JP2023021200A - 車載制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の底部に損傷を生じた可能性を検知可能とする。【解決手段】車両に搭載される車載制御装置であって、車両の上下方向の加速度の単位時間当たりの増加量である上下加速度増加率が第1閾値以上に至ったときに、車両の底部に損傷を生じた可能性があると判定する。発明者らは、解析や実験により、車両が段差を乗り越えるときや溝に嵌まるとき、突起物のある走行路を走行しているときなどに、上下加速度増加率が比較的大きくなりやすいこと、および、車両の底部に損傷を生じる可能性があることを確認した。したがって、上下加速度増加率が第1閾値以上に至ったときに、車両の底部に損傷を生じた可能性を検知することができる。【選択図】図3
Description
本発明は、車載制御装置に関する。
従来、この種の技術としては、駆動用モータに電力を供給するバッテリをフロアパネルの下側の空間に搭載する車両が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
車両が段差を乗り越えるときや溝に嵌まるとき、突起物のある走行路を走行しているときなどには、車両の底部(例えば、アンダーカバー)に損傷を生じる可能性がある。車両の底部に損傷を生じると、フロアパネルと底部との間の空間に配置される部品、例えば、バッテリなどにも損傷を生じる可能性がある。このため、車両の底部に損傷を生じた可能性をどのように検知するかが課題となっている。
本発明の車載制御装置は、車両の底部に損傷を生じた可能性を検知可能とすることを主目的とする。
本発明の車載制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の車載制御装置は、
前記車両の上下方向の加速度である上下加速度または前記上下加速度の単位時間当たりの増加量である上下加速度増加率が第1閾値以上に至ったときに、前記車両の底部に損傷を生じた可能性があると判定する、
ことを要旨とする。
前記車両の上下方向の加速度である上下加速度または前記上下加速度の単位時間当たりの増加量である上下加速度増加率が第1閾値以上に至ったときに、前記車両の底部に損傷を生じた可能性があると判定する、
ことを要旨とする。
本発明の車載制御装置では、車両の上下方向の加速度である上下加速度または上下加速度の単位時間当たりの増加量である上下加速度増加率が第1閾値以上に至ったときに、車両の底部に損傷を生じた可能性があると判定する。発明者らは、解析や実験により、車両が段差を乗り越えるときや溝に嵌まるとき、突起物のある走行路を走行しているときなどに、上下加速度や上下加速度増加率が比較的大きくなりやすいこと、および、車両の底部に損傷を生じる可能性があることを確認した。したがって、上下加速度または上下加速度増加率が第1閾値以上に至ったときに、車両の底部に損傷を生じた可能性を検知することができる。
本発明の車載制御装置において、前記上下加速度または前記上下加速度増加率が前記第1閾値以上に至ると共に前記車両のタイヤの空気圧の単位時間当たりの増加量である空気圧増加率が第2閾値以上に至ったときに、前記底部に損傷を生じた可能性があると判定するものとしてもよい。こうすれば、車両の底部に損傷を生じた可能性の有無をより適切に判定することができる。
本発明の車載制御装置において、前記底部に損傷を生じた可能性があると判定したときには、前記車両の点検を提案するものとしてもよい。このようにして車両がディーラーなどに持ち込まれると、作業者が、底部などの損傷の有無を確認することができる。
本発明の車載制御装置において、前記車両は、排気管を有するエンジンと、前記エンジンに燃料を供給する燃料タンクとを備え、前記燃料タンクおよび/または前記排気管は、前記底部の上面側に配置されているものとしてもよい。また、前記車両は、走行用のモータと、前記モータに電力を供給する蓄電装置とを備え、前記蓄電装置は、前記底部の上面側に配置されているものとしてもよい。
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車20は、前輪駆動車両として構成されており、図示するように、燃料タンク21と、エンジン22と、クラッチK0と、モータ30と、インバータ32と、蓄電装置としてのバッテリ36と、変速機40と、電子制御ユニット70とを備える。
エンジン22は、吸気管22iや排気管22e、スロットルバルブ、燃料噴射弁、点火プラグなどを有し、燃料タンク21からのガソリンや軽油などの燃料を用いて吸気、圧縮、膨張(爆発燃焼)、排気の4行程により動力を出力する内燃機関として構成されている。エンジン22の排気は、排気管22eを介して外気に放出される。クラッチK0は、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、エンジン22のクランクシャフトとモータ30の回転子との接続およびその解除を行なう。モータ30は、例えば同期発電電動機として構成されている。インバータ32は、モータ30の駆動に用いられると共に電力ライン34を介してバッテリ36に接続されている。バッテリ36は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。
変速機40は、4段変速や5段変速、6段変速、8段変速などの自動変速機として構成されており、入力軸や出力軸、複数の遊星歯車、油圧駆動の複数の摩擦係合要素(クラッチやブレーキ)を有する。入力軸は、モータ30の回転子に接続されており、出力軸は、駆動輪としての前輪49a,49bにデファレンシャルギヤ48を介して連結されている。変速機40は、複数の摩擦係合要素を係合状態または解放状態とすることにより、複数の前進段や後進段を形成して入力軸と出力軸とを接続したり(両者間で動力を伝達したり)、入力軸と出力軸との接続を解除したりする。
電子制御ユニット70は、図示しないが、CPUやROM、RAM、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。電子制御ユニット70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット70に入力される信号としては、例えば、燃料タンク21やエンジン22、クラッチK0、モータ30、インバータ32、バッテリ36、変速機40などの状態を検出する各種センサからの信号を挙げることができる。スタートスイッチ80からのスタート信号や、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も挙げることできる。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や、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も挙げることができる。車速センサ87からの車速Vや、加速度センサ88からの車両の前後方向や左右方向、上下方向の加速度αx,αy,αz、駆動輪としての前輪49a,49bや従動輪としての後輪49c,49dの空気圧を検出する空気圧センサ89a~89dからの空気圧Pwa~Pwdも挙げることができる。電子制御ユニット70からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット70から出力される信号としては、例えば、エンジン22やクラッチK0、インバータ32、変速機40、ディスプレイ90などへの制御信号を挙げることができる。
図2は、ハイブリッド車20の各構成要素の配置の様子を示す配置図である。図1や図2に示すように、エンジン22やクラッチK0、モータ30、インバータ32、変速機40、電子制御ユニット70は、車両前部のエンジンルーム50内に配置されている。燃料タンク21やバッテリ36は、フロアパネル52とアンダーカバー54とに囲まれた空間Sに配置されており、図示しないボディ(車体)にボルトなどにより固定されている。なお、アンダーカバー54もボディにボルトなどにより固定されている。エンジン22の排気管22eは、エンジンルーム50から空間Sを経由して車両後部で車外に突出するように配置されている。
こうして構成された実施例のハイブリッド車20は、ハイブリッド走行(HV走行)モードや電動走行(EV走行)モードで走行する。ここで、HV走行モードは、クラッチK0を係合状態としてエンジン22の回転を伴って走行する走行モードである。EV走行モードは、クラッチK0を解放状態としてエンジン22の回転停止を伴って走行する走行モードである。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車20の動作、特に、アンダーカバー54の損傷の可能性を判定する際の動作について説明する。図3は、電子制御ユニット70により実行される処理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、アンダーカバー54の損傷の可能性を検知していないときに繰り返し実行される。
図3の処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット70は、最初に、車両の上下加速度増加率Δαzを入力する(ステップS100)。ここで、車両の上下加速度増加率Δαzは、加速度センサ88により検出される車両の上下方向の加速度αzの単位時間当たりの増加量(加速度αzの同一符号での絶対値の増加量、即ち、上向きにおける加速度αzの増加量または下向きにおける加速度αzの増加量)として演算された値が入力される。
こうしてデータを入力すると、入力した車両の上下加速度増加率Δαzが閾値Δαzref以上であるか否かを判定する(ステップS110)。ここで、閾値Δαzrefは、アンダーカバー54の損傷の可能性の有無を判定するのに用いられる閾値である。発明者らは、解析や実験により、車両が段差を乗り越えるときや溝に嵌まるとき、突起物のある走行路を走行しているときなどに、上下加速度増加率Δαzが比較的大きくなりやすいこと、および、アンダーカバー54に損傷を生じる可能性があることを確認した。また、アンダーカバー54が損傷すると、フロアパネル52とアンダーカバー54との間の空間Sに配置される、燃料タンク21やエンジン22の排気管23、バッテリ36なども損傷する可能性があることを確認した。ステップS110の処理は、これらを踏まえて行なわれる処理である。
ステップS110で車両の上下加速度増加率Δαzが閾値Δαzref未満であると判定したときには、アンダーカバー54の損傷の可能性がないと判定して(ステップS120)、本ルーチンを終了する。一方、ステップS110で車両の上下加速度増加率Δαzが閾値Δαzref以上であると判定したときには、アンダーカバー54の損傷の可能性があると判定し(ステップS130)、車両の点検を提案して(ステップS140)、本ルーチンを終了する。このようにして、アンダーカバー54の損傷の可能性、ひいては、空間Sに配置される燃料タンク21やエンジン22の排気管23、バッテリ36などの損傷の可能性を検知することができる。ステップS140の処理では、例えば、ディスプレイ90に「車両の点検を行なうためにディーラーや販売店などに車両を持ち込んで下さい。」などのメーセッジを表示させる。そして、運転者により車両がディーラーや販売店などに持ち込まれると、ディーラーなどの作業者が、アンダーカバー54や、燃料タンク21、エンジン22の排気管23、バッテリ36などの損傷の有無を確認し、必要な修理や部品交換などを行なうことができる。
以上説明した実施例のハイブリッド車20に搭載される車載制御装置としての電子制御ユニット70では、上下加速度増加率Δαzが閾値Δαzref以上に至ったときに、アンダーカバー54の損傷の可能性があると判定する。このようにして、アンダーカバー54の損傷の可能性、ひいては、燃料タンク21やエンジン22の排気管23、バッテリ36などの損傷の可能性を検知することができる。
実施例のハイブリッド車20に搭載される電子制御ユニット70では、図3の処理ルーチンを実行するものとした。しかし、これに代えて、図4の処理ルーチンを実行するものとしてもよい。図4の処理ルーチンは、ステップS102,S104,S112の処理が追加された点を除いて、図3の処理ルーチンと同一である。したがって、図4の処理ルーチンのうち図3の処理ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。
図4の処理ルーチンでは、電子制御ユニット70は、ステップS100の処理で上下加速度変化率Δαzを入力するのに加えて、前輪49a,49bや後輪49c,49dの空気圧増加率ΔPwa~ΔPwdを入力し(ステップS102)、入力した前輪49a,49bや後輪49c,49dの空気圧増加率ΔPwa~ΔPwdのうちの最大値を最大空気圧増加率ΔPwに設定する(ステップS104)。ここで、前輪49a,49bや後輪49c,49dの空気圧増加率ΔPwa~ΔPwdは、空気圧センサ89a~89dにより検出される前輪49a,49bや後輪49c,49dの空気圧Pwa~Pwdの単位時間当たりの増加量として演算された値が入力される。
こうしてデータを入力すると、車両の上下加速度増加率Δαzが閾値Δαzref以上であるか否かを判定すると共に(ステップS110)、最大空気圧増加率ΔPwが閾値ΔPwref以上であるか否かを判定する(ステップS112)。ここで、閾値ΔPwrefは、閾値Δαzrefと同様に、アンダーカバー54の損傷の可能性の有無を判定するのに用いられる閾値である。車両が段差を乗り越えるときや溝に嵌まるとき、突起物のある走行路を走行しているときなどに、外力により前輪49a,49bや後輪49c,49dの体積が減少すると、前輪49a,49bや後輪49c,49dの空気圧Pwa~Pwdが増加する。ステップS110,S112の処理は、このことと、上述の、車両が段差を乗り越えるときや溝に嵌まるとき、突起物のある走行路を走行しているときなどに上下加速度増加率Δαzが比較的大きくなりやすく且つアンダーカバー54に損傷を生じる可能性があることと、を踏まえて行なわれる処理である。
ステップS110で車両の上下加速度増加率Δαzが閾値Δαzref未満であると判定したときや、ステップS112で最大空気圧増加率ΔPwが閾値ΔPwref未満であると判定したときには、アンダーカバー54の損傷の可能性がないと判定して(ステップS120)、本ルーチンを終了する。一方、ステップS110で車両の上下加速度増加率Δαzが閾値Δαzref以上であると判定すると共にステップS112で最大空気圧増加率ΔPwが閾値ΔPwref以上であると判定したときには、アンダーカバー54の損傷の可能性があると判定し(ステップS130)、車両の点検を提案して(ステップS140)、本ルーチンを終了する。このようにして、アンダーカバー54の損傷の可能性、ひいては、燃料タンク21やエンジン22の排気管23、バッテリ36などの損傷の可能性をより適切に検知することができる。
実施例や変形例のハイブリッド車に搭載される電子制御ユニット20では、図3や図4の処理ルーチンにおいて、上下加速度増加率Δαzを閾値Δαzrefと比較するものとした。しかし、これに代えて、上下加速度αzの絶対値を閾値αzrefと比較するものとしてもよい。上下加速度増加率Δαzに代えて上下加速度αzを用いても同様に考えられるためである。
実施例では、ハイブリッド車20は、前輪駆動車両として構成されるものとした。しかし、後輪駆動車両や四輪駆動車両として構成されるものとしてもよい。
実施例では、ハイブリッド車20に搭載される車載制御装置としての電子制御ユニット70の形態とした。しかし、エンジンを備えずにモータからの動力を用いて走行する電気自動車や燃料電池車に搭載される車載制御装置の形態としてもよいし、走行用のモータを備えずにエンジンからの動力を用いて走行する一般的なエンジン車に搭載される車載制御装置の形態としてもよい。
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、車再制御装置の製造産業などに利用可能である。
20 ハイブリッド車、21 燃料タンク、22 エンジン、22e 排気管、22i 吸気管、23 排気管、30 モータ、32 インバータ、34 電力ライン、36 バッテリ、40 変速機、48 デファレンシャルギヤ、49a,49b 前輪、49c,49d 後輪、50 エンジンルーム、52 フロアパネル、54 アンダーカバー、70 電子制御ユニット、80 スタートスイッチ、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、87 車速センサ、88 加速度センサ、89a 空気圧センサ、90 ディスプレイ。
Claims (5)
- 車両に搭載される車載制御装置であって、
前記車両の上下方向の加速度である上下加速度または前記上下加速度の単位時間当たりの増加量である上下加速度増加率が第1閾値以上に至ったときに、前記車両の底部に損傷を生じた可能性があると判定する、
車載制御装置。 - 請求項1記載の車載制御装置であって、
前記上下加速度増加率が前記第1閾値以上に至ると共に前記車両のタイヤの空気圧の単位時間当たりの増加量である空気圧増加率が第2閾値以上に至ったときに、前記底部に損傷を生じた可能性があると判定する、
車載制御装置。 - 請求項1または2記載の車載制御装置であって、
前記底部に損傷を生じた可能性があると判定したときには、前記車両の点検を提案する、
車載制御装置。 - 請求項1ないし3のうちの何れか1つの請求項に記載の車載制御装置であって、
前記車両は、排気管を有するエンジンと、前記エンジンに燃料を供給する燃料タンクとを備え、
前記燃料タンクおよび/または前記排気管は、前記底部の上面側に配置されている、
車載制御装置。 - 請求項1ないし4のうちの何れか1つの請求項に記載の車載制御装置であって、
前記車両は、走行用のモータと、前記モータに電力を供給する蓄電装置とを備え、
前記蓄電装置は、前記底部の上面側に配置されている、
車載制御装置。
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