JP4760277B2

JP4760277B2 - 車両の制御装置

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Publication number: JP4760277B2
Application number: JP2005291143A
Authority: JP
Inventors: 強林; 朝子本多
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2025-10-04
Also published as: CN101277850B; JP2007099075A; CN101277850A; US20090192681A1; WO2007043502A1

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、衝突時に車室と車両外とを連通するように車両を制御する技術に関する。

近年、環境問題対策の１つとして、モータからの駆動力により走行するハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車などが注目されている。このような車両には、バッテリなどの二次電池が搭載される。車両の駆動用電源を構成する二次電池として、たとえば、リチウムイオン電池がある。

リチウムイオン電池を駆動用電源として搭載される車両として、たとえば、特開平１０−３４１５０５号公報（特許文献１）は、リチウムイオン電池を電源とする電気自動車において、外気温が高い時でも電池の残容量を無駄なく使って航続距離を確保する電気自動車の制御装置を開示する。この電気自動車の制御装置は、リチウムイオン二次電池の電池表面温度を検出する温度検出器を備える。電池表面温度に基づく出力制限を含む制御を行なう制御装置は、放電深度が設定深度以上である場合に電池温度上昇率と放電深度とから電池の平均出力を求める平均出力算出手段と、この平均出力で走行するとして電池表面温度により出力制限がかかり始めるまでに使用する予測電力量を算出する予測電力量算出手段と、電池の残容量を演算して求める残容量演算手段と、この残容量が予測電力量よりも大きい場合に残容量と現在の電池表面温度とから残容量をすべて放電しきるまでの電池温度上昇率を算出し、この電池温度上昇率に対応した目標平均出力を算出する目標平均出力算出手段と、この目標平均出力に向かって段階的に電池出力の制限を行なう電池出力制限手段とを有する。

上述した公報に開示された電気自動車の制御装置によると、電池の残容量と電池表面温度検出器による現在の電池表面温度から残容量すべてを放電しきるまでの目標平均出力を算出し、その目標平均出力に向かって段階的に電池出力を制限するようにしたので、従来の温度による出力制限開始時点を遅らせ、その分だけ通常運転可能の時間を長くすることができる。
特開平１０−３４１５０５号公報

しかしながら、上述した公報に開示された電気自動車に搭載されるリチウムイオン二次電池は、車室内の温度調整された空気により効率良く冷却するため、車室内のスペース、あるいは、車室と連通するダクトを介して接続され、車両の後方の荷室スペースなどに載置される場合がある。リチウムイオン電池は、車両が衝突するなどして衝撃を受けると、リチウムイオン電池内部での短絡などに起因して煙が発生する可能性がある。車室とリチウムイオン電池とが連通するように搭載されていると、発生した煙が車室内に入り込むため、車室内の煙を換気する必要がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の衝突時に発生する可能性がある煙を換気できる車両の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、リチウムイオン電池からなる電池パックが搭載された車両の制御装置である。電池パックには、車室に連通する通路が設けられる。この制御装置は、車両の衝突および衝突が予測される状態のうちのいずれかを検知するための衝突検知手段と、衝突および衝突が予測される状態のうちのいずれかを検知すると、車室と車両外とを連通するための連通手段とを含む。

第１の発明によると、連通手段は、衝突および衝突が予測される状態のうちのいずれかを検知すると、車室と車両外とを連通する。これにより、衝突により電池パックに衝撃が加わって、内部のリチウムイオン電池から煙が発生して、車室内に入り込んだとしても、発生した煙を車両外に排出することができる。したがって、車両の衝突時に発生する可能性がある煙を換気できる車両の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置は、リチウムイオン電池からなる電池パックが搭載された車両の制御装置である。電池パックには、車室に連通する通路が設けられる。この制御装置は、車両の衝突が予測される状態を検知するための衝突検知手段と、検知された状態に基づいて、衝突の可能性を段階的に推定するための推定手段と、推定された衝突の可能性に応じて、車室と車両外とを連通するための連通手段とを含む。

第２の発明によると、推定手段は、検知された車両の衝突が予測される状態（たとえば、車両と対象物との距離、相対速度および車両の加速度）に基づいて、衝突の可能性を段階的に推定する。連通手段は、たとえば、車両の衝突の可能性が不可避なほど高い段階であると推定されると、車室と車両外とを連通する。これにより、衝突する前の早期の段階で車室と車両外とを確実に連通させることができる。そのため、たとえば、衝突により電池パックに衝撃が加わって、内部のリチウムイオン電池から煙が発生して、車室内に入り込んだとしても、発生した煙を車両外に排出することができる。したがって、車両の衝突時に発生する可能性がある煙を換気できる車両の制御装置を提供することができる。

第３の発明に係る車両の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、車両には、車室内に外気を導入するか否かを切り換えるための切り換え手段を有する空調装置が設けられる。連通手段は、車室内に外気が導入するように切り換え手段を切り換えることにより、車室と車両外とを連通するための手段を含む。

第３の発明によると、連通手段は、衝突あるいは衝突が予測される状態が検知されると、車室内に外気が導入するように切り換え手段を切り換えることにより、車室と車両外とを連通する。これにより、衝突により電池パックに衝撃が加わって、内部のリチウムイオン電池から煙が発生して、車室内に入り込んだとしても、発生した煙を空調装置を介して車両外に排出することができる。したがって、車両の衝突時に発生する可能性がある煙を換気できる。

第４の発明に係る車両の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、連通手段は、車両に設けられた開閉機構を開放することにより、車室と車両外とを連通するための手段を含む。

第４の発明によると、連通手段は、衝突あるいは衝突が予測される状態が検知されると、車両に設けられた開閉機構（たとえば、パワーウィンドウ装置のウィンドウガラス）を開放することにより、車室と車両外とを連通する。これにより、衝突により電池パックに衝撃が加わって、内部のリチウムイオン電池から煙が発生して、車室内に入り込んだとしても、発生した煙を開放された開閉機構を介して車両外に排出することができる。したがって、車両の衝突時に発生する可能性がある煙を換気できる。

第５の発明に係る車両の制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、車室には、複数の座席が設けられる。制御装置は、複数の座席のうちいずれの座席に乗員が着座しているかを検知するための手段を含む。連通手段は、乗員の着座が検知された座席に対応した位置に設けられた開閉機構を開放して、車室と車両外とを連通するための手段を含む。

第５の発明によると、連通手段は、複数の座席のうちのいずれの座席に乗員が着座しているかが検知されると、乗員の着座が検知された座席に対応した位置に設けられた開閉機構（たとえば、パワーウィンドウ装置のウィンドウガラス）を開放して、車室と車両外とを連通する。これにより、衝突により電池パックに衝撃が加わって、内部のリチウムイオン電池から煙が発生して、車室内に入り込んだとしても、乗員が着座している座席周辺の位置に設けられた開閉機構を開放するようにすると、乗員の周囲の煙を車両外に排出することができる。したがって、車両の衝突時に発生する可能性がある煙を換気できる。

第６の発明に係る車両の制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、開閉機構は、パワーウィンドウ、電動ルーフおよび電動ドアのうちの少なくとも１つを含む。

第６の発明によると、車両の衝突により電池パックに衝撃が加わることにより、リチウムイオン電池から煙が発生しても、パワーウィンドウ、電動ルーフおよび電動ドアのうちのいずれかを開放することにより、車室内に入り込んだ煙を、車両外に排出することができる。したがって、車両の衝突時に発生する可能性がある煙を換気できる。

第７の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、車両は、電動機を駆動源とし、リチウムイオン電池を電動機の電源とする車両である。

第７の発明によると、車両は、電動機を駆動源とし、リチウムイオン電池を電動機の電源とする車両である。このような車両の衝突により電池パックに衝撃が加わって、リチウムイオン電池から煙が発生したとしても、車室内に入り込んだ煙を車両外に排出できる。したがって、車両の衝突時に発生する可能性がある煙を換気できる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る車両の制御装置が搭載された車両１００について説明する。本実施の形態において、車両１００はハイブリッド自動車であるとして説明するが、本発明が適用される車両は、少なくともリチウムイオン電池を、車両の駆動用電源とする車両であれば、ハイブリッド自動車に特に限定されるものではなく、たとえば、電気自動車であってもよい。

車両１００は、車両１００を駆動するモータ（図示せず）に電力を供給する電池パック１１４と、フロントシート１０６と、リアシート１０８と、フロントドア１１６に設けられドアガラス１０２を車両の上下方向に昇降させるパワーウィンドウ装置１１０と、リアドア１１８に設けられドアガラス１０４を車両の上下方向に昇降させるパワーウィンドウ装置１１２とを含む。

電池パック１１４は、複数のバッテリモジュール（図示せず）から構成され、各モジュールは複数のバッテリセルから構成される。各バッテリセルは、リチウムイオン電池である。電池パック１１４は、車両１００の車室内に設けられ、リアシート１０８のさらに後方であって、かつ、ラゲッジルームフロア１２０の下方に搭載される。

車室内には、車両前方側にフロントシート１０６が設けられ、車両後方側にリアシート１０８が設けられる。フロントドア１１６には、フロントのドアガラス１０２を昇降させるパワーウィンドウ装置１１０が設けられる。パワーウィンドウ装置１１０は、電動モータを駆動することにより、フロントのドアガラス１０２を昇降させる。

リアドア１１８には、リアのドアガラス１０４を昇降させるパワーウィンドウ装置１１２が設けられる。パワーウィンドウ装置１１２は、電動モータを駆動することにより、リアのドアガラス１０４を昇降させる。

なお、本実施の形態において、車両１００の左側に設けられるドア１１６，１１８およびドア１１６，１１８に設けられるパワーウィンドウ装置１１０，１１２について説明したが、車両１００の右側にもドア１１６、１１８と左右対称の形状を有し、パワーウィンドウ装置１１０，１１２が設けられる。したがって、その詳細な説明は繰り返さない。

図２を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置を搭載した車両１００についてさらに説明する。車両１００は、車室１３０と、車室１３０の後方に設けられた荷室１３２とを含む。この車両１００は、車室１３０と荷室１３２とを有するハッチバックタイプの車両である。車室１３０の前方のインストルメントパネル内にエアコンユニット１３４が設けられている。なお、車両１００は、ハッチバックタイプの車両に特に限定されるものではない。

エアコンユニット１３４は、車両外と車室とを連通するダクト１５２と、ダクト１５２の途中に設けられる切換ダンパ１３６とを含む。エアコンユニット１３４は、切換ダンパ１３６の位置を切り換えることにより、外気導入モードと内気循環モードとを切り換える。すなわち、内気循環モードにおいては、切換ダンパ１３６がダクト１５２を塞ぐ位置（実線）に移動して、車両外と車室とが遮断される。そして、外気導入モードにおいては、切換ダンパ１３６がダクトの側壁に沿った位置（破線）に移動して、車両外と車室とが連通する。

車室１３０に設けられたリアシート１０８の後方に、冷却ファン１２２が設けられる。冷却ファン１２２の後方には、電池パック１１４の筐体内に収納した電池モジュール１２４が設けられている。冷却ファン１２２と電池パック１１４の筐体とはダクトを介して連通している。なお、冷却ファン１２２および電池パック１１４の搭載位置は、リアシート１０８の後方に限らず、その他、フロントシート１０６あるいはリアシート１０８の下方であってもよい。

冷却ファン１２２は、リアパッケージトレイ上に開口した吸入口１５４を介して、車室１３０と連通している。電池パック１１４に送風される冷却空気は、吸入口１５４から吸入される。電池パック１１４は、排出口を介して荷室１３２と連通している。荷室１３２の後部には、通気口１５０が設けられている。通気口１５０は、車両外に向かって開口している。

また、車両１００のフロントバンパー１５６およびリアバンパー１５８には、車両１００の衝突時の衝撃を検知する衝突検知センサ１４２，１４４が設けられる。衝突検知センサ１４２，１４４は、たとえば、タッチセンサであって、車両外の物体がフロントバンパー１５６またはリアバンパー１５８に接触すると、受けた衝撃に応じた衝突検知信号を、後述するＥＣＵ（Electronic Control Unit）に送信する。衝突検知センサ１４２，１４４は、車両１００に加わる衝撃を検知できれば、特にタッチセンサに限定されるものではない。また、衝突検知センサ１４２，１４４は、エアバックシステムに用いられるエアバックセンサを利用するようにしてもよい。なお、衝突検知センサ１４２，１４４が設けられる位置は、フロントバンパー１５６およびリアバンパー１５８に特に限定されない。たとえば、電池パック１１４の内部に設けられるようにしてもよい。

さらに、車両１００のフロントバンパー１５６およびリアバンパー１５８には、車両１００の周囲の対象物との距離および相対速度を測定するレーダ装置１４６，１４８が設けられる。本実施の形態において、レーダ装置１４６，１４８は、ミリ波を探知波とするミリ波レーダであり、連続波（ＣＷ）に周波数変調（ＦＭ）が施された送信信号を用いるＦＭ−ＣＷレーダ装置である。このレーダ装置１４６，１４８は、車両１００の前方および後方に位置する車両などの対象物を検出し、その対象物との相対位置関係（距離）および相対速度を同時に取得可能とされている。ＦＭ−ＣＷレーダ装置については、公知の技術であるため、その詳細な説明は行なわない。なお、レーダ装置１４６，１４８は、車両１００の側面側にも設けるようにしてもよい。レーダ装置１４６，１４８のそれぞれは、検知された対象物との距離および相対速度をＥＣＵに送信する。

また、本実施の形態においては、レーダ装置１４６、１４８を用いて車両１００の前方あるいは後方の対象物との距離あるいは相対速度を検出するとしたが、特にレーダ装置を用いることに限定されるものではない。たとえば、ＣＣＤカメラを用いて車両１００の前方あるいは後方の対象物との距離あるいは相対速度を検出するようにしてもよい。ＣＣＤカメラを用いて車両１００の前方の対象物との距離および相対速度を検出する方法として、たとえば、２つのＣＣＤカメラを、左右のドアミラーあるいはフロントグリルの両端部等、車幅方向に離間して配置し、２つのＣＣＤカメラの各々の視差を利用することにより、車両１００と対象物との距離および相対速度を検出するようにしてもよい。また、ＣＣＤカメラと上述のレーダ装置１４６，１４８とを組み合わせて、車両１００と対象物との距離および相対速度を精度良く検出するようにしてもよい。

また、車両１００の中央部周辺にはＧセンサ１２８が設けられ、車両１００の前後方向および幅方向の加速度を検知する。Ｇセンサ１２８は、検知した加速度を表わす信号をＥＣＵに送信する。

フロントシート１０６およびリアシート１０８の乗員の着座位置には、乗員検知センサ１３８，１４０がそれぞれ設けられる。乗員検知センサ１３８，１４０は、乗員検知センサ１３８，１４０上の着座位置に乗員が着座していると、乗員が着座していることを表わす信号をＥＣＵに出力する。なお、本実施の形態においては、乗員検知センサ１３８，１４０は、フロントシート１０６の運転席、助手席、リアシート１０８の各座席に設けられる。したがって、ＥＣＵは、いずれの座席に対応する乗員検知センサから出力されたかに基づいて、どの座席に乗員が着座しているかを検知する。なお、乗員検知センサ１３８，１４０に代えて、たとえば、カメラ等により取得される車室内の画像を解析することにより乗員がいずれの着座位置に着座しているかを検知するようにしてもよい。

図３に示すように、本実施の形態に係る車両の制御装置が搭載される車両１００は、エンジン１８０と、Motor Generator（以下、ＭＧと略して記載する。）（１）２００と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３００と、電池パック１１４と、ＭＧ（２）５００と、乗員検知センサ１３８，１４０と、Ｇセンサ１２８と、レーダ装置１４６，１４８と、パワーウィンドウ装置１１０，１１２と、Ａ／Ｃ切換ダンパ１３６と、タッチセンサ１４２，１４４と、車輪速センサ６２２と、これらのすべてに接続されたＥＣＵ６００とを含む。

エンジン１８０は、燃料と空気との混合気を燃焼させてクランクシャフト（図示せず）を回転させ、駆動力を発生する。エンジン１８０が発生する駆動力は、動力分割機構７００により、２経路に分割される。一方は、減速機８００を介して車輪９００を駆動する経路である。もう一方は、ＭＧ（１）２００を駆動させて発電する経路である。

ＭＧ（１）２００は、動力分割機構７００により分割されたエンジン１８０の動力により駆動させられ、発電する。ＭＧ（１）２００により発電された電力は、車両の運転状態や、電池パック１１４のＳＯＣ（State Of Charge）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時や急加速時では、ＭＧ（１）２００により発電された電力はＰＣＵ３００を介してＭＧ（２）５００に供給される。

一方、電池パック１１４のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、ＭＧ（１）２００により発電された電力は、ＰＣＵ３００のインバータ３０２により交流電力から直流電力に変換され、コンバータ３０４により電圧が調整された後、電池パック１１４に蓄えられる。

ＭＧ（２）５００は、三相交流回転電機である。ＭＧ（２）５００は、電池パック１１４に蓄えられた電力およびＭＧ（１）２００により発電された電力の少なくともいずれか一方の電力により駆動する。

ＭＧ（２）５００の駆動力は、減速機８００を介して車輪９００に伝えられる。これにより、ＭＧ（２）５００は、エンジン１８０をアシストして車両を走行させたり、ＭＧ（２）５００からの駆動力のみにより車両を走行させたりする。

車両の回生制動時には、減速機８００を介して車輪９００によりＭＧ（２）５００が駆動され、ＭＧ（２）５００が発電機として作動させられる。これによりＭＧ（２）５００は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。ＭＧ（２）５００により発電された電力は、インバータ３０２およびコンバータ３０４を介して電池パック１１４に蓄えられる。

電池パック１１４とＰＣＵ３００との間には、システムメインリレー（以下、ＳＭＲと記載する）４５０が設けられる。ＳＭＲ４５０は、たとえば、コイル等の電磁力を利用して接点を開閉するリレーである。したがって、ＥＣＵ６００がコイルに供給される電力を制御することにより（たとえば、オン−オフ制御することにより）、電池パック１１４とＰＣＵ３００との間が電気的に導通状態（ＳＭＲ４５０がオン）になったり、遮断状態（ＳＭＲ４５０がオフ）になったりする。

ＥＣＵ６００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０２と、メモリ６０４とを含む。ＣＰＵ６０２は、車両の走行状態や、アクセル開度、ブレーキペダルの踏み量、シフトポジション、電池パック１１４のＳＯＣ、メモリ６０４に保存されたマップおよびプログラム等に基づいて演算処理を行なう。これにより、ＥＣＵ６００は、車両が所望の運転状態となるように、車両に搭載された機器類を制御する。本実施の形態に係る車両の制御装置は、ＥＣＵ６００により実現される。

切換ダンパ１３６は、ＥＣＵ６００からの制御信号を受信すると、車両外から取入れた空気を調整する外気導入モードと、車室内の空気を車室内で循環させて調整する内気循環モードとのうち選択されたモードに対応した位置に移動する。

以上のような構成を有する車両において、本発明は、ＥＣＵ６００が車両１００の衝突および衝突が予測される状態のうちのいずれかを検知すると、車室１３０と車両外とを連通するようにパワーウィンドウ装置１１０，１１２を制御する点に特徴を有する。

具体的には、ＥＣＵ６００は、レーダ装置１４６，１４８により車両の周囲の対象物と衝突が予測される状態、あるいは、衝突検知センサ１４２，１４４により直接車両１００に衝撃が加わったことが検知されると、ドアガラス１０２，１０４が下降するように、パワーウィンドウ装置１１０，１１２を制御する。

図４を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ６００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ６００は、対象物との距離を検知する。すなわち、ＥＣＵ６００は、レーダ装置１４６，１４８から受信した車両１００の周囲（車両１００の前後方向あるいは幅方向）の対象物との距離を検知する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ６００は、車両１００の衝突が予測される状態であるか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ６００は、検知された対象物との距離および距離の時間変化量である相対速度に基づいて、車両１００と対象物との衝突が予測される状態であるか否かを判断する。たとえば、検知された対象物との距離が予め定められた距離以内であって、相対速度が予め定められた速度以上であると、ＥＣＵ６００は、車両１００と対象物との衝突が予測される状態であると判断する。また、ＥＣＵ６００は、Ｇセンサ１２８により検知される車両の前後方向の加速度（減速度）に基づいて、車両１００の衝突を予測するようにしてもよい。

あるいは、ＥＣＵ６００は、検知された対象物との距離、相対速度あるいは車両１００の加速度に基づいて、衝突の可能性を段階的に推定し、推定された可能性に応じて、車両１００の衝突を予測するようにしてもよい。たとえば、対象物との距離、相対速度および車両１００の加速度に応じて、衝突の可能性を複数の段階（たとえば、高、中、小）に区分して予め設定しておく。ＥＣＵ６００は、検知された対象物との距離、相対速度および車両１００の加速度に基づいて、衝突の可能性がどの段階であるかを推定する。ＥＣＵ６００は、衝突の可能性が高い段階（たとえば、対象物との距離が小さく、相対速度および車両１００の加速度（減速度）が大きく、車両１００と対象物との衝突が不可避の段階）であると推定されると、車両１００の衝突が予測される状態であると判断する。なお、衝突の可能性は、検知された対象物との距離、相対速度、車両１００の加速度に特に限定して推定されるものではなく、車両の走行状態（たとえば、速度や走行位置）や衝突検知センサ１４２，１４４からの出力状態（たとえば、衝突検知センサ１４２，１４４のそれぞれの出力値）などを考慮して推定するようにしてもよい。車両１００の衝突が予測される状態であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ６００は、内気循環モードに対応する位置から外気循環モードに対応する位置に切り換るように切換ダンパ１３６を制御する。すなわち、ＥＣＵ６００は、車室１３０と車両外とが連通するように切換ダンパ１３６を制御する。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ６００は、フロントのドアガラス１０２およびリアのドアガラス１０４が開く（下降する）ようにパワーウィンドウ装置１１０，１１２を制御する。なお、ドアガラス１０２，１０４を開く量（下げ量）は、予め定められた量であってもよいし、可能な限り開くようにしてもよく、特に限定されるものではない。また、ＥＣＵ６００は、事前にドアガラス１０２またはドアガラス１０４が下降した状態であった時には、予め定められた下げ量になるまで開くようにパワーウィンドウ装置１１０，１１２を制御するようにするとよい。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ６００は、車両１００が衝突したか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ６００は、Ｇセンサ１２８あるいは衝突検知センサ１４２，１４４から受信した検知信号に基づいて車両１００が衝突したか否かを判断する。たとえば、ＥＣＵ６００は、Ｇセンサ１２８から受信した車両１００の加速度（減速度）が予め定められた値以上であると、車両１００が衝突したことを判断する。あるいは、ＥＣＵ６００は、衝突検知センサ１４２、１４４から受信した衝突検知信号が予め定められた出力値以上であると、車両１００が衝突したことを判断する。車両１００が衝突したと判断されると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ６００は、外気循環モードに対応する位置から内気循環モードに対応する位置に切り換るように切換ダンパ１３６を制御する。なお、Ｓ１０４にて、内気循環モードに対応する位置から外気循環モードに対応する位置に切り換えられる以前に外気循環モードが選択されていれば、Ｓ１１０にて、外気循環モードを維持するようにしてもよい。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ６００は、ＳＭＲ４５０をオフする。すなわち、電池パック１１４とＰＣＵ３００とが電気的に遮断状態になる。Ｓ１１４にて、ＥＣＵ６００は、Ｓ１０６にてフロントのドアガラス１０２およびリアのドアガラス１０４が全開でなければ、全開になるようにパワーウィンドウ装置１１０，１１２を制御する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ６００の動作について説明する。

車両１００の走行中に、車両１００の前後方向の対象物との距離が検知され（Ｓ１００）、検知された距離が予め定められた距離以内であって、距離の時間変化量である相対速度が予め定められた速度以上であると、車両１００と対象物との衝突が予測される（Ｓ１０２にてＹＥＳ）。このとき、内気循環モードが選択されていると、外気循環モードに対応する位置になるように切換ダンパ１３６が切り換る（Ｓ１０４）。そして、フロントのドアガラス１０２およびリアのドアガラス１０４が下降するようにパワーウィンドウ装置１１０，１１２が制御されて、車室１３０と車両外とが連通する（Ｓ１０６）。

車両１００の衝突が検知されると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、ＳＭＲ４５０がオフされ（Ｓ１１２）、フロントのドアガラス１０２およびリアのドアガラス１０４が全開になるまで下降するように、パワーウィンドウ装置１１０，１１２が制御される。車両１００の衝突により電池パック１１４に衝撃が加わると、リチウムイオン電池内部から、短絡等に起因して煙が発生する場合がある。このとき、ドアガラス１０２，１０４が全開になっていると、煙は、吸入口４２から車室１３０に流入しても、ドアガラス１０２，１０４の開いた個所あるいはダクト１５２を介して車両外に流出する。そのため、乗員の周囲の空気中における煙の占める割合の増加が抑制される、あるいは減少させる。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、衝突によりリチウムイオン電池が衝撃を受けて、煙が発生して、車室内に入り込んだとしても、ドアガラスが開いた個所あるいはダクトを介して、発生した煙を車両外に排出することができる。したがって、車両の衝突時に発生する可能性がある煙を換気できる車両の制御装置を提供することができる。

また、本実施の形態においては、車両の衝突が検知されると、車両のすべてのドアガラスを下降させるように制御したが、たとえば、フロントシートの運転席および助手席、リアシートの各座席のいずれに乗員が着座しているかを乗員検知センサにより検知して、ＥＣＵが、検知された座席に対応した位置に設けられるドアガラス（たとえば、乗員が着座する座席近くのドアガラス）が下降するようにパワーウィンドウ装置を制御するようにしてもよい。このようにすると、乗員の座席近くのドアガラスが開くため、ドアガラスが開いた個所から車室内に流入した煙が車両外に排出することができる。したがって、車両の衝突時に発生する可能性がある煙を換気できる。

なお、本実施の形態においては、車両のドアガラスが開くようにパワーウィンドウ装置制御することにより、発生した煙を車両外に排出するとして説明したが、車両に設けられる開閉機構であれば、特にドアガラスに限定されるものではない。すなわち、車両の衝突が検知されると、たとえば、サンルーフ、ムーンルーフなどの電動ルーフを開くように制御するようにしてもよいし、あるいは、電動ドアを開くように制御してもよいし、上記した開閉機構をすべて開くように制御してもよいし、あるいは、乗員の着座位置に応じて乗員の近くの開閉機構を選択的に開くように制御してもよく、特に限定されるものではない。

また、車室と電池パックとの間には、車両が衝突などにより衝撃を受けると、電気的あるいは機械的に車室と電池パックとの間を遮断するダンパ等を設けるようにしてもよい。このようにすると、電池パック内部のリチウムイオン電池から煙が発生しても、車室内への流入量を抑制することができる。

さらに、車両が衝突などにより衝撃を受けると、車室内に空気を供給する供給装置を設けるようにしてもよい。このようにすると、車室内の乗員の周囲の空気中における煙の占める割合の増加を抑制、あるいは、減少させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る車両の制御装置が搭載される車両の側面図である。本実施の形態に係る車両の制御装置が搭載される車両の断面を示す図である。本実施の形態に係る車両の制御装置が搭載される車両の構成を示す図である。本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００車両、１０２，１０４ドアガラス、１０６フロントシート、１０８リアシート、１１０，１１２パワーウィンドウ装置、１１４電池パック、１１６フロントドア、１１８リアドア、１２０ラゲッジルームフロア、１２２冷却ファン、１２４電池モジュール、１２８Ｇセンサ、１３０車室、１３２荷室、１３４エアコンユニット、１３６切換ダンパ、１３８，１４０乗員検知センサ、１４２，１４４衝突検知センサ、１４６，１４８レーダ装置、１５０通気口、１５２ダクト、１５４吸入口、１５６フロントバンパー、１５８リアバンパー、１８０エンジン、２００，５００ＭＧ、３００ＰＣＵ、３０２インバータ、３０４コンバータ、４５０ＳＭＲ、６００ＥＣＵ、６０２ＣＰＵ、６０４メモリ、６２２車輪速センサ、７００動力分割機構、８００減速機、９００車輪。

Claims

リチウムイオン電池からなる電池パックが搭載された車両の制御装置であって、前記電池パックには、車室に連通する通路が設けられ、
前記車両の前方または後方の対象物との距離が予め定められた距離以内であって、かつ、前記対象物との相対速度が予め定められた速度以上となる前記車両の衝突が予測される状態を検知するための衝突検知手段と、
前記衝突が予測される状態を検知すると、前記車室と車両外とを連通するための連通手段とを含む、車両の制御装置。
リチウムイオン電池からなる電池パックが搭載された車両の制御装置であって、前記電池パックには、車室に連通する通路が設けられ、
前記車両の前方または後方の対象物との距離が予め定められた距離以内であって、かつ、前記対象物との相対速度が予め定められた速度以上となる前記車両の衝突が予測される状態を検知するための衝突検知手段と、
前記検知された状態に基づいて、前記衝突の可能性を段階的に推定するための推定手段と、
前記推定された衝突の可能性に応じて、前記車室と車両外とを連通するための連通手段とを含む、車両の制御装置。
前記車両には、前記車室内に外気を導入するか否かを切り換えるための切り換え手段を有する空調装置が設けられ、
前記連通手段は、前記車室内に前記外気が導入するように前記切り換え手段を切り換えることにより、前記車室と車両外とを連通するための手段を含む、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
前記連通手段は、前記車両に設けられた開閉機構を開放することにより、前記車室と前記車両外とを連通するための手段を含む、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
前記車室には、複数の座席が設けられ、
前記制御装置は、前記複数の座席のうちいずれの座席に乗員が着座しているかを検知するための手段を含み、
前記連通手段は、前記乗員の着座が検知された座席に対応した位置に設けられた開閉機構を開放して、前記車室と前記車両外とを連通するための手段を含む、請求項４に記載の車両の制御装置。
前記開閉機構は、パワーウィンドウ、電動ルーフおよび電動ドアのうちの少なくとも１つを含む、請求項４または５に記載の車両の制御装置。
前記車両は、電動機を駆動源とし、前記リチウムイオン電池を前記電動機の電源とする車両である、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。