(57)【要約】【課題】電動機を搭載した車両を牽引する際に、牽引によって電動機の回生が行われた場合でも安全に牽引を実行すること。【解決手段】電気を蓄電する蓄電部と、蓄電部に蓄電された電力によって車輪にトルクを伝達する力行運転、および車輪からのトルクによって電気エネルギーを回生する回生運転を実行する電動機と、を備え、他の車両によって牽引可能に構成された車両を制御する車両制御装置であって、蓄電部の蓄電量が車輪にトルクを伝達して車両を走行可能とする蓄電量未満であって、他の車両によって牽引されている間に、蓄電部の蓄電量が車両を走行可能とする蓄電量以上に増加した場合、車両が他の車両によって牽引されている間において車両を走行可能な状態にしない制御を行う制御部を備える。【選択図】図２
2020099132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部に蓄電された電力によって車輪にトルクを伝達する力行運転、および前記車輪からのトルクによって電気エネルギーを回生する回生運転を実行する電動機と、を備え、
他の車両によって牽引可能に構成された車両を制御する車両制御装置であって、
前記蓄電部の蓄電量が前記車輪にトルクを伝達して前記車両を走行可能とする蓄電量未満であって、前記他の車両によって牽引されている間に、前記蓄電部の蓄電量が前記車両を走行可能とする蓄電量以上に増加した場合、前記車両が前記他の車両によって牽引されている間において前記車両を走行可能な状態にしない制御を行う制御部を備える
ことを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気自動車が牽引される際の、牽引車との間に張架された牽引ロープの張力を検出する張力検出手段と、前記張力検出手段が検出した張力に応じて回生制動力を制御する回生制動力制御手段とを備える技術が開示されている。特許文献１の技術によれば、バッテリの放電した電気自動車を牽引する場合であって、牽引車と電気自動車とに安全な間隔を保ちつつ、牽引ロープを弛ませないように牽引車の加減速および牽引経路中の道路状況等に応じた最適な回生制御を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９９２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術においては、バッテリの残量（ＳＯＣ：State  Of  Charge）が０になった電気自動車（以下、ＥＶ車両）を被牽引車両として牽引車が牽引する際に、被牽引車両においてアクセルやイグニッションがオンになっている可能性がある。被牽引車が牽引される際にアクセルやイグニッションがオンになっていると、牽引の開始当初はバッテリのＳＯＣが０であることから、被牽引車の牽引を問題なく行うことができる。しかしながら、ＥＶ車両である被牽引車が牽引されると被牽引車の電動機によって回生が行われるため、バッテリのＳＯＣが走行可能な程度にまで回復すると、被牽引車が走行を開始する可能性がある。なお、ハイブリッド車両（以下、ＨＶ車両）においても同様の問題が生じる可能性がある。そのため、ＥＶ車両やＨＶ車両を牽引する際に、牽引によって搭載されている電動機の回生が行われた場合でも安全に牽引できる技術の開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、電動機を搭載した車両を牽引する際に、牽引によって電動機の回生が行われた場合でも安全に牽引を実行できる車両制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、電気を蓄電する蓄電部と、前記蓄電部に蓄電された電力によって車輪にトルクを伝達する力行運転、および前記車輪からのトルクによって電気エネルギーを回生する回生運転を実行する電動機と、を備え、他の車両によって牽引可能に構成された車両を制御する車両制御装置であって、前記蓄電部の蓄電量が前記車輪にトルクを伝達して前記車両を走行可能とする蓄電量未満であって、前記他の車両によって牽引されている間に、前記蓄電部の蓄電量が前記車両を走行可能とする蓄電量以上に増加した場合、前記車両が前記他の車両によって牽引されている間において前記車両を走行可能な状態にしない制御を行う制御部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両制御装置によれば、車両が他の車両によって牽引されている間においては車両を走行可能な状態にしないように制御できるので、電動機を搭載した車両を牽引する際に、牽引によって電動機の回生が行われた場合でも安全に牽引を実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施形態による車両制御装置を含むＥＶ車両の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、一実施形態によるＥＶ車両の制御方法を含む牽引の方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３は、従来技術によるＥＶ車両の制御方法を含む牽引の方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、一実施形態の第１実施例によるＥＶ車両の制限制御の判断方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、一実施形態の第２実施例によるＥＶ車両の制限制御の判断方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】図６は、一実施形態の第３実施例によるＥＶ車両の制限制御の判断方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。
【００１０】
まず、本発明の一実施形態による車両制御装置が搭載されるＥＶ車両について説明する。図１は、この一実施形態におけるＥＶ車両の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態におけるＥＶ車両１は、バッテリ１０、インバータ２０、モータジェネレータ３０、動力伝達機構４０、車輪５０、イグニッション６０、アクセルペダル７０、機械的制動機構８０、および、制御装置９０などを備えている。
【００１１】
蓄電部としてのバッテリ１０には、インバータ２０の入力側が接続されており、インバータ２０の出力側には、電動機としてのモータジェネレータ３０が接続されている。モータジェネレータ３０は、例えば３相の永久磁石モータである。モータジェネレータ３０には、動力伝達機構４０を介して車輪（例えば左右一対の後輪）５０が接続されている。
【００１２】
イグニッション６０は、ユーザによる制御装置９０に対するオンオフ、すなわちＥＶ車両１のシステムのオンオフを制御する。イグニッション６０は、バッテリ１０および制御装置９０に接続されている。イグニッション６０には、制御装置９０を非起動状態から起動状態に復帰させるための復帰ボタン６１、およびＥＶ車両１が故障した状態（故障モード）であることを入力する故障モードボタン６２が含まれる。なお、復帰ボタン６１および故障モードボタン６２はいずれか一方のみ設けるようにしてもよい。
【００１３】
機械的制動機構８０は、ブレーキペダル８１やブレーキロータ８２などによって構成されている。機械的制動機構８０は、ブレーキペダル８１の踏み込み量に応じた押付力でブレーキパッド（図示せず）をブレーキロータ８２に押し付けることにより、制動力を発生させて車輪５０を制動する。
【００１４】
制御部としての制御装置９０は、バッテリ１０、インバータ２０、モータジェネレータ３０、動力伝達機構４０、イグニッション６０、アクセルペダル７０、および、機械的制動機構８０を、これらと直接または各種センサを介して制御信号などを送受信して制御する。制御装置９０は、例えば一つまたは複数のコンピュータにより実現され、その機能はＲＯＭ（Read  Only  Memory）等の記録媒体に記録された制御プログラムがメインメモリに読み出され、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）によって実行されることによって実現される。ただし、制御装置９０の具体的構成は上述した構成に限定されず、制御装置９０はハードウェアのみにより実現されてもよい。
【００１５】
モータジェネレータ３０および動力伝達機構４０は、トランスアクスルケース（図示せず）内に収容されており、このトランスアクスルケース内には、動力伝達機構４０に設けられた変速装置の潤滑や冷却に用いるＡＴＦ（Automatic  Transmission  Fluid）が貯留されている。また、トランスアクスルケース内に貯留されたＡＴＦには、モータジェネレータ３０の一部が浸かっており、ＡＴＦによってモータジェネレータ３０の冷却が行われている。
【００１６】
上記構成において、アクセルペダル７０を踏み込んだアクセルオンでの力行運転時には、インバータ２０がバッテリ１０の直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ３０に供給する。モータジェネレータ３０は、インバータ２０から電力の供給を受けて駆動力を発生させる。このモータジェネレータ３０の駆動力は、動力伝達機構４０を介して車輪５０に伝達され、これにより車輪５０が回転駆動される。
【００１７】
一方、アクセルペダル７０が踏み込まれていないアクセルオフでの回生制動時には、モータジェネレータ３０は、車輪５０からの駆動力により電気エネルギーとなる回生電力を発生させる。この回生電力は、インバータ２０によって直流に変換されてバッテリ１０に充電される。また、回生制動時にモータジェネレータ３０が発生する回生トルクは、力行運転時にモータジェネレータ３０が発生する力行トルクとは反対向きであり、回生トルクが抵抗となって車両が減速する。また、ＥＶ車両１は、他の車両によって牽引可能に構成されている。ＥＶ車両１が他の車両によって牽引されている間は、アクセルペダル７０が踏み込まれていないアクセルオフでの回生制動時と同様の回生運転が行われる。
【００１８】
この一実施形態においては、ＥＶ車両１のバッテリ１０のＳＯＣが、ＥＶ車両１が走行不能な程度に低下した場合を想定する。この場合、ＥＶ車両１は他の車両によって牽引する必要がある。すなわち、他の車両が牽引車両となって、ＥＶ車両を被牽引車両として牽引する。ＥＶ車両が被牽引車両となって牽引されると、牽引中における車輪５０の回転による駆動力によってモータジェネレータ３０が回生電力を発生し、バッテリ１０に充電される。これにより、牽引中にＥＶ車両１のバッテリ１０のＳＯＣが増加する場合がある。
【００１９】
バッテリ１０のＳＯＣが所定蓄電量以上になると、牽引中のＥＶ車両１は走行可能な状態になることが考えられる。この場合の問題点について以下に説明する。図３は、従来技術によるＥＶ車両の制御方法を含む牽引の方法を説明するためのフローチャートである。
【００２０】
図３に示すように、ＥＶ車両１の従来技術による牽引においては、まず、被牽引車であるＥＶ車両１のバッテリ１０の残量であるＳＯＣが略０になって（ＳＴ１１）、被牽引車は自走不可の故障車になる（ＳＴ１２）。その後、被牽引車は牽引車によって牽引される（ＳＴ１３）。続いて、被牽引車のシステムが起動するか否かに応じて、その後の処理が異なる。すなわち、被牽引車のシステムが起動した場合（ＳＴ１４：Ｙｅｓ）、被牽引車の回生動作によって、被牽引車のバッテリのＳＯＣが所定値以上に回復する（ＳＴ１５）。バッテリ１０のＳＯＣが回復した被牽引車は、自走可能な状態になる（ＳＴ１６）。この段階で被牽引車が自走可能な状態になることにより、被牽引車が走行を開始してしまう可能性を考慮して、被牽引車の牽引を終了させる（ＳＴ１７）。この場合、バッテリ１０のＳＯＣが十分に増加しない状態で牽引によるモータジェネレータ３０の回生動作も終了することになる（ＳＴ１７）。そのため、被牽引車の牽引を終了させ、被牽引車であったＥＶ車両１を自走させても、短時間でバッテリ１０のＳＯＣは０になる（ＳＴ１８）。その結果、被牽引車であったＥＶ車両１は、自走可能にならない（ＳＴ２０）。
【００２１】
ステップＳＴ１４において、被牽引車のシステムが起動しない場合（ＳＴ１４：Ｎｏ）、被牽引車のモータジェネレータ３０による回生動作が行われないことから、バッテリのＳＯＣは増加せず、所定値以上に回復することがない（ＳＴ１９）。その結果、被牽引車であるＥＶ車両１は、自走可能にならない（ＳＴ２０）。以上の従来技術によるＥＶ車両１の牽引の方法においては、ＥＶ車両１のシステムが起動しているか否かに関わりなく、ＥＶ車両１は、最終的に自走不能になるという問題がある。
【００２２】
これに対して、本発明の一実施形態においては、被牽引車が牽引されている間においては、制御装置９０を起動させてＥＶ車両１のシステムを起動させた上で自走不能に制御する。図２は、この一実施形態によるＥＶ車両の制御方法を含む牽引の方法を説明するためのフローチャートである。
【００２３】
図２に示すように、この一実施形態によるＥＶ車両１の牽引においては、上述した従来技術によるステップＳＴ１１〜ＳＴ１３と同様に、まず、被牽引車であるＥＶ車両１のバッテリ１０のＳＯＣが略０になる（ＳＴ１）。被牽引車は、自走不可の故障車になって（ＳＴ２）、牽引車によって牽引される（ＳＴ３）。
【００２４】
続いて、イグニッション６０をオンにすることによって制御装置９０を起動させて、被牽引車両のシステムを起動させる（ＳＴ４）。被牽引車のシステムが起動した状態で、被牽引車の回生動作によって、被牽引車のバッテリ１０のＳＯＣが増加して回復する（ＳＴ５）。すなわち、被牽引車両が牽引されている間、車輪５０の回転は動力伝達機構４０を通じてモータジェネレータ３０に伝達され、回生電力を発生する。発生した回生電力は、インバータ２０で直流変換されてバッテリ１０に充電されるため、バッテリ１０のＳＯＣは増加する。制御装置９０は、バッテリ１０のＳＯＣが所定値以上になっても、被牽引車両のＥＶ車両１が自走できないように制限制御する（ＳＴ６）。具体的に、制御装置９０は、モータジェネレータ３０に対して力行運動を制限する信号を送信したり、アクセルペダル７０のアクセル開度の信号を０に制御したりする。被牽引車両であるＥＶ車両１は、バッテリ１０のＳＯＣが所定値以上になり、かつＥＶ車両１において特定の操作が行われると、自走可能になる（ＳＴ７）。
【００２５】
（実施例）
次に、上述したＥＶ車両１の牽引におけるステップＳＴ６の制限制御の判断方法における具体的な実施例について説明する。
【００２６】
（第１実施例）
第１実施例においては、イグニッション６０をオンにして制御装置９０を起動させ、ＥＶ車両１のシステムが起動した際に、制御装置９０によって判定を１回のみ行い、バッテリ１０のＳＯＣが闘値以下の場合は、回生運転のみ可能としてＥＶ車両１を自走不能にする。図４は、この第１実施例によるＥＶ車両１の制限制御の判断方法を説明するためのフローチャートである。
【００２７】
図４に示すように、ＥＶ車両１のユーザがイグニッション６０をオンにする（ＳＴ２１）と、制御装置９０は起動して、バッテリ１０のＳＯＣを読み込み、バッテリ１０のＳＯＣが所定の閾値より大きいか否かを判定する（ＳＴ２２）。制御装置９０がバッテリ１０のＳＯＣは所定の閾値より大きいと判定した場合（ステップＳＴ２２：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２３に移行して、ＥＶ車両１のシステムを通常起動させて、ＥＶ車両１を自走可能にする。一方、制御装置９０がバッテリ１０のＳＯＣは所定の閾値以下であると判定した場合（ステップＳＴ２２：Ｎｏ）、ステップＳＴ２４に移行して、ＥＶ車両１のシステムを充電モードで起動させて、ＥＶ車両１を自走不能にする。ステップＳＴ２４の実行によって、上述した図２に示すステップＳＴ６における制限制御が実行される。
【００２８】
（第２実施例）
第２実施例においては、第１の実施例による制御装置９０の判断処理に加えて、ＥＶ車両１が停止した上で復帰ボタン６１が押下されてオンになるまでは、回生運転のみ可能としてＥＶ車両１を自走不能にする。図５は、この第２実施例によるＥＶ車両１の制限制御の判断方法を説明するためのフローチャートである。
【００２９】
図５に示すように、ステップＳＴ２１，ＳＴ２２と同様にして、ＥＶ車両１のユーザがイグニッション６０をオンにすると、制御装置９０はバッテリ１０のＳＯＣが所定の閾値より大きいか否かを判定する（ＳＴ３１）。制御装置９０がバッテリ１０のＳＯＣは所定の閾値より大きいと判定した場合（ステップＳＴ３１：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３１を繰り返し実行する。一方、制御装置９０がバッテリ１０のＳＯＣは所定の閾値以下であると判定した場合（ステップＳＴ３１：Ｎｏ）、ステップＳＴ３２に移行して、ＥＶ車両１のシステムを充電モードとし、ＥＶ車両１を回生運転のみ可能として自走不能に制御する。
【００３０】
その後、ステップＳＴ３３に移行すると制御装置９０には、センサ（図示せず）からの信号によって、復帰ボタン６１のオンオフ、およびＥＶ車両１の車速が入力される。制御装置９０は、復帰ボタン６１がオンかつ車速が０であるか否かを判定する。制御装置９０が復帰ボタンはオンではない、またはＥＶ車両１の車速は０ではないと判定した場合（ステップＳＴ３３：Ｎｏ）、ステップＳＴ３２に復帰して、ステップＳＴ３２，ＳＴ３３の処理を繰り返し実行する。一方、制御装置９０が復帰ボタンはオンであって、かつＥＶ車両１の車速は０であると判定した場合（ステップＳＴ３３：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ３４に移行して、ＥＶ車両１のシステムを通常起動させて、ＥＶ車両１を自走可能にする。以上によって、ＥＶ車両１が停止して復帰ボタン６１が押下されるまではＥＶ車両１を自走不能にできる。
【００３１】
（第３実施例）
第３実施例においては、第２の実施例による制御装置９０の判断処理に加えて、故障モードボタン６２がオンになっている間は、復帰ボタン６１がオンになるまでは、生運転のみ可能としてＥＶ車両１を自走不能にする。図６は、この第３実施例によるＥＶ車両１の制限制御の判断方法を説明するためのフローチャートである。
【００３２】
図６に示すように、ＥＶ車両１のユーザがイグニッション６０をオンにした上で、制御装置９０は、故障モードボタン６２がオンであるか否かを判定する（ＳＴ４１）。制御装置９０が故障モードボタン６２はオンであると判定した場合（ステップＳＴ４１：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ４１を繰り返し実行する。一方、制御装置９０が故障モードボタン６２はオフであると判定した場合（ステップＳＴ４１：Ｎｏ）、ステップＳＴ４２に移行して、ＥＶ車両１のシステムを充電モードとし、ＥＶ車両１を回生運転のみ可能として自走不能に制御する。その後、ステップＳＴ４３，ＳＴ４４はそれぞれ、上述したステップＳＴ３３，ＳＴ３４と同様であるので、説明を省略する。以上によって、故障モードボタン６２がオンになっている間は、ＥＶ車両１を自走不能にできる。
【００３３】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、ＥＶ車両１が被牽引車となって、他の牽引車両によって牽引されている間において、ＥＶ車両１を走行不能に制御することができるので、モータジェネレータ３０を搭載したＥＶ車両１を牽引する際に、牽引によってモータジェネレータ３０による回生が行われ、バッテリ１０のＳＯＣが、ＥＶ車両１の走行が可能になる程度にまで増加した場合であっても、安全に牽引を実行できる。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた車両の構成はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成を用いてもよい。また、ＥＶ車両１以外にも、モータジェネレータ３０を備えたＨＶ車両、ＰＨＶ車両、またはＰＨＥＶ車両を牽引する場合にも、本発明を適用することができる。
【００３５】
上述の一実施形態において、一度バッテリ切れで走行不能になった後、牽引中は走行可能にならないようにして故障の状態を延長するようにしてもよい。
【００３６】
上述の一実施形態において、バッテリ１０のＳＯＣが、ＥＶ車両１の走行が不能になる程度まで低下する前に、ＥＶ車両１を安全な場所に停車させて、特定の操作によって走行不能状態にしてもよい。これにより、ＥＶ車両１が走行中に道路上に停車することを防止できる。
【００３７】
上述の一実施形態において、バッテリ１０のＳＯＣが、ＥＶ車両１の走行が不能になる程度にまで低下した後は、アクセルペダル７０を固定して踏込不能にしてもよい。また、必要に応じて、アクセルペダル７０を取り外したり、制御装置９０との信号の送受信を電気的に切断したりしてもよい。なお、この場合においても、ブレーキペダル８１は踏込可能にする。これによって、ＥＶ車両１は、安全に牽引されつつ回生のみ行うことができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  ＥＶ車両
１０  バッテリ
２０  インバータ
３０  モータジェネレータ
４０  動力伝達機構
５０  車輪
６０  イグニッション
６１  復帰ボタン
６２  故障モードボタン
７０  アクセルペダル
８０  機械的制動機構
８１  ブレーキペダル
８２  ブレーキロータ
９０  制御装置
【図１】
2020099132.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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