JP7509043B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の制御装置に関する。
電動車両では、モータによる回生を利用して、ワンペダルドライブ等のように、アクセルペダルの踏み込み加減で回生制動力を操作することができるものがある。
特許文献１には、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において、車両の走行状態と車両の操作状態とに基づいて算出された電動機の回生トルク値が基準回生トルク値よりも大きい値である場合にブレーキランプを点灯させることが記載されている。
特開２０１４－７６７１５号公報
しかしながら、アクセルペダルの操作のみで制動力をコントロールしている場合、どの程度のペダル操作でブレーキランプが点灯するかを運転者は認識することができない。
そのため、アクセルペダルの踏み戻し具合によっては、運転者の意図しないブレーキランプの点灯や明滅が発生して、後続車の運転者に違和感を与えるおそれがある。
そこで、本発明は、制動灯の点灯状態により後続車の運転者に違和感を与えることを抑えることができる車両の制御装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するため本発明は、回生トルクを出力可能なモータと、アクセル操作量に応じて前記回生トルクによる制動力を決定し、車両に発生している制動力に基づいて制動灯の点灯または消灯を制御する制御部と、を備える車両の制御装置であって、前記車両に発生している制動力を表示する表示部を備え、前記制御部は、制動灯の点灯状態を判別可能に前記車両に発生している制動力を前記表示部に表示させるものである。
このように、本発明によれば、制動灯の点灯状態により後続車の運転者に違和感を与えることを抑えることができる。
図１は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置のブロック図である。 図２は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置の駆動モータ回生トルクマップの例を示す図である。 図３は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置のメータの表示例を示す図である。 図４は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置の制動灯点灯制御処理の手順を示すフローチャートである。 図５は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置の制動灯点灯制御処理による減速時の制動灯点灯タイミングの例を示すタイムチャートである。 図６は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置の制動灯点灯制御処理による加速時の制動灯消灯タイミングの例を示すタイムチャートである。
本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、回生トルクを出力可能なモータと、アクセル操作量に応じて回生トルクによる制動力を決定し、車両に発生している制動力に基づいて制動灯の点灯または消灯を制御する制御部と、を備える車両の制御装置であって、車両に発生している制動力を表示する表示部を備え、制御部は、制動灯の点灯状態を判別可能に車両に発生している制動力を表示部に表示させるよう構成されている。
これにより、本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、制動灯の点灯状態により後続車の運転者に違和感を与えることを抑えることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る車両の制御装置について詳細に説明する。
図１において、本発明の一実施例に係る車両の制御装置を搭載した車両１は、モータとしての駆動モータ３と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）５とを含んで構成されている。
駆動モータ３は、例えば、複数の永久磁石が埋め込まれたロータと、ステータコイルが巻きつけられたステータと、を備えた同期型モータで構成される。駆動モータ３は、ステータコイルに三相交流電圧が印加されることでステータに回転磁界が形成され、この回転磁界によりロータが回転して駆動力を生成する。
また、駆動モータ３は、発電時における回転抵抗を車両１の制動に利用するように駆動される。これにより、駆動モータ３は、回生によって発電できる機能を有する。
ＥＣＵ５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ５として機能させるためのプログラムが格納されている。
すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、このコンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ５として機能する。
ＥＣＵ５の入力ポートには、アクセルペダルセンサ５１、車速センサ５２等の各種センサ類及びスイッチ類が接続されている。
アクセルペダルセンサ５１は、運転者によって操作される図示しないアクセルペダルの開度であるアクセル開度を検出する。車速センサ５２は、車両１の速度を検出する。
一方、ＥＣＵ５の出力ポートには、前述の駆動モータ３に加え、表示部としてのメータ２、制動灯４を含む各種制御対象類が接続されている。
メータ２は、車両１に発生している制動力情報を表示する。制動灯４は、後続車の運転者に車両１に制動力が加わっていることを表示する。
ＥＣＵ５は、アクセル操作量である運転者のアクセルペダルの操作量と、車速とに基づいて、駆動モータ３の回生による制動力を制御する。
ＥＣＵ５は、例えば、図２に示すような、車速とアクセルペダル踏込み量から駆動モータ３の制動力である回生トルクが決まるマップにより、制動力を求める。
ＥＣＵ５は、車両１に発生している制動力をメータ２に表示させる。ＥＣＵ５は、制動灯４の点灯状態を判別可能に、車両１に発生している制動力をメータ２に表示させる。
ＥＣＵ５は、車両１に発生している制動力が第一閾値を上回っている場合に制動灯４を点灯させる。ＥＣＵ５は、車両１に発生している制動力が第一閾値より低い第二閾値を下回っている場合に制動灯４を消灯させる。
ＥＣＵ５は、例えば、図３に示すように、メータ２の制動力表示部２１に制動力をセグメント表示させる。ＥＣＵ５は、制動力を針の動きで表示させるようにしてもよい。
ＥＣＵ５は、図３に示すように、制動力表示部２１に、第一閾値に対応する位置に第一閾値表示部２１１を表示させる。ＥＣＵ５は、第二閾値に対応する位置に第二閾値表示部２１２を表示させる。
ＥＣＵ５は、アクセル操作量であるアクセルペダルの操作量に応じて決定された回生トルクによる制動力を制動力表示部２１に表示させる。
ＥＣＵ５は、図３に示すように、制動灯状態表示部２２により制動灯４の点灯状態を表示させてもよい。制動灯状態表示部２２は、車両１を後方から見たときの概観に制動灯４が設けられている位置に対応した位置に制動灯表示部２２１を配置し、制動灯４が点灯しているときは制動灯表示部２２１に点灯している状態を、例えば赤いライトを点灯させることで表示させる。
ＥＣＵ５は、車両１の図示しない駆動軸にかかる制動トルクと駆動軸の回転数から求められる制動パワーを制動力表示部２１に表示するようにしてもよい。このとき、ＥＣＵ５は、第一閾値に対応する制動パワーの位置に第一閾値表示部２１１を表示させ、第二閾値に対応する制動パワーの位置に第二閾値表示部２１２を表示させる。すなわち、駆動軸の回転数に応じて、第一閾値表示部２１１及び第二閾値表示部２１２の位置を変化させる。
また、制動パワーの駆動軸トルクは、車速が高くなるほど減少するように設定されるが、制動パワー自体は、車速に応じて増加する程度に設定される。制動パワーは、駆動軸トルクと駆動軸の回転数の積で求めてもよいし、駆動モータ３のトルクと駆動モータ３の回転数で求めてもよい。
以上のように構成された本実施例に係る車両の制御装置による制動灯点灯制御処理について、図４を参照して説明する。なお、以下に説明する制動灯点灯制御処理は、ＥＣＵ５が動作を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。
ステップＳ１において、ＥＣＵ５は、アクセルペダルの操作量と車速とに基づいて現在の制動力を決定する。ステップＳ１の処理を実行した後、ＥＣＵ５は、ステップＳ２の処理を実行する。
ステップＳ２において、ＥＣＵ５は、制動灯４が点灯状態であるか否かを判定する。制動灯４が点灯状態であると判定した場合には、ＥＣＵ５は、ステップＳ５の処理を実行する。
制動灯４が点灯状態でないと判定した場合には、ＥＣＵ５は、ステップＳ３の処理を実行する。
ステップＳ３において、ＥＣＵ５は、駆動モータ３の制動力が第一閾値を上回っているか否かを判定する。
駆動モータ３の制動力が第一閾値を上回っていると判定した場合には、ＥＣＵ５は、ステップＳ４の処理を実行する。駆動モータ３の制動力が第一閾値を上回っていないと判定した場合には、ＥＣＵ５は、ステップＳ６の処理を実行する。
ステップＳ４において、ＥＣＵ５は、制動灯４を点灯させる。ステップＳ４の処理を実行した後、ＥＣＵ５は、制動灯点灯制御処理を終了する。
ステップＳ５において、ＥＣＵ５は、駆動モータ３の制動力が第二閾値を下回っているか否かを判定する。
駆動モータ３の制動力が第二閾値を下回っていると判定した場合には、ＥＣＵ５は、ステップＳ６の処理を実行する。駆動モータ３の制動力が第二閾値を下回っていないと判定した場合には、ＥＣＵ５は、ステップＳ４の処理を実行する。
ステップＳ６において、ＥＣＵ５は、制動灯４を消灯させる。ステップＳ６の処理を実行した後、ＥＣＵ５は、制動灯点灯制御処理を終了する。
このような制動灯点灯制御処理による動作について図５及び図６を参照して説明する。
図５に示すように、時刻ｔ１においてアクセル開度が下げられると、駆動モータ３から制動力として回生トルクが出力され、車速は下降量が徐々に大きくなって下がっていく。
時刻ｔ２において、回生トルクが第一閾値を上回ると制動灯４が点灯され、時刻ｔ３においてアクセルペダルが解放されると回生トルクは一定となり、車速は一定の下降量で減少する。
図６に示すように、時刻ｔ１１においてアクセルペダルが踏まれ始めると、駆動モータ３からの回生トルクが減らされ、車速の下降量が徐々に小さくなる。
時刻ｔ１２において、回生トルクが第二閾値を下回ると制動灯４が消灯され、時刻ｔ１３において回生トルクはゼロになり、車速は一定車速となる。
このように、本実施例では、ＥＣＵ５は、制動灯４の点灯状態を判別可能に車両１に発生している制動力をメータ２に表示させる。
これにより、メータ２に表示された制動力により、制動灯４が点灯しているのか、消灯しているのかを判別可能になり、運転者はアクセルペダルをどの程度操作すれば制動灯４が点灯または消灯するか視覚的に認識できるため、運転者の意図しない制動灯４の点灯や明滅を防止して、後続車の運転者に違和感を与えることを抑えることができる。
また、ＥＣＵ５は、車両１に発生している制動力が第一閾値を上回っている場合に制動灯４を点灯させ、車両１に発生している制動力が第一閾値より低い第二閾値を下回っている場合に制動灯４を消灯させる。そして、ＥＣＵ５は、制動力表示部２１に、第一閾値に対応する位置に第一閾値表示部２１１を表示させ、第二閾値に対応する位置に第二閾値表示部２１２を表示させる。
閾値を２つ設けて点灯と消灯を切り替えることで、制動灯４の点灯及び消灯のハンチングを防止しつつ、運転者が視覚的に制動灯４の点灯または消灯を認識できるため、後続車の運転者に違和感を与えることを抑えることができる。
また、ＥＣＵ５は、アクセル操作量であるアクセルペダルの操作量に応じて決定された駆動モータ３の回生トルクによる制動力を制動力表示部２１に表示させる。
アクセル操作量に応じて決定される回生トルクによる制動力を表示し、表示された制動力に応じて制動灯４の点灯または消灯を判別可能にすることで、運転者はアクセルペダルをどの程度操作すれば制動灯４が点灯または消灯するか視覚的に認識できるため、運転者の意図しない制動灯４の点灯や明滅を防止して、後続車の運転者に違和感を与えることを抑えることができる。
また、ＥＣＵ５は、アクセルペダルが踏み込まれるほど、すなわちアクセル操作量が大きいほど回生トルクによる制動力を小さくする。
また、ＥＣＵ５は、車速が高くなるほど回生トルクによる制動力を小さくし、その制動力をメータ２に表示させる。
車速に応じて制動力の表示を変えることで、運転者が正しい制動力を認識でき、運転者の意図しない制動灯４の点灯や明滅を防止して、後続車の運転者に違和感を与えることを抑えることができる。
また、ＥＣＵ５は、制動力表示部２１に車両１の駆動軸にかかる制動トルクと駆動軸の回転数から求められる制動パワーを表示させ、第一閾値に対応する制動パワーの位置に第一閾値表示部２１１を表示させ、第二閾値に対応する制動パワーの位置に第二閾値表示部２１２を表示させる。
制動パワーを表示する場合、同じ制動力で制動灯４の点灯及び消灯を制御しようとすると、駆動軸の回転数に応じて制動パワーも閾値も変化する。
閾値を制動パワーに応じた位置に表示させることで、運転者に制動灯４の点灯または消灯を視覚的に認識させることができるため、運転者の意図しない制動灯４の点灯や明滅を防止して、後続車の運転者に違和感を与えることを抑えることができる。
本実施例では、各種センサ情報に基づきＥＣＵ５が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、車両１が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
１ 車両
２ メータ（表示部）
３ 駆動モータ（モータ）
４ 制動灯
５ ＥＣＵ（制御部）
２１ 制動力表示部
２２ 制動灯状態表示部
５１ アクセルペダルセンサ
５２ 車速センサ
２１１ 第一閾値表示部
２１２ 第二閾値表示部
２２１ 制動灯表示部

Claims (6)

  1. 回生トルクを出力可能なモータと、
    アクセル操作量に応じて前記回生トルクによる制動力を決定し、車両に発生している制動力に基づいて制動灯の点灯または消灯を制御する制御部と、を備える車両の制御装置であって、
    前記車両に発生している制動力を表示する表示部を備え、
    前記制御部は、制動灯の点灯状態を判別可能に前記車両に発生している制動力を前記表示部に表示させる車両の制御装置。
  2. 前記制御部は、前記車両に発生している制動力が第一閾値を上回った場合に前記制動灯を点灯させ、前記車両に発生している制動力が前記第一閾値より低い第二閾値を下回った場合に前記制動灯を消灯させ、前記表示部に表示される前記車両に発生している制動力の、前記第一閾値及び前記第二閾値に対応する位置に印を表示させる請求項１に記載の車両の制御装置。
  3. 前記制御部は、前記アクセル操作量に応じて決定された前記回生トルクによる制動力を前記表示部に表示させる請求項１または請求項２に記載の車両の制御装置。
  4. 前記制御部は、前記アクセル操作量が大きいほど前記回生トルクによる制動力を小さくする請求項３に記載の車両の制御装置。
  5. 前記制御部は、車速が高くなるほど前記回生トルクによる制動力を小さくする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
  6. 前記制御部は、前記車両の駆動軸のトルクと前記駆動軸の回転数から求められる制動パワーを前記表示部に表示させ、前記第一閾値及び前記第二閾値に対応する制動パワーの位置に印を表示させる請求項２に記載の車両の制御装置。
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