状態情報と、操作状態情報取得手段１０４によって取得された操作状態情報と、に基づいて、電動機の回生トルク値を算出する。制御トルク算出手段１０６は、まず、運転者による運転操作（アクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み）やクルーズコントロール機能（より詳細にはクルーズコントロール機能を実現するクルーズコントロールシステム）、ＡＳＬ機能（より詳細にはＡＳＬ機能を実現するＡＳＬシステム）などから要求される要求トルク値を取得する。そして、要求トルク値から、実際に電動機への駆動力制御に用いられる値としての制御トルク値（回生トルク値）を算出する。具体的には、例えば運転者による回生要求（制動要求）があったときに、要求トルク値は０から１００に瞬時に変化する。しかし、このような要求トルクを電動機に実現させると、車両が急激に制動されるため、車両の駆動機系統に大きな負荷が掛かるとともに、乗員の乗り心地が悪化する。そこで、制御トルク算出手段１０６では電動機の出力能力に合わせて制御トルク値を段階的に０から１００へと変化させることで、電動機を滑らかに動作させることが出来る。また、たとえば運転者が急激にアクセルペダルを全開まで踏み込んだ場合、要求トルク値は０から１００に瞬時に変化する。このような要求トルク値に対して、制御トルク算出手段１０６では、電動機の出力能力に合わせて制御トルク値を段階的に０から１００へと変化させる。

回生ランプ制御手段１０８は、制御トルク算出手段１０６によって算出された回生トルク値が、予め定められた基準回生トルク値よりも大きい値である場合は、ブレーキランプ２０２を点灯させる。基準回生トルク値は、例えば同等形状車のエンジンブレーキ時における回生トルク値と同じに設定する。ちなみにエンジンブレーキとは、内燃機関を動力源とする自動車において、アクセル・オフ時に車輪から内燃機関に加わる回転力によって生じる制動作用である。

図２は、回生ランプ制御手段１０８によるランプ点灯制御を説明するための説明図である。図２のグラフにおいて、縦軸は電動機への制御トルク値、横軸は車両の速度を示す。縦軸に示す制御トルク値がプラスの場合は電動機の駆動方向のトルクであり、平坦な道路を走行している場合は車両が加速および定速走行する。一方、制御トルク値がマイナスの場合は回生トルクであり、平坦な道路を走行している場合は車両が減速する。

図２中太実線で示すのは走行時（全開でアクセルペダルを踏み込んだ時）のトルクであり、速度によらずプラスの一定の値をとる。図２中太点線で示すのはエンジンブレーキと同等のトルクであり、速度によらずマイナスの値を取り、その値は速度に比例して絶対値が増加している（マイナスに大きい値となっている）。

図２中太一点破線線で示すのは基準回生トルク値の一例であり、エンジンブレーキのトルクとほぼ等しくなっている。回生ランプ制御手段１０８は、制御トルク値が基準回生トルク値よりも回生側（負の方向）に大きい値である場合は、ブレーキランプ２０２を点灯制御する。これは、高回生動作状態は、リターダ作動状態と同価であり、ブレーキランプ２０２を点灯させて自車両周辺の車両などに報知することが望ましいためである。

なお、車両においてシフト操作による多段回生モード選択が可能な場合は、選択されている回生モードと速度から制御トルクを決定する。図２のＢ１〜Ｂ３は多段回生モードの一例であり、Ｂ１が選択されている場合は同じ速度でも相対的に回生トルクが小さく、Ｂ３が選択されている場合は同じ速度でも相対的に回生トルクが大きくなっている。

図１の説明に戻り、降り坂判定手段１１０は、車両が走行する道路が降り坂であるか否かを判定する。降り坂判定手段１１０は、たとえば制御トルク算出手段１０６によって算出された制御トルク値、車速センサ２０４から取得した車両の速度、加速度センサ２０６から取得した車両の加速度、軸回転センサ２０５から取得した各軸の回転数に基づいて降り坂であるか否かを判定する。より詳細には、たとえば回生トルク値が一定かつ減速度が所定範囲である状態が一定時間続いたか否かを判定する。回生トルク発生時に減速度が所定値未満である場合、回生トルクによる減速がほとんど生じていないことになる。このような状況は、たとえば車両が降り坂を走行している場合（回生トルクによる減速と重力加速度による加速がほぼ釣り合っている、または重力加速度による加速が勝っている場合）などに生じ得る。降り坂判定手段１１０は、たとえば走行状態情報として取得した現在位置の勾配情報などを用いて降り坂か否かを判定してもよい。また、たとえば回生トルク値に代えて回生トルクによって生じた電力量（回生電力量）を用いて判定をおこなってもよい。

回生ランプ制御手段１０８は、ブレーキランプ２０２を点灯後に車両が走行する道路が降り坂であると判定された場合は、算出された回生トルク値が基準回生トルク値よりも大きい値であっても、ブレーキランプ２０２を消灯する。これは、降り坂では回生トルクによる減速状態が一定時間以上続くことが予測され、この間ブレーキランプ２０２を点灯させ続ける必要性が低いこと、また、回生トルクによる減速が生じていない場合にはブレーキランプ２０２を点灯させる必要がないことなどによる。

図３は、ブレーキランプ制御装置１０による処理の手順を示すフローチャートである。図３のフローチャートは、ブレーキランプ制御装置１０が搭載された車両が走行中の処理を示している。まず、ブレーキランプ制御装置１０は、運転者によってブレーキペダルが踏まれたか否かを判断する（ステップＳ３０１）。運転者によってブレーキペダルが踏まれた場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、ブレーキランプ制御装置１０は、ステップＳ３０７に移行してブレーキランプ２０２を点灯させる（ステップＳ３０７）。すなわち、通常のブレーキランプ２０２の点灯をおこなう。

一方、ブレーキペダルが踏まれていない場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、ブレーキランプ制御装置１０は、走行状態情報取得手段１０２によって車両の走行状態情報を取得する（ステップＳ３０２）。また、ブレーキランプ制御装置１０は、操作状態情報取得手段１０４によって車両への操作状態情報を取得する（ステップＳ３０３）。

つぎに、ブレーキランプ制御装置１０は、制御トルク算出手段１０６によって電動機に対する制御トルクを算出する（ステップＳ３０４）。なお、制御トルクの算出は、車両の走行中常時おこなっていてもよい。回生ランプ制御手段１０８は、ステップＳ３０４で算出された制御トルクが基準回生トルクよりも大きい値か否かを判断する（ステップＳ３０５）。制御トルクが基準回生トルクよりも大きくない場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、ステップＳ３０８に移行して、ブレーキランプ２０２の消灯状態を継続させる（ステップＳ３０８）。

一方、制御トルクが基準回生トルクよりも大きい場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、ブレーキランプ制御装置１０は、降り坂判定手段１１０によって、車両が走行する道路が降り坂か否か判定する（ステップＳ３０６）。道路が降り坂ではない場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、回生ランプ制御手段１０８は、ブレーキランプ２０２を点灯させる（ステップＳ３０７）。また、道路が降り坂の場合は（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、ブレーキランプ２０２の消灯状態を継続させる（ステップＳ３０８）。

車両が走行を終了するまでは（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、ブレーキランプ制御装置１０は、ステップＳ３０１に戻り、以降の処理を継続する。そして、車両が走行を終了すると（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、本フローチャートによる処理を終了する。

なお、ブレーキランプ制御装置１０において、ブレーキペダル操作以外の要因（たとえばアクセル操作の解除）に起因する減速度がＸｍ／ｓ^２以下の場合は点灯をおこなわず、同減速度がＹｍ／ｓ^２（Ｙ＞Ｘ）を超える場合は必ず点灯をおこなうようにしてもよい。すなわち、上述した制御トルクに基づくブレーキランプ２０２の点灯制御を、減速度がＸｍ／ｓ^２を超えＹｍ／ｓ^２を超える場合（所定の減速度範囲の場合）にのみ実行するようにしてもよい。

この場合、たとえば図３のフローチャートのステップＳ３０１：Ｎｏ以降に減速度を算出するステップを設け、減速度がＸｍ／ｓ^２以下の場合はブレーキランプ２０２の点灯をおこなわず、同減速度がＹｍ／ｓ^２を超える場合はブレーキランプ２０２の点灯をおこない、減速度がＸｍ／ｓ^２を超えＹｍ／ｓ^２以下場合はステップＳ３０４に移行するようにすればよい。

以上説明したように、実施の形態にかかるブレーキランプ制御装置１０によれば、電動機に対する制御トルク値が予め定められた基準回生トルク値よりも回生側に大きい値である場合にブレーキランプ２０２を点灯制御する。これにより、回生トルクの発生による減速が見込まれ実際の減速度が小さい場合であっても、迅速にブレーキランプ２０２を点灯させることができ、適切なタイミングでブレーキランプ２０２による減速報知をおこなうことができ、周囲の車両に自車が減速動作している事を報知させることができる。

また、ブレーキランプ制御装置１０によれば、基準回生トルクを車速に基づいて可変することができるので、車両の走行状態に合わせて基準回生トルクを適切に変更することができる。また、ブレーキランプ制御装置１０によれば、車速とアクセルペダル２０８またはブレーキペダル２１０の状態から回生トルクを算出するので、車両の走行状態および操作状態から正確に回生トルクを算出することができる。

また、ブレーキランプ制御装置１０によれば、車両が走行する道路が降り坂である場合には、算出された回生トルクが基準回生トルク値よりも大きい場合でもブレーキランプを消灯制御するので、長い降り坂で減速状態が継続する場合や回生トルクが生じていても減速が生じない場合など、ブレーキランプ２０２による報知の必要性が低い場合にブレーキランプ２０２の点灯を解除することができる。

また、ブレーキランプ制御装置１０によれば、基準回生トルク値をいわゆるエンジンブレーキ時の回生トルク値とほぼ等しくしたので、エンジンブレーキ時以上の減速が生じる可能性があり、周囲の車両等に対して報知の必要性が高い場合にブレーキランプ２０２を点灯させることができる。

１０……ブレーキランプ制御装置、１０２……走行状態情報取得手段、１０４……操作状態情報取得手段、１０６……制御トルク算出手段、１０８……ランプ制御手段、１１０……坂判定手段、２０２……ブレーキランプ、２０４……車速センサ、２０５……軸回転センサ、２０６……加速度センサ、２１２……モードスイッチ、２１４……ＣＣスイッチ、２１６……ＡＳＬスイッチ。

Claims

電動機によって発生された回生トルクの増大によって制動力が大きく与えられる車両のブレーキランプを点消灯制御するブレーキランプ制御装置であって、
前記車両の走行状態情報を取得する走行状態情報取得手段と、
前記車両への操作状態情報を取得する操作状態情報取得手段と、
前記走行状態情報と前記操作状態情報とに基づいて、前記電動機の回生トルク値を算出する回生トルク算出手段と、
前記回生トルク算出手段によって算出された前記回生トルク値が、予め定められた基準回生トルク値よりも大きい値である場合は、前記ブレーキランプを点灯させる回生ランプ制御手段と、
を備えたことを特徴とするブレーキランプ制御装置。
前記走行状態情報取得手段は、前記車両の車速を検知する車速センサを有し、
前記基準回生トルクは、前記車速に基づいて可変されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキランプ制御手段。
前記操作状態情報取得手段は、前記車両のアクセルペダルまたはブレーキペダルの状態を検知するペダルセンサを有し、
前記回生トルク算出手段は、前記車速と前記アクセルペダルまたは前記ブレーキペダルの状態から前記回生トルクを算出することを特徴とする請求項２に記載のブレーキランプ制御装置。
前記車両は走行する道路が降り坂であるか否かを判定する降り坂判定手段をさらに具備し、
前記回生ランプ制御手段は、算出された前記回生トルク値が前記基準回生トルク値よりも大きい値であっても、前記車両が走行する道路が降り坂であると判定された場合には、前記ブレーキランプを消灯することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のブレーキランプ制御装置。
前記基準回生トルク値は、前記車両のアクセル操作を解除することによって生じるあらかじめ設定された所定回生トルク値であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のブレーキランプ制御装置。