JP2019115105A - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回生ブレーキ強度について操作性を向上させ、デフォルト値に拘束されない自由度の高い調整を可能にする。【解決手段】設定される車両１０の回生ブレーキ強度を位置に応じて表示可能な表示部１４と、表示部１４に重なってタッチ又はスライドによる操作を受け付ける操作部１５と、前記操作に応じて前記回生ブレーキ強度の現在値、設定値、又はその両方を変更させる処理部１７と、を有する車両回生レベル制御装置１１を用いる。【選択図】図１

Description

この発明は、車両の回生ブレーキ強度を調整する制御装置に関する。

自動車ではマニュアルトランスミッションの時代から、速度に対して比較的低いギア比のギアを選択することで、エンジンの回転抵抗によるエンジンブレーキを掛けた運転手法が知られている。フットブレーキの使いすぎによってブレーキオイル中に気泡ができるベーパーロック現象を防ぐためにエンジンブレーキを使うべきであることが教本などで知られている。また、上級者の中には運転する際の操作感を味わうため、きめ細かくギアを操作して好み感覚でのエンジンブレーキを効かせることも行われている。

従来は段階的なギアの入れ替えによってこのエンジンブレーキの強さを調整していたが、よりきめ細かくエンジンブレーキの強さを調整することができるように、エンジンブレーキに関わるギアの強さを無段階に調整可能にすることが提案されている（例えば特許文献１［０２００］、特許文献２［００２９］、特許文献３［００３２］）。

オートマチックトランスミッションの車両では、基本的にはギアは自動制御されるが、燃費の向上や加速減速の制御向上のため、適宜運転者が好みに合わせてギアを調整できるようにするパドルシフトが搭載されたものもある。パドルシフトは主にハンドルの左右に搭載される形で、増加（＋）又は減少（−）のボタンとして備えられており、このボタンの増減操作によってギア比を強制的に変更する仕組みを備えている。

一方、ハイブリッド車や電気自動車においては、駆動系のモータに車軸の回転を伝えて発電機として作動させ、運動エネルギーを電気エネルギーとして回収して充電池を充電することが車両運用上重要となっている。この際に運動エネルギーが失われるため、電気ブレーキとして作用する。これを回生ブレーキと呼ぶ。回生ブレーキはハイブリッド車や電気自動車においてエンジンブレーキに類似した機構として利用できるため、回生ブレーキの強さを細かく調整できることを希望する運転者もいる。

一部のハイブリッド車や電気自動車では、そのような回生ブレーキの強さをパドルシフトの増減操作によって段階的に調整することができるものが存在している（例えば特許文献４［００１７］）。この回生レベルの設定例を図６に示す。Ｂ０〜Ｂ５の六段階に回生レベルが設定されており、減速フィーリングとして感じられる回生ブレーキの強さはＢ５が最大であり、Ｂ０まで段階的に減少する。操作するにあたってはパドルシフトの「＋」「−」ボタンの入力によって一段階ごとに回生ブレーキの強さが増加又は減少する。基本的にこの減少幅は固定となっている。

一方で、近年の自動車においてはカーナビを初めとする多機能化が進み、外付けのタッチパネルを有していたり、車両の基本的な設定や操作までも可能なタッチパネルを実装するケースが増加している。

特開２００５−１６８２８３号公報 特許第３９７８９１８号公報 特開２０００−３２０６５２号公報 特開２０１７−２８９０５号公報

しかしながら、運転者によっては好みに合わせてより細かく回生ブレーキの強度を調整したい場合もある。一方で、パドルシフトによるデフォルトの設定値が好みではなく、より自分の好みに合わせた設定に変更したくなる場合もある。また、パドルシフトによる操作を最小限にしつつ、パドルシフトによる個々の段階を好みに合わせて調整したくなる場合もある。

そこでこの発明は、回生ブレーキ強度について操作性を向上させ、デフォルト値に拘束されない自由度の高い調整を可能にすることを目的とする。

この発明は、上記の課題を解決するために、
設定される車両の回生ブレーキ強度を、位置を異ならせることで表示可能な表示部と、
前記表示部に重なってタッチ又はスライドによる操作を受け付ける操作部と、
前記操作に応じて前記回生ブレーキ強度の現在値、設定値、又はその両方を変更させる処理部と、
を有する車両回生レベルの制御装置を採用した。
ここで表示部及びそれに重なる操作部とは、タッチパネルを採用することができる。

ここで、前記回生ブレーキ強度の段階的な増減操作を受け付けるパドルシフトを有し、
前記表示部には、複数箇所に区切りが表示されてあり、
前記処理部は、前記パドルシフトの増減操作に応じて、前記区切りの位置に応じた前記回生ブレーキ強度へ設定を変更可能である構成を採用することができる。

また、前記区切りの位置を、前記操作部におけるスライド操作によって移動可能であり、
前記パドルシフトにより選択される回生ブレーキ強度の段階的設定値が、前記表示部における移動された後の区切りの位置に対応した回生ブレーキ強度である構成を採用することができる。

さらに、前記区切りのうちの一つ又は二つを移動させた際に、
当該区切りと前記表示部における回生ブレーキ強度の限界値に対応する一方の端部との間にある別の区切りを、当該区切りの移動に応じて移動させる構成を採用することができる。

さらにまた、前記スライド操作により移動させる前記区切りの選択を、
車両の停止時においては前記操作部への長押しによって行い、
車両の走行時においてはその時点で使用しているレベルをそのまま選択する構成を採用することが出来る。

この発明は、表示部に重なって操作できるタッチパネルによってタッチ又はスライドで回生ブレーキ強度を操作できるようにし、従来よりもユーザの好みに合わせた細かい調整を可能とし、それによるユーザのフィーリングにより適した運転体験を実現することができる。

この発明にかかる走行制御装置の実施形態例を備えたハイブリッド車の概念図 （ａ）この発明にかかる走行制御装置のタッチパネル部分の無段階式での表示例図、（ｂ）この発明にかかる走行制御装置のタッチパネル部分の多段階式での表示例図 （ａ）タッチパネル部分に可変する区切りを設けた実施形態の表示例図、（ｂ）（ａ）の区切りの一つをスライドさせた状態の表示例図 （ａ）タッチパネル部分に可変する区切りを設けた実施形態の表示例図、（ｂ）（ａ）の区切りのうちの二つをピンチアウトさせた実施形態の表示例図、（ｃ）ピンチアウトに伴って他の区切りも動かす実施形態の表示例図 （ａ）タッチパネル部分に可変する区切りを設けた実施形態の表示例図、（ｂ）（ａ）の区切りのうちの二つをピンチアウトさせた実施形態の表示例図、（ｃ）ピンチアウトに伴って他の区切りも動かす実施形態の表示例図 回生レベルと減速フィーリングの例を示す概念図

この発明は、電気駆動可能な車両に搭載される装置であって、回生ブレーキ強度の状態を表示するとともに、変更に関する指示を受け付ける制御装置１１である。

車両１０としては、例えばハイブリッド車、電気自動車が挙げられるが、特にこれに限定されるものではない。車両１０は、駆動用のモータ２１を回生ブレーキとして用いた際に発電される電力を充電可能な充電池２３を有すると好ましい。前記車両の構成例図を図１に示す。

この発明にかかる制御装置１１は、設定される車両１０の回生ブレーキ強度を位置を異ならせることで表示可能な表示部１４を有する。表示部１４としては液晶、有機エレクトロルミネッセンス、その他の、平面に映像を映し出すことができるものであれば特に限定されない。

ここで、表示部１４に表示される回生ブレーキ強度は、その時点における回生ブレーキ強度の現在値だけでなく、後述するパドルシフト１３の操作によって速やかに設定可能な回生ブレーキ強度の設定値も表示されていると好ましい。

上記の表示部１４が、位置を異ならせることで回生ブレーキ強度を表示可能であるとは、なんらかのグラフ表示が可能であることを意味する。グラフの形状は帯グラフ、円グラフ、扇形グラフなど特に限定されないが、最小値と最大値との間に操縦者が指でスライド出来る程度の幅があるものが望ましい。表示部１４は、その全体が回生ブレーキ強度のグラフ表示であってもよいし、表示部１４の一部だけが回生ブレーキ強度のグラフ表示であってもよい。

この発明にかかる制御装置１１は、表示部１４に重なってタッチ又はスライドによる操作を受け付ける操作部１５を有する。具体的構成としては、表示部１４と操作部１５とが一体化したタッチパネル１６であると好ましい。タッチパネル１６の検知方式は特に限定されないが、操縦者が運転中にペンで操作することは難しいため、指で操作できることが望ましい。例としてはマトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、静電容量方式などが挙げられる。特に静電容量方式を採用すると、タッチだけでなくスライド操作にも対応させやすいため好ましい。

タッチパネル１６は車両１０に予め備え付けされていてよい。一方、車両１０の制御系に有線接続又は無線接続されたスマートフォン、タブレットなどのタッチパネルを、インストールしたアプリによって制御することでこの発明で用いるタッチパネル１６として用いてもよい。

この発明にかかる制御装置１１は、操作部１５への操作を入力として受け付け、この発明における処理を実行させる処理部１７を有する。この処理としては少なくとも、回生ブレーキ強度の現在地、設定値、又はその両方を変更させる処理が含まれる。また、その変更に合わせて表示部１４の表示も変更させる処理が含まれていることが望ましい。処理部１７は一般的な演算装置を用いることができる。この処理部１７は車両１０における他の機能を実行させる演算装置が役割を兼務していてもよい。

この発明にかかる制御装置１１により表示され、操作を受け付けるタッチパネル１６の第一の実施形態を図２に示す。図２（ａ）は無段階式、図２（ｂ）は多段階式で回生ブレーキ強度を操作、変更する例である。

この発明の図２（ａ）に示す実施形態では、縦の帯状部分が回生ブレーキ強度を示しており、下端が回生ブレーキ強度の最低値、上端が回生ブレーキ強度の最高値に対応する。操縦者はその時点で帯状部分に触れて、希望する回生ブレーキ強度に対応した位置まで指をスライドさせる。これに対応して処理部１７は、指が触れた位置に回生ブレーキ強度のレベルを示す区切りＬ１を表示し、スライド操作に応じてこの区切りＬ１が上下移動するように表示させる。また、区切りＬ１より下側を上側とは別の色で表示させてもよい。処理部１７は、スライドされた指が離されたことを検知した信号を受信したら、その離された位置に対応する回生ブレーキ強度となるようにモータ２１に通じるギア２２などの回生ブレーキ強度を可変させる機構へ指示する。なお、仮にギア２２としているが、モータ２１に指示するトルク値を変更するなどその他の回生ブレーキ強度を無段階的に調整できるものであれば構成は特に制限されない。

この発明の図２（ｂ）に示す実施形態では、同じく縦の帯状部分が回生ブレーキ強度を示しており、下端が回生ブレーキ強度の最低値（Ｂ０）、上端が回生ブレーキ強度の最高値（Ｂ５）に対応する。ただし、回生ブレーキ強度は段階的に表示可能となっており、それぞれの段階ごとに薄いライン（区切り）Ｌ２が表示されている。図２（ｂ）の状態では回生ブレーキ強度はＢ１に設定されており、Ｂ１部分には濃いライン（区切り）Ｌ３が表示されている。Ｂ１より下側は別の色で表示されていてもよい。現在値を示す濃いラインＬ３より上側をタップされたことを検知した処理部１７は、一段階ずつ回生ブレーキ強度が上がるようにギア２２などの回生ブレーキ強度を可変させる機構へ指示する。それと並行して、表示部１４で濃く表示されるラインを一段階上に上げる。表示上はそれまで濃いラインＬ３であったラインより一つ上の薄いラインＬ２が濃いラインＬ３へ変わり、それまで濃いラインＬ３であったラインが薄いラインＬ２へと変わる。一方、現在値を示す濃いラインＬ３より下側をタップされたことを検知した処理部１７は、一段階ずつ回生ブレーキ強度が下がるようにギア２２などの回生ブレーキ強度を可変させる機構へ指示する。それと並行して、表示部１４で濃く表示されるラインを一段階下に下げる。表示上はそれまで濃いラインＬ３であったラインより一つ下の薄いラインＬ２が濃いラインＬ３へ変わり、それまで濃いラインＬ３であったラインが薄いラインＬ２へと変わる。なお、最小値又は最大値である場合は濃いラインＬ３が表示されず、下端又は上端が濃いラインＬ３に対応する部分として処理される。

タッチパネル１６の操作は上記の基本操作に限定されない。例えば、タッチパネルをダブルタップやトリプルタップしたら、回生ブレーキ強度を段階的にではなく最小値又は最大値へ変更させるように設定してもよい。このとき、タップする位置がどちら側の端部に寄っているかによって、最小値にするか最大値にするかを判断するとよい。また、無段階式と多段階式のどちらであっても、長押ししたタップの位置に回生ブレーキ強度を変更させてもよい。さらに、フリック操作により、指の弾き具合に応じて回生ブレーキ強度を弾いた向きに合わせて増加又は減少させてもよい。

この発明にかかる図２（ａ）にかかる無段階式の実施形態と図２（ｂ）にかかる多段階式の実施形態とは、タッチパネル１６の長押しや、別途設けられたボタンの押下、二本指によるタップなどによって相互に切り替え可能であってもよい。

この発明にかかる制御装置１１は、段階的な増減操作を受け付けるパドルシフト１３と接続され、パドルシフト１３による増加（＋）の指示と減少（−）の指示を受け付け可能であってもよい。このパドルシフト１３による操作を行う場合、増加及び減少の段階的な位置を示すように、表示部１４に複数箇所に区切りが表示されてあると好ましい。この区切りとは例えば図２（ｂ）に薄いラインＬ２又は濃いラインＬ３で示されるような形態が挙げられる。この濃いラインＬ３の区切りは、選択された際に設定される回生ブレーキ強度に対応する位置に表示される。パドルシフト１３による増減の指示を受け付けた処理部１７は、選択する区切りを増減に合わせて変更し、選択された区切りの位置に応じた回生ブレーキ強度となるように指示する。現時点における回生ブレーキ強度のレベルや強さはメーターパネルなどに表示して確認しやすいようにするとより好ましい。

この発明にかかる制御装置１１は、パドルシフト１３による増減操作によって選択される回生ブレーキ強度に対応する区切りの位置を、操作部１５におけるスライド操作によって移動可能であるようにしてもよい。この移動可能な区切りＬ４の位置とは、表示部１４における表示位置であるとともに、最小値から最大値までの間の値に対応した回生ブレーキ強度の設定値にも対応する。すなわち、スライド操作によって区切りＬ４の位置が移動した場合、パドルシフト１３によって選択される回生ブレーキ強度の段階的設定値は、表示部１４において移動された後の位置に対応した回生ブレーキ強度である。

このような実施形態を図３に示す。図３（ａ）は左右方向に回生ブレーキ強度の増減を割り当てた帯状部分を有する。左端は回生ブレーキ強度が最小のＢ０に対応し、右端は回生ブレーキ強度が最大のＢ５に対応し、その間にＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４に対応する４つの区切りＬ４が設けられている。デフォルトではこれらの間の４つの区切りＬ４は、Ｂ０からＢ５までの間を五等分する位置に設定されている。それぞれの区切りＬ４に対応してパドルシフト１３によって選択される回生ブレーキ強度も、その最小と最大との間を五等分するように設定してある。ただし、区切りの位置と回生ブレーキ強度とは必ずしも１次関数に示される関係である必要はなく、操縦者の体感により適合するように調整された数式で関係づけられていてもよい。

その４つの区切りをスライド操作する状況の例を図３（ｂ）に示す。Ｂ２の区切りが選択され、Ｂ０側へと移動される。これにより、パドルシフト１３によりＢ２が選択された際の回生ブレーキ強度は、デフォルト値よりも小さいものとなる。すなわち、パドルシフト１３により増減操作したときの回生ブレーキ強度は、Ｂ１とＢ２との間ではより小さな調整ができるようになり、Ｂ２からＢ３に移るときはより大きな変更となる。

この移動させる区切りを選択する手法は、特に限定されない。指で区切りに触れたことを検知したらそのままスライドさせるようにしてもよい。これは速やかな操作が可能となる。一方で、誤って触れただけで変更されてしまうような誤操作を防ぐために、車両の停止時においては操作部１５への長押しがされたときをもって選択されたと判定してもよい。車両の停止時においては、どの区切りを変更するかはある程度時間に余裕を持って選択できるからである。また、長押しの代わりにダブルタップやトリプルタップを選択の条件としてもよい。

一方で、車両の走行時においてはその時点で使用している、すなわちパドルシフト１３により選択されているレベルの区切りを自動的に選択してスライド対象としてもよい。走行時において操縦者に長押しを要求するのは運転安全性の点から好ましくない場合がある。また、走行時に調整したいのはまさに今運転している状況での回生ブレーキ強度である可能性が高く、他のレベルを調整しようとするケースは稀であると考えられるからである。

また別の形態として、スライド操作は区切りを１つのみ動かすだけでなく、区切りを２つ同時に動かしてもよい。タッチパネル１６がマルチタッチ対応の場合、所謂ピンチイン・ピンチアウトとなるスライド操作に従って、区切りを２つ同時に動かしてもよい。

前記ピンチアウトにより区切りを操作する例を図４に示す。デフォルトである図４（ａ）の表示状態で、Ｂ２の区切りＬ４とＢ３の区切りＬ４との間を２本の指で触れ、ピンチアウトと呼ばれる指間を広げる操作を受け付けた処理部１７は、Ｂ２とＢ３との間の幅を広げるようにＢ２とＢ３に対応する区切りを２つ同時に移動させ、それぞれに対応する回生ブレーキ強度の設定値を変更させる。このとき、直接に移動されるＢ２とＢ３以外の区切りＢ１，Ｂ４は図４（ｂ）に示すように固定されていてもよい。また別の形態として図４（ｃ）に示すように、Ｂ２とＢ３を動かしたとき、それぞれの区切りと寄る側の端部との間にある別の区切りＢ１及びＢ４も、Ｂ２及びＢ３が端部に向かって寄る動きに連動してそれぞれの端部側に寄るように動かしてもよい。この連動して動く幅は、移動させる区切り（Ｂ２，Ｂ３）と端部との間を別の区切り（Ｂ１，Ｂ４）によって等分するように区切ってもよいし、他の係数や数式によって移動幅を調整させてもよい。

なお、ここでは区切りＢ２と区切りＢ３との間に２本の指を置いてピンチアウトした例を示したが、操作形態としてはこれに限られない。例えば一つの区切りＢ３を挟んで２本の指を置いてからピンチアウトさせる操作を受け付けたら、Ｂ３を固定しつつ、Ｂ２とＢ４とを端部側に寄せるように動かしてもよい。

前記ピンチインにより区切りを操作する例を図５に示す。デフォルトである図５（ａ）の表示状態で、Ｂ１とＢ２との間に１本の指を置き、Ｂ３とＢ４との間にもう１本の指を置いて、指間を縮める操作を受け付けた処理部１７は、指間に挟まれたＢ２とＢ３との間の幅を縮めるように、Ｂ２とＢ３に対応する区切りＬ４，Ｌ４を２つ同時に移動させ、それぞれに対応する回生ブレーキ強度の設定値を変更させる。このとき、直接に移動されるＢ２とＢ３以外の区切りＢ１，Ｂ４は図５（ｂ）に示すように固定されていてもよい。また別の形態として図５（ｃ）に示すように、Ｂ２とＢ３を動かしたとき、それぞれの区切りと両端部との間にある別の区切りＢ１及びＢ４も、Ｂ２及びＢ３が端側から離れる動きに連動してピンチイン中心に寄るように動かしてもよい。この連動して動く幅は、移動させる区切り（Ｂ２，Ｂ３）と端部との間を別の区切り（Ｂ１，Ｂ４）によって等分するように区切ってもよいし、他の係数や数式によって移動幅を調整させてもよい。

なお、ここでは２本の指間に２つの区切りを挟んでピンチインする例を示したが、操作形態としてはこれに限られない。例えば、一つの区切りＬ４（仮にＢ３とする）を挟んで２本の指を置いてからピンチインさせる操作を受け付けたら、Ｂ３の区切りを固定しつつ、Ｂ２とＢ４との区切りをＢ３の区切りに寄せるように動かしてもよい。さらに別の形態として、２本の指の間に区切りが無いようにタッチしてピンチインさせる操作を受け付けたら、ピンチイン中心に向かって隣接する区切り、又は全ての区切りを移動させてもよい。

この発明にかかる制御装置１１の処理部１７は、上記のいずれの実施形態でも区切りの変更があったとき、その区切りの位置を記憶部１８に記憶させておくとよい。運転中には当然にその変更した値を保持しておくことになる。また、一旦イグニッションをオフにした後の以降の運転においても、操縦者が自ら調整した回生ブレーキ強度についての値を引き続き使いたい場合もある。この場合、イグニッションをオフにしても区切りの位置を記憶し、パドルシフト１３により選択される回生ブレーキ強度の区切りの位置に応じた値を引き続き反映させるとよい。このため、記憶部１８は揮発性メモリだけでなく、磁気ディスクや不揮発性メモリなど、電源がオフになっても記録を保持できるものを有するとよい。なお、揮発性メモリだけの場合は、充電池２３から電源を供給し続けておくことで記録を保持することができる。

この発明にかかる制御装置１１を搭載した車両１０では、シフトレバーを所定の可変ポジションに入れることで、上記の制御装置１１によって制御された回生ブレーキ強度を実行させるようにしてもよい。制御装置１１によって調整した回生ブレーキ強度を体感する際の手順例を説明する。坂道を下っているときに、シフトポジションを所定の可変ポジションに入れる。操縦者は体感や好みに応じて、パドルシフト１３を操作する。この操作により、シフトレバーは固定したままで、段階的に実際の回生ブレーキ強度をＢ３，Ｂ４、Ｂ５……に対応した値に変更することができる。この段階的に変更される回生ブレーキ強度を、制御装置１１によってデフォルト値から変更し、段階の数は同じであっても操縦者が期待する最適な回生ブレーキ強度をパドルシフト１３の操作のみで体感することができる。

また、坂道ではなく平地を移動している時でも同様の体感が可能となる。同様に、シフトポジションを所定の可変ポジションに入れたままで、パドルシフト１３を操作する。この操作により、シフトレバーは固定したままで、段階的に実際の回生ブレーキ強度をＢ１、Ｂ２……に対応した値に変更することができる。この段階的に変更される回生ブレーキ強度も、同様に操縦者の期待した通りに調整し、体感させることができる。

１０ 車両
１１ 制御装置
１３ パドルシフト
１４ 表示部
１５ 操作部
１６ タッチパネル
１７ 処理部
１８ 記憶部
２１ モータ
２２ ギア
２３ 充電池
Ｌ１ 区切り
Ｌ２ 薄いライン
Ｌ３ 濃いライン
Ｌ４ 区切り

Claims (5)

1. 設定される車両の回生ブレーキ強度を、位置を異ならせることで表示可能な表示部と、
   前記表示部に重なってタッチ又はスライドによる操作を受け付ける操作部と、
   前記操作に応じて前記回生ブレーキ強度の現在値、設定値、又はその両方を変更させる処理部と、
   を有する車両回生レベルの制御装置。
2. 前記回生ブレーキ強度の段階的な増減操作を受け付けるパドルシフトを有し、
   前記表示部には、複数箇所に区切りが表示されてあり、
   前記処理部は、前記パドルシフトの増減操作に応じて、前記区切りの位置に応じた前記回生ブレーキ強度へ設定を変更可能である
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記区切りの位置を、前記操作部におけるスライド操作によって移動可能であり、
   前記パドルシフトにより選択される回生ブレーキ強度の段階的設定値が、前記表示部における移動された後の区切りの位置に対応した回生ブレーキ強度である
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記区切りのうちの一つ又は二つを移動させた際に、
   当該区切りと前記表示部における回生ブレーキ強度の限界値に対応する一方の端部との間にある別の区切りを、当該区切りの移動に応じて移動させる
   請求項３に記載の制御装置。
5. 前記スライド操作により移動させる前記区切りの選択を、
   車両の停止時においては前記操作部への長押しによって行い、
   車両の走行時においてはその時点で使用しているレベルをそのまま選択する
   請求項３又は４に記載の制御装置。

Images