JP5460015B2

JP5460015B2 - 電気自動車制御装置

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Publication number: JP5460015B2
Application number: JP2008276627A
Authority: JP
Inventors: 裕介堀井
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2028-10-28
Also published as: JP2010110034A

Description

本発明は、電動モータの動力を駆動輪に伝達して走行することが可能な電気自動車の制御装置に関する。

近年、エネルギ利用効率の改善や環境保護の観点から、電動モータを動力源とした電気自動車の開発が進められている。この電気自動車には、動力源として電動機のみが搭載され、この電動機にバッテリから電気エネルギを供給するようにした車両のほかに、内燃エンジンと電動モータを組み合わせ、内燃エンジンと電動モータの両方を動力源として使用可能にしたパラレル式ハイブリッド電気自動車や、バッテリを充電するための発電機の駆動源として内燃エンジンを用いると共に、電動モータを車両の動力源として用いるシリーズ式ハイブリッド電気自動車も含まれる。これらの電気自動車は、乗用車だけではなく、バスやトラックなど様々な車両に採用されつつある。

これらの電気自動車においては、既に広く普及している内燃エンジンのみを動力源とした車両で自動変速機を搭載した場合と同様に、シフトレバーが走行位置にあれば、アクセルペダルを踏んでいないときにも電動モータにクリープトルクを発生させるクリープ機能を設け、車両を微動させることができるようにする場合がある。
ところで、大量の乗客を搬送可能なバスにおいては、例えばインターロック機構を用いてアクセルペダルを踏み込むことができないようにして、乗客がバスの乗り降りを行っている際に、誤ってアクセルペダルが踏み込まれてもバスが発進することのないようにするのが一般的である。このようなインターロック機構は、例えば特許文献１によって提案されている。この特許文献１のインターロック機構では、バスの乗降用ドアが開いているときに、アクチュエータによりストッパを移動させ、アクセルペダルを固定するようにしている。

上述した電気自動車をバスに採用した場合においても、このようなインターロック機構を設ければ、乗降用ドアが開いているときにアクセルペダルが誤って踏み込まれないようにして、バスの誤発進を防止することができる。
特開平１０−２６４６７７号公報

しかしながら、上述したようなクリープ機能を有した電気自動車の場合、シフトレバーが走行位置にあるときにはアクセルペダルが踏み込まれていなくても、クリープトルクによって車両が動いてしまう。このため、上述したようなアクセルペダルの誤った踏み込みを防止するインターロック機構を設けていても、乗客がバスの乗り降りを行っているときに、バスの運転者がフットブレーキを解除してしまうとバスが移動してしまうという問題がある。

また、アクセルペダルの誤った踏み込みの防止についても、インターロック機構のような複雑な機構を新たに設けなければならず、車両の構造が複雑化すると共に製造コストも増大するという問題がある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複雑な機構を新たに設けることなく、停車中に安全に乗員の乗り降りを可能とする電気自動車の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の電気自動車制御装置は、車両の駆動輪に伝達される動力を発生する電動モータと、上記車両の乗員により操作されて少なくとも走行位置とニュートラル位置とを選択可能なシフトレバーの選択位置を検出するシフトレバー検出手段と、上記車両の乗員により操作されるアクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、上記シフトレバー検出手段が検出した上記シフトレバーの選択位置が上記走行位置にあるときには、上記アクセル操作量検出手段が検出したアクセルペダルの操作量に応じて上記電動モータに動力を発生させる一方、上記選択位置が上記ニュートラル位置にあるときには、上記電動モータが動力を発生しないように、第１制御モードで上記電動モータを制御する制御手段と、上記車両に設けられた乗降用ドアの開閉状態を検出する開閉状態検出手段と、上記車両に設けられたブレーキ装置の操作状態を検出するブレーキ操作検出手段とを備え、上記制御手段は、上記開閉状態検出手段によって上記乗降用ドアの開状態が検出されているときには、上記シフトレバー検出手段が検出した上記シフトレバーの位置にかかわらず、上記電動モータが動力を発生しないように、上記第１制御モードと異なる第２制御モードで上記電動モータを制御し、上記開閉状態検出手段によって検出された上記乗降用ドアの状態が開状態から閉状態に変化したときに、上記ブレーキ装置が操作されていないことを上記ブレーキ操作検出手段が検出している場合には、引き続き上記第２制御モードで上記電動モータを制御することを特徴とする（請求項１）。

このように構成された電気自動車制御装置によれば、制御手段が第１制御モードで電動モータを制御するときにシフトレバーが走行位置にある場合には、アクセルペダルの操作量に応じて電動モータに動力を発生させる。これにより、電動モータの動力が駆動輪に伝達され、車両が走行する。一方、制御手段が第１制御モードで電動モータを制御するときにシフトレバーがニュートラル位置にある場合には、電動モータが動力を発生しない。但し、車両の乗降用ドアが開いている場合には、第１制御モードと異なる第２制御モードで制御手段が電動モータを制御することにより、シフトレバーが走行位置にあっても電動モータは動力を発生しない。

従って、車両の乗員の乗り降りなどのために乗降用ドアを開いているときには、シフトレバーの位置及びアクセルペダルの踏み込みの有無に関わらず、電動モータから動力は発生せず、電動モータの動力によって車両が動き出すことはない。

また、乗降用ドアが開状態にあって第２制御モードで電動モータの制御を行っているときに乗降用ドアが閉じられても、ブレーキ装置が操作されていなければ、制御手段は引き続き第２制御モードで電動モータを制御する。
従って、シフトレバーを走行位置としたまま車両を停止させて、車両の乗員の乗り降りなどのために乗降用ドアを開き、ブレーキ装置を操作せずに、何らかの理由によりアクセルペダルが踏み込まれた状態で乗降用ドアが閉じられても、制御手段が引き続き第２制御モードで電動モータを制御することにより、乗降用ドアを閉じた途端に電動モータの動力によって車両が動き出すことはない。

また、クリープ機能を有する電気自動車の場合には、第１制御モードで電動モータを制御しているときにシフトレバーが走行位置にあれば、アクセルペダルを踏んでいなくても電動モータのクリープトルクによって、停止中の車両が動き出す。このようなクリープ機能を有した電気自動車の場合に、シフトレバーを走行位置としたまま車両を停止させ、乗員の乗り降りなどのために乗降用ドアを開いた後に、ブレーキ装置を操作せずに乗降用ドアを閉じても、制御手段は引き続き第２制御モードで電動モータを制御するので、乗降用ドアを閉じた途端に電動モータのクリープトルクによって車両が動き出すことはない。

更に、このような電気自動車制御装置において、上記制御手段は、上記開閉状態検出手段によって検出された上記乗降用ドアの状態が開状態から閉状態に変化した後も上記第２制御モードによる上記電動モータの制御を継続しているときに、上記ブレーキ装置が操作されたことを上記ブレーキ操作検出手段が検出した場合には、上記第２制御モードから上記第１制御モードに切り換えて上記電動モータを制御することを特徴とする（請求項２）。

このように構成された電気自動車制御装置によれば、上述したようにして乗降用ドアが閉じられたときにブレーキ装置が操作されておらず、引き続き第２制御モードで電動モータを制御しているときにブレーキ装置が操作されると、制御手段は第２制御モードから第１制御モードに切り換えて電動モータを制御するので、シフトレバーが走行位置にあれば、電動モータはアクセルペダルの操作量に応じた動力を発生する。

従って、乗降用ドアを閉じても制御手段が第２制御モードで電動モータを制御している場合には、一旦ブレーキ装置を操作した後にブレーキ装置の操作をやめ、シフトレバーが走行位置にある状態でアクセルペダルを踏み込めば、電動モータの動力によって車両を走行させることができる。
或いは、上記電気自動車制御装置において、上記制御手段は、上記開閉状態検出手段によって検出された上記乗降用ドアの状態が開状態から閉状態に変化したときに、上記ブレーキ装置が操作されていることを上記ブレーキ操作検出手段が検出した場合には、上記第２制御モードから上記第１制御モードに切り換えて上記電動モータを制御することを特徴とする（請求項３）。

このように構成された電気自動車制御装置によれば、上述したように乗降用ドアが開状態となって制御手段が第２制御モードで電動モータを制御しているときに、ブレーキ装置を操作した状態で乗降用ドアが閉じられると、制御手段は第２制御モードから第１制御モードに切り換えて電動モータを制御する。
この場合には、ブレーキ装置が操作されているので、乗降用ドアが閉じられたときにシフトレバーが走行位置にあって、例えば電気自動車がクリープ機能を有する場合や、何らかの理由によりアクセルペダルが踏み込まれている場合のように、電動モータが動力を発生するようなことがあっても、車両が直ちに動き出すことはない。そこで、制御手段は乗降用ドアが開状態から閉状態になったことをもって第２制御モードから第１制御モードに切り換えて電動モータを制御する。従って、シフトレバーが走行位置にある場合に、乗降用ドアを閉じた後、ブレーキ装置の操作をやめてアクセルペダルを踏み込めば、電動モータの動力により車両を走行させることができる。

また、上記電気自動車制御装置において、上記制御手段は、上記第１制御モードで上記電動モータを制御する際、上記シフトレバー検出手段が検出した上記シフトレバーの選択位置が上記走行位置にあって上記アクセルペダルが操作されていない場合は、上記電動モータがクリープトルクを発生するように上記電動モータを制御することを特徴とする（請求項４）。

このように構成された電気自動車制御装置では、乗降用ドアが閉状態にあるときにシフトレバーが走行位置にあると、アクセルペダルが操作されていない状態で電動モータはクリープトルクを発生する。しかし、車両の乗員の乗り降りなどのために乗降用ドアを開いているときには、シフトレバーが走行位置にあっても、電動モータが動力を発生しないので、電動モータのクリープトルクによって車両が動き出すことはない。

本発明の電気自動車制御装置によれば、車両の乗員の乗り降りなどのために乗降用ドアを開いているときには、シフトレバーの位置及びアクセルペダルの踏み込みの有無に関わらず、電動モータから動力は発生せず、電動モータの動力によって車両が動き出すことはない。従って、例えばクリープ機能を有した電気自動車の場合や、アクセルペダルが何らかの理由によって踏み込まれた場合においても、乗員の乗降中に電動モータの動力によって車両が動き出すのを確実に防止して、高い安全性を確保することができる。

しかも、このような効果は制御手段による電動モータの制御によって得られるものであり、新たな機構を設ける必要がない。従って、車両の構造が複雑化するといった問題や、製造コストが増大するという問題を解消することができる。
また、本発明の電気自動車制御装置によれば、シフトレバーを走行位置としたまま車両を停止させて、車両の乗員の乗り降りなどのために乗降用ドアを開き、何らかの理由によりアクセルペダルが踏み込まれた状態で乗降用ドアが閉じられても、制御手段が引き続き第２制御モードで電動モータを制御する。従って、乗降用ドアを閉じた途端に電動モータの動力によって車両が動き出すような事態を防止することができ、より高い安全性を確保することができる。

また、クリープ機能を有する電気自動車の場合、シフトレバーを走行位置としたまま車両を停止させたときに、車両の乗員の乗り降りなどのために開いた乗降用ドアを再び閉じても、乗降用ドアを閉じた途端に電動モータのクリープトルクによって車両が動き出すことがないので、安全性の確保の点で特に有効である。
また、請求項２の電気自動車制御装置によれば、乗降用ドアを閉じても制御手段が第２制御モードで電動モータを制御している場合には、一旦ブレーキ装置を操作することによって、制御手段による電動モータの制御を容易に第１制御モードに切り換えることができる。従って、安全に電気自動車を走行可能な状態に移行させることができる。そして、その後にブレーキ装置の操作をやめ、シフトレバーが走行位置にある状態でアクセルペダルを踏み込めば、電動モータの動力によって車両を走行させることができる。

また、請求項３の電気自動車制御装置によれば、開状態にある乗降用ドアを閉じたときにブレーキ装置が操作されている場合、制御手段は第２制御モードから第１制御モードに切り換えて電動モータを制御するので、シフトレバーが走行位置にあれば、ブレーキ装置の操作をやめてアクセルペダルを踏み込むことにより、直ちに電動モータの動力で車両を走行させることができる。

また、請求項４の電気自動車制御装置によれば、クリープ機能を有した電気自動車の停止中に車両の乗員の乗り降りなどのために乗降用ドアを開いているときには、シフトレバーが走行位置にあっても、電動モータが動力を発生しないので、乗員の乗降中に電動モータのクリープトルクによって車両が動き出すような事態を確実に防止して、高い安全性を確保することができる。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る電気自動車制御装置の全体構成図である。本実施形態において電気自動車１はバスであって、電気自動車１には動力源として電動モータ２が搭載されている。この電動モータ２に対し、インバータ４を介してバッテリ６の電力が調整され供給されることにより、電動モータ２が動力を発生する。電動モータ２が発生した動力は、デファレンシャル装置８を介して左右の駆動輪１０に伝達され、電気自動車１が走行する。

また、電気自動車１の減速走行時には、電動モータ２が発電機として作動することにより、電気自動車１の運動エネルギが回収され、インバータ４を介し電気エネルギとしてバッテリ６に充電されるようになっている。
バッテリ６から電動モータ２へ供給される電力や、発電機として作動する電動モータ２からバッテリ６へ供給される電力の調整、即ち電動モータ２の制御は、ＥＣＵ（制御手段）１２がインバータ４を制御することによって行われる。インバータ４の制御を行う上で必要となる情報を収集するため、ＥＣＵ１２には様々なセンサやスイッチなどが接続されている。図１には、本実施形態の電気自動車制御装置で用いるセンサおよびスイッチとして、シフトレンジセンサ（シフトレバー検出手段）１４、ブレーキスイッチ（ブレーキ操作検出手段）１６、アクセルセンサ（アクセル操作量検出手段）１８及びドアスイッチ（開閉状態検出手段）２０のみが示されており、他のセンサあるいはスイッチ類は省略されている。

シフトレンジセンサ１４は、車室内に設けられて乗員によって操作されるシフトレバー（図示せず）の選択位置を検出するセンサである。シフトレバーは、電動モータ２の動力により電気自動車１を前進走行させる際に選択されるＤレンジ（走行位置）、電動モータ２の動力により電気自動車１を後退走行させる際に選択されるＲレンジ（走行位置）、電動モータ２から動力が発生しないようにする際に選択されるＮレンジ（ニュートラル位置）、及び電気自動車１を駐車する場合などのように、電動モータ２から動力を発生せずに電気自動車１を停止状態に保持する際に選択されるＰレンジの４つの位置が選択可能となっている。

ブレーキスイッチ１６は、乗員によって操作されるブレーキ装置であるフットブレーキ（図示せず）の操作の有無を検出するものであり、フットブレーキが操作されている場合にオンし、フットブレーキの操作が解除されている場合にオフするようになっている。
アクセルセンサ１８は、車室内に設けられて乗員によって操作されるアクセルペダル（図示せず）の操作量を検出する。

ドアスイッチ２０は、バスである電気自動車１の乗客が乗降するための乗降用ドア（図示せず）の開閉状態を検出するものであり、乗降用ドアが開状態にある場合にオンし、閉状態にある場合にオフする。
ＥＣＵ１２は、これらのセンサ及びスイッチからの情報に基づき、インバータ４を制御して、バッテリ６と電動モータ２との間の電力のやりとりを調整することにより、電動モータ２を制御する。電動モータ２の制御には、第１制御モードと第２制御モードの２つの制御モードがあり、ＥＣＵ１２は上述した各センサ及びスイッチからの情報に基づいて、第１制御モード及び第２制御モードのいずれかを選択する。

第１制御モードは、シフトレバーの選択位置及びアクセルペダルの操作量に基づき、電動モータ２を制御するモードである。即ち、シフトレンジセンサ１４の検出信号に基づいて、シフトレバーがＮレンジまたはＰレンジにあると判定した場合、ＥＣＵ１２は電動モータ２が動力を発生することのないように、インバータ４を介して電動モータ２を制御する。また、シフトレンジセンサ１４の検出信号に基づいて、シフトレバーがＤレンジまたはＲレンジにあると判定した場合、ＥＣＵ１２はアクセルセンサ１８が検出したアクセルペダルの操作量に応じた動力を電動モータ２が発生するように、インバータ４を介して電動モータ２を制御する。

なお、Ｒレンジは電気自動車１を後退させるレンジであるので、ＤレンジとＲレンジとでは電動モータ２の回転方向が逆になると共に、アクセルペダルの操作量に応じて電動モータ２が発生する動力は、同じ操作量に対してＲレンジよりＤレンジの方が大きくなる。また、シフトレバーがＤレンジまたはＲレンジにある場合、アクセルペダルが操作されていないときでも、電動モータ２はクリープトルクを発生し、電気自動車１を微動させることができるようになっている。

一方、第２制御モードでは、シフトレバーの選択位置及びアクセルペダルの操作量にかかわらず、ＥＣＵ１２は電動モータ２が動力を発生することのないように、インバータ４を介して電動モータ２を制御する。
以下では、このような第１制御モード及び第２制御モードを選択するためにＥＣＵ１２が実行するモード選択制御について、図２に基づき詳細に説明する。図２は、ＥＣＵ１２が実行するモード選択制御のフローチャートである。ＥＣＵ１２は、車室内に設けられた始動スイッチ（図示せず）がオンされて、電動モータ２が作動可能な状態になると、所定の制御周期で図２のフローチャートに従い、モード選択制御を開始する。そしてＥＣＵ１２は、このモード選択制御で選択された制御モードにより、インバータ４を介して電動モータ２を制御する。

なお、本実施形態では安全確保のため、シフトレバーの選択位置がＰレンジにある場合に限り、始動スイッチがオンされたときに電動モータ２が作動可能な状態になるようになっている。従って、モード選択制御もシフトレバーの選択位置がＰレンジにあるときに始動スイッチがオンされて、電動モータ２が作動可能な状態になると開始される。
モード選択制御が開始されると、ＥＣＵ１２はステップＳ１において、ドアスイッチ２０からの信号に基づき、乗降用ドアが開状態にあるか否かを判定する。そして、ドアスイッチ２０がオフしており、乗降用ドアが閉状態にあると判定した場合、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ２に進める一方、ドアスイッチ２０がオンしており、乗降用ドアが開状態にあると判定した場合、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ６に進める。

ここでは、運転者が電気自動車１に乗り込み、乗降用ドアを閉じて始動スイッチをオンにすることによりモード選択制御が開始された場合を想定すると、ＥＣＵ１２はステップＳ１において乗降用ドアが閉状態にあると判定し、処理をステップＳ２に進める。
ステップＳ２においてＥＣＵ１２は、フラグＦの値が０であるか否かを判定する。フラグＦは、後述する第２制御モードから第１制御モードへの移行時において、第１制御モードでの制御を開始する直前にフットブレーキが操作されているか否かを示す。即ち、第２制御モードから移行する際、第１制御モードでの制御を開始する直前にフットブレーキが操作されていれば、フラグＦの値が０となる。フラグＦの初期値は０となっているので、ステップＳ２でＥＣＵ１２はフラグＦの値が０であると判定し、処理をステップＳ５に進める。そしてステップＳ５でＥＣＵ１２は、上述した第１制御モードを選択し、その制御周期を終了する。

次の制御周期においても引き続き乗降用ドアが閉状態にあれば、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ１からステップＳ２に進め、フラグＦの値が０であるか否かを判定する。フラグＦの値は依然として０であるので、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ２からステップＳ５に進め、引き続き第１制御モードを選択する。
従って、運転者が電気自動車１に乗り込み、乗降用ドアを閉じてシフトレバーの選択位置をＰレンジとした状態で始動スイッチをオンにすれば、第１制御モードが選択されることになる。この場合、運転者はフットブレーキまたは図示しないパーキングブレーキを操作した状態で、シフトレバーをＤレンジまたはＲレンジとした後、フットブレーキ及びパーキングブレーキを解除状態としてからアクセルペダルを踏み込めば、電動モータ２が発生する動力が左右の駆動輪１０に伝達され、電気自動車１が走行する。また、運転者がシフトレバーをＤレンジまたはＲレンジとした状態でアクセルペダルを開放状態にしているときには、電動モータ２がクリープトルクを発生するので、電気自動車１を微動させることができる。

次に、運転者が電気自動車１を停止させ、乗客の乗り降りなどのために乗降用ドアを開くと、ドアスイッチ２０がオンすることにより、ＥＣＵ１２はモード選択制御のステップＳ１において乗降用ドアが開状態にあると判定し、処理をステップＳ６に進める。ステップＳ６においてＥＣＵ１２は、後述する乗降用ドアが再び閉じられたときの処理に備えてフラグＦの値を１とする。更にＥＣＵ１２は処理をステップＳ７に進め、第２制御モードを選択してその制御周期を終了する。

次の制御周期においても乗降用ドアが開状態にあるとすると、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ１からステップＳ６に進め、上述のようにしてフラグＦの値を１とした後、ステップＳ７で再び第２制御モードを選択する。
従って、乗降用ドアが開いている場合、ＥＣＵ１２は第２制御モードを選択し、シフトレバーの選択位置及びアクセルペダルの操作量にかかわらず、ＥＣＵ１２は電動モータ２が動力を発生することのないように、インバータ４を介して電動モータ２を制御する。

このため、乗降用ドアが開いているときには、シフトレバーがＤレンジやＲレンジにあっても、電動モータ２のクリープトルクによって電気自動車１が動き出すといった事態を確実に防止することができる。また、シフトレバーがＤレンジやＲレンジとしたまま停車し、乗降用ドアが開状態にある場合に、何らかの理由によって誤ってアクセルペダルが踏み込まれても、電気自動車１が動き出すという事態を確実に防止することができる。この結果、電気自動車１における乗客の乗り降りの際には、高い安全性を確保することができる。

次に、乗客の乗り降りが完了するなどして乗降用ドアが閉じられると、ドアスイッチ２０がオフすることにより、ＥＣＵ１２はモード選択制御のステップＳ１において乗降用ドアが閉状態になったと判定し、処理をステップＳ２に進める。
ステップＳ２においてＥＣＵ１２は、フラグＦの値が０であるか否かを判定するが、フラグＦの値は、上述したように乗降用ドアが開状態にあるときにステップＳ６において１とされている。従って、ここではＥＣＵ１２が処理をステップＳ２からステップＳ３に進める。

ステップＳ３においてＥＣＵ１２は、ブレーキスイッチ１６からの信号に基づき、フットブレーキが操作されているか否かを判定する。即ち、ブレーキスイッチ１６がオンしていてフットブレーキが操作されていると判定した場合、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ４に進める一方、ブレーキスイッチ１６がオフしていてフットブレーキが操作されていないと判定した場合、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ７に進める。

ここではフットブレーキが操作されていなかったとすると、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ７に進め、第２制御モードを選択してその制御周期を終了する。次の制御周期においても、引き続き乗降用ドアが閉じられているとすると、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ１からステップＳ２に進め、フラグＦの値が０であるか否かを判定する。
フラグＦの値は依然として１のままであるので、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ２からステップＳ３に進め、フットブレーキが操作されているか否かを再び判定する。そして、フットブレーキが操作されていなければ、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ７に進め、引き続き第２制御モードを選択する。

従って、開状態にあった乗降用ドアが閉じられたときに、フットブレーキが操作されていなければ、引き続き第２制御モードが選択されることになる。このため、乗降用ドアを閉じたときにシフトレバーがＤレンジやＲレンジにあっても、乗降用ドアを閉じた途端に電動モータ２のクリープトルクによって電気自動車１が動き出すといった事態を確実に防止することができる。

また、シフトレバーがＤレンジやＲレンジとされたまま停車し、一旦開いた乗降用ドアを閉じた場合に、フットブレーキが操作されないままで何らかの理由により誤ってアクセルペダルが踏み込まれていても、乗降用ドアを閉じた途端に電気自動車１が動き出すという事態を確実に防止することができる。この結果、電気自動車１における乗降用ドア開閉の際にも、高い安全性を確保することができる。

一方、乗降用ドアが閉じられたときにフットブレーキが操作されている場合、或いは乗降用ドアが閉じられた後にフットブレーキが操作された場合、ブレーキスイッチ１６がオンしていることにより、ＥＣＵ１２はステップＳ３でフットブレーキが操作されていると判定し、処理をステップＳ４に進める。ＥＣＵ１２は、ステップＳ４でフラグＦの値を０とした後、処理をステップＳ５に進め、第１制御モードを選択してその制御周期を終了する。

次の制御周期においても引き続き乗降用ドアが閉状態にあれば、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ１からステップＳ２に進め、フラグＦの値が０であるか否かを判定する。この場合にはフラグＦの値が既に０となっているので、ＥＣＵ１２は処理をステップＳ２からステップＳ５に進め、引き続き第１制御モードを選択する。
従って、乗降用ドアが閉じられたときにフットブレーキが操作されていれば、制御モードは第２制御モードから第１制御モードに移行することになる。この場合には、フットブレーキが操作されているので、乗降用ドアを閉じたときにシフトレバーがＤレンジ或いはＲレンジになっていて電動モータ２がクリープトルクを発生しても、電気自動車１が突然動き出すようなことはない。そして、シフトレバーをＤレンジ或いはＲレンジとして、フットブレーキの操作を解除すれば、アクセルペダルの操作量に応じて電気自動車１を直ちに走行させることができる。

また、乗降用ドアが閉じられたときにフットブレーキが操作されておらず、上述のようにして第２制御モードが選択されているときには、一旦フットブレーキを操作することにより、第１制御モードが選択されるようになるので、安全に電気自動車１を走行可能な状態に移行させることができる。
以上のようにしてＥＣＵ１２がモード選択制御を行うことにより、乗降用ドアが開状態にある場合には、第２制御モードが選択されるので、乗客の乗り降りなどのために乗降用ドアが開いているときにシフトレバーがＤレンジやＲレンジにあっても、電動モータ２のクリープトルクによって電気自動車１が動き出すといった事態を確実に防止することができる。また、シフトレバーがＤレンジやＲレンジとしたまま停車し、乗降用ドアが開状態にある場合に、何らかの理由によって誤ってアクセルペダルが踏み込まれても、電気自動車１が動き出すという事態を確実に防止することができる。この結果、電気自動車１における乗客の乗り降りの際に、高い安全性を確保することができる。

また、開状態にある乗降用ドアを閉じたときに、フットブレーキが操作されていなければ、引き続き第２制御モードが選択されるので、シフトレバーがＤレンジやＲレンジにあっても、乗降用ドアを閉じた途端に電動モータ２のクリープトルクによって電気自動車１が動き出すといった事態を確実に防止することができる。また、シフトレバーがＤレンジやＲレンジとされたまま停車し、一旦開いた乗降用ドアを閉じた場合に、何らかの理由によって誤ってアクセルペダルが踏み込まれていても、乗降用ドアを閉じた途端に電気自動車１が動き出すという事態を確実に防止することができる。この結果、電気自動車１における乗降用ドア開閉の際にも、高い安全性を確保することができる。

これらの効果は、もともと電気自動車１に設けられている各種センサやスイッチ類を利用し、インバータ４を介した電動モータ２の制御のみによって達成しうるものであり、新たに複雑な機構を設ける必要がない。従って、車両の構造が複雑化や製造コストの増大といった問題を解消しながら、上述したような高い安全性を確保することができる。
以上で本発明の一実施形態に係る電気自動車制御装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、電動モータ２のみを動力源とする電気自動車１に本発明を適用したが、電動モータ２に加えて内燃エンジンを動力源としたパラレル式ハイブリッド電気自動車にも、本発明を適用することができる。この場合、車両停止時において内燃エンジンの動力は、クラッチなどにより駆動輪への伝達が遮断されるが、このときの電動モータの制御に本発明を適用することができる。なお、発電専用に内燃エンジンを用いるシリーズ式ハイブリッド電気自動車にも本発明を適用することができることは言うまでもない。

また、上記実施形態では、モード選択制御のステップＳ３において、ブレーキスイッチ１６からの信号に基づき、フットブレーキが操作されているか否かを判定するようにしたが、これに加えてもう１つのブレーキ装置としてパーキングブレーキの操作状態を判定するようにしてもよい。即ち、フットブレーキ及びパーキングブレーキのいずれも操作されていない場合に、ブレーキ操作がなされていないと判定する一方、フットブレーキ及びパーキングブレーキの少なくともいずれか一方が操作されている場合に、ブレーキ操作がなされていると判定するようにしてもよい。

この場合には、乗降用ドアを一旦開いてから閉じたときに、フットブレーキ及びパーキングブレーキのいずれも操作されていなければ、引き続き第２制御モードが選択されることになる。一方、乗降用ドアを一旦開いてから閉じたときに、フットブレーキ及びパーキングブレーキペダルの少なくとも一方が操作されていれば、第２制御モードから第１制御モードに移行する。また、乗降用ドアを一旦開いてから閉じたときに、フットブレーキ及びパーキングブレーキのいずれも操作されておらず、引き続き第２制御モードが選択されているときに、フットブレーキ及びパーキングブレーキペダルの少なくとも一方が操作されれば、第２制御モードから第１制御モードに移行することになる。

また、上記実施形態では、シフトレバーがＤレンジ或いはＲレンジにあるときに、電動モータ２にクリープトルクを発生させるようにしたが、このようなクリープ機能を有さない場合においても、本発明は有効である。即ち、この場合には、乗降用ドアが開状態にあるときに、電動モータ２のクリープトルクによって電気自動車１が動き出すという問題は生じなくなるものの、何らかの理由によりアクセルペダルが踏み込まれる可能性がある。

しかしながら、このような場合にも、乗降用ドアが開状態にあれば第２制御モードが選択されて電動モータ２が動力を発生しないので、乗客が乗り降りしているときに電気自動車１が突然動き出すといった事態を確実に防止することができる。また、シフトレバーがＤレンジやＲレンジとしたまま停車し、一旦開いた乗降用ドアを閉じた場合に、何らかの理由によって誤ってアクセルペダルが踏み込まれていても、乗降用ドアを閉じた途端に電気自動車１が動き出すという事態を確実に防止することができる。

また、シフトレバーがＤレンジにあるときにのみ、電動モータ２にクリープトルクを発生させるようにして、シフトレバーがＲレンジにあるときには電動モータ２がクリープトルクを発生しないようにした場合においても、同様に効果を得ることができる。
また、上記実施形態では、シフトレバーをＤレンジ及びＲレンジのほか、Ｐレンジ及びＮレンジに切り換え可能としたが、シフトレバーで選択可能なレンジはこれに限定されるものではない。少なくとも本実施形態におけるＤレンジやＲレンジのような走行位置のレンジと、ニュートラル位置となるＮレンジとを選択可能であればよい。

また、上記実施形態では、電動モータ２が発生した動力を、デファレンシャル装置８を介して直接左右の駆動輪１０に伝達するようにしたが、電動モータ２とデファレンシャル装置８との間に変速機を介装し、変速機で変速を行った後の動力を左右の駆動輪１０に伝達するようにしてもよい。この場合においても、変速機を介して電動モータ２の動力を左右の駆動輪１０に伝達可能な状態にあるときに、上記実施形態と同様な制御を行うことにより、同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、本発明をバスに適用したが、乗用車やトラックなど、バス以外の電気自動車についても、本発明を適用して同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る電気自動車制御装置の全体構成図である。図１の電気自動車制御装置でＥＣＵが実行するモード選択制御のフローチャートである。

符号の説明

１電気自動車
２電動モータ
１０駆動輪
１２ＥＣＵ（制御手段）
１４シフトレンジセンサ（シフトレバー検出手段）
１６ブレーキスイッチ（ブレーキ操作検出手段）
１８アクセルセンサ（アクセル操作量検出手段）
２０ドアスイッチ（開閉状態検出手段）

Claims

車両の駆動輪に伝達される動力を発生する電動モータと、
上記車両の乗員により操作されて少なくとも走行位置とニュートラル位置とを選択可能なシフトレバーの選択位置を検出するシフトレバー検出手段と、
上記車両の乗員により操作されるアクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
上記シフトレバー検出手段が検出した上記シフトレバーの選択位置が上記走行位置にあるときには、上記アクセル操作量検出手段が検出したアクセルペダルの操作量に応じて上記電動モータに動力を発生させる一方、上記選択位置が上記ニュートラル位置にあるときには、上記電動モータが動力を発生しないように、第１制御モードで上記電動モータを制御する制御手段と、
上記車両に設けられた乗降用ドアの開閉状態を検出する開閉状態検出手段と、
上記車両に設けられたブレーキ装置の操作状態を検出するブレーキ操作検出手段とを備え、
上記制御手段は、上記開閉状態検出手段によって上記乗降用ドアの開状態が検出されているときには、上記シフトレバー検出手段が検出した上記シフトレバーの位置にかかわらず、上記電動モータが動力を発生しないように、上記第１制御モードと異なる第２制御モードで上記電動モータを制御し、上記開閉状態検出手段によって検出された上記乗降用ドアの状態が開状態から閉状態に変化したときに、上記ブレーキ装置が操作されていないことを上記ブレーキ操作検出手段が検出している場合には、引き続き上記第２制御モードで上記電動モータを制御することを特徴とする電気自動車制御装置。
上記制御手段は、上記開閉状態検出手段によって検出された上記乗降用ドアの状態が開状態から閉状態に変化した後も上記第２制御モードによる上記電動モータの制御を継続しているときに、上記ブレーキ装置が操作されたことを上記ブレーキ操作検出手段が検出した場合には、上記第２制御モードから上記第１制御モードに切り換えて上記電動モータを制御することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車制御装置。
上記制御手段は、上記開閉状態検出手段によって検出された上記乗降用ドアの状態が開状態から閉状態に変化したときに、上記ブレーキ装置が操作されていることを上記ブレーキ操作検出手段が検出した場合には、上記第２制御モードから上記第１制御モードに切り換えて上記電動モータを制御することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車制御装置。
上記制御手段は、上記第１制御モードで上記電動モータを制御する際、上記シフトレバー検出手段が検出した上記シフトレバーの選択位置が上記走行位置にあって上記アクセルペダルが操作されていない場合は、上記電動モータがクリープトルクを発生するように上記電動モータを制御することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車制御装置。