(57)【要約】  電気自動車（１０）用のアクセルペダルシステム（１２）は、運転者により当該車両（１０）の速度を調整するためのアクセルペダル（２０）と、当該車両（１０）の電気的部品（１６，１８）の温度信号を取得して前記アクセルペダル（２０）を制御するように構成されたコントローラ（２４）とを有する。前記アクセルペダル（２０）は復元力を調整するように構成されている。前記コントローラ（２４）は、前記アクセルペダル（２０）の復元力を前記温度信号に依存して調整するように構成されている。
2015501758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により車両（１０）の速度を調整するためのアクセルペダル（２０）と、
前記車両（１０）の少なくとも１つの部品（１６，１８）の少なくとも１つの温度信号を取得して前記アクセルペダル（２０）を制御するように構成されたコントローラ（２４）と
を有する、車両（１０）用のアクセルペダルシステム（１２）であって、
前記アクセルペダル（２０）は復元力を調整するように構成されている、アクセルペダルシステム（１２）において、
前記コントローラ（２４）は、前記温度信号に依存して前記復元力を調整するように構成されている
ことを特徴とする、アクセルペダルシステム（１２）。
【請求項２】
温度信号の取得を行う対象である前記部品（１６，１８）は、前記車両の電気的部品である、
請求項１記載のアクセルペダルシステム（１２）。
【請求項３】
前記温度信号（２８）は、前記車両（１０）のインバータ（１６）および／または駆動モータ（１８）の温度を表す信号である、
請求項１または２記載のアクセルペダルシステム（１２）。
【請求項４】
前記温度信号（２８）は、電気的な前記部品（１６，１８）に設置された少なくとも１つのセンサ（２６）により生成される、
請求項１から３までのいずれか１項記載のアクセルペダルシステム（１２）。
【請求項５】
前記コントローラ（２４）は前記温度信号をシミュレートするように構成されている、
請求項１から４までのいずれか１項記載のアクセルペダルシステム（１２）。
【請求項６】
前記温度信号が限界温度を超える場合、前記コントローラ（２４）は前記アクセルペダル（２０）の復元力を上昇させるように構成されている、
請求項１から５までのいずれか１項記載のアクセルペダルシステム（１２）。
【請求項７】
前記コントローラ（２４）は、前記温度信号と前記限界温度との差分に依存して前記復元力を上昇させるように構成されている、
請求項６記載のアクセルペダルシステム（１２）。
【請求項８】
前記温度信号が第１の限界温度（Ｔ１）を超える場合、前記コントローラ（２４）は前記復元力を第１の値だけ上昇させるように構成されており、
および／または、
前記温度信号が第２の限界温度（Ｔ２）を超える場合、前記コントローラ（２４）は前記復元力を第２の値だけ上昇させるように、および／または、前記アクセルペダルを励振させるように構成されている、
請求項１から７までのいずれか１項記載のアクセルペダルシステム（１２）。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項記載のアクセルペダルシステム（１２）を備えた車両（１０）。
【請求項１０】
前記車両は、当該車両（１０）に温度変化が生じたため前記復元力の調整が行われたことを示す指示器（２４）を有する、
請求項９記載の車両（１０）。
【請求項１１】
車両（１０）のアクティブアクセルペダル（２０）の制御方法であって、
前記車両（１０）の部品（１６，１８）の温度信号（２８）を取得するステップと、
前記温度信号に依存して前記アクセルペダル（２０）の復元力を調整するステップと
を有することを特徴とする、制御方法。
【請求項１２】
更に、
前記温度信号が第１の限界温度（Ｔ１）を超える場合、前記復元力を第１の値だけ上昇させ、
前記温度信号が第２の限界温度（Ｔ２）を超える場合、前記復元力を第２の値だけ上昇させ、および／または、前記アクセルペダルを励振させる
ステップを有する、請求項１１記載の制御方法。
【請求項１３】
プロセッサ上にて実行されるときに、請求項１１または１２記載の制御方法の各ステップを当該プロセッサに実行させるための、コンピュータプログラム。
【請求項１４】
請求項１３記載のコンピュータプログラムを記憶した、コンピュータ読出し可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のアクセルペダルシステムと、車両と、アクティブアクセルペダルを制御するための方法、コンピュータプログラム、および、コンピュータ読出し可能な媒体とに関する。
【０００２】
本発明の背景
ハイブリッド車または電気自動車のパワー電子回路の寿命や性能は、当該パワー電子回路が動作する動作温度領域に大きく依存する。たとえば、パワー電子回路内部の温度が一時的に１５０℃を超えるまで上昇することを回避しなければならない。
【０００３】
車両の駆動装置の電気機械でも同様のことが生じる。過度な高負荷がかかることにより電気機械が過熱してしまうと、この過熱により永久磁石が消磁してしまう。つまり、場合によってはその後、電気機械はトルクを生成できなくなってしまう。
【０００４】
それゆえ通常は、或る温度を超えると、パワー電子回路および電気機械を保護するため、パワー電子回路ないしは電気機械の出力を自動的に制限しなければならない。そうすると、駆動装置のトルク出力やパワー出力が小さくなってしまう。
【０００５】
ハイブリッド車の場合、このようなトルクの落ち込みは内燃機関によって補償することができる。しかし純粋な電気自動車の場合には、電気機械が唯一の駆動装置であるため、上述のようなパワーの落ち込みは格段に深刻な問題になる。これが追い越し中に生じると、交通上危険な状況に陥る場合がある。
【０００６】
ずっと以前からアクティブアクセルペダルが公知である。これはたとえば、車間距離が近すぎる場合に振動したり、ないしは運転者の力に対して反力を加えたりするものである。アクティブアクセルペダルはたとえば、この反力を加えるサーボモータを含むことができる。このサーボモータはたとえば、ペダルの戻しばねの付勢部に係合させることができる。アクティブアクセルペダルはＤＥ１０３２４８１１Ａ１に記載されている。
【０００７】
発明の要約
本発明の課題は、車両において重要な部品が確実に過熱しないようにすることである。このように確実に過熱を防止することにより、たとえば、電気自動車のパワーに介入する必要を無くすことができる。
【０００８】
前記課題は、独立請求項に記載の発明によって解決される。従属請求項と以下の記載内容とから、本発明の他の実施形態を導き出すことができる。
【０００９】
本発明の第１の対象は、車両用のアクセルペダルシステム、特に電気自動車用のアクセルペダルシステムであり、これはたとえば、少なくとも１つの電気的駆動装置を有する。
【００１０】
本発明ではアクセルペダルシステムは、（たとえばサーボモータを有する）アクティブアクセルペダルと、これに対応する制御部を有することができる。この制御部は、サーボモータを制御することにより、アクセルペダルにより加えられる反力を制御するものである。
【００１１】
本発明の１つの実施形態では、前記アクセルペダルシステムは、運転者によって車両の速度を調整するためのアクセルペダルを有する。車両の運転者はこのアクセルペダルを用いて、車両を加速させることができる。前記アクセルペダルシステムは、車両の部品（特に電気的部品）の温度を検出して前記アクセルペダルを制御するように構成されたコントローラを含む。アクセルペダルは、たとえばサーボモータへの前記コントローラの制御信号に基づいて、（可変の）復元力ないしは反力を能動的に調整するように構成されている。換言すると、前記アクセルペダルは復元力調整装置を、たとえばサーボモータ等を含むことができる。したがって、アクセルペダルをアクティブアクセルペダルとして構成することができる。つまり、アクセルペダルは走行状態ないしは車両状態に依存して運転者に対しフィードバックを与えることができる。
【００１２】
前記コントローラは、温度信号に依存して復元力を調整するように構成されている。たとえば、前記温度信号や、当該信号により表される温度が限界温度を超える場合に、前記コントローラがアクセルペダルの復元力を上昇させるように構成することができる。このようにして、電気自動車の電気的部品の温度状態に応じて、特に、たとえばインバータまたは電気機械等である駆動装置の電気的部品の温度状態に応じて、アクティブアクセルペダルを制御することができる。よって前記温度信号は、車両のインバータおよび／または駆動モータの温度を表すことができる。
【００１３】
運転者は上述のようにしてアクティブアクセルペダルを介して、車両の部品が今過熱しそうな可能性があることを触覚的に知ることができる。アクティブアクセルペダルを介して介入を行うことにより、深刻な出力低下を引き起こす必要なく、追い越し中に交通上危険な状況を回避するために運転者はアクセルペダルを引き続き踏み続けることができるという利点が奏される。
【００１４】
本発明の１つの実施形態では、前記温度信号は、（電気的）部品に設置されたセンサにより生成される。温度センサをたとえばインバータおよび／または電気機械に設置し、コントローラが処理できる温度信号を前記温度センサが生成するように構成することができる。
【００１５】
本発明の１つの実施形態では、前記コントローラは前記温度信号をシミュレートするように構成されている。前記温度センサに代えて択一的に、または前記温度センサと併用して、コントローラは他のパラメータを用いて、（電気的）部品における温度を計算することにより、この温度を間接的に特定することもできる。前記他のパラメータはたとえば、電気機械の現在の出力、または、インバータに流れる現在の電流である。したがって、たとえばインバータの温度状態についての情報を提供する温度信号は、直接検出すること、および／または、たとえばトルクや回転数等の他の信号からシミュレートないしは計算することができる。
【００１６】
本発明の１つの実施形態では、前記コントローラは、前記温度信号と限界温度との差分に依存してアクセルペダルの復元力を上昇させるように構成されている。したがって、アクセルペダルにおける現在の反力ないしは復元力は、温度負荷の強さに依存することができる。たとえば、限界温度との差分が小さくなるほど、前記力を連続的に上昇させることができる。また、離散的な急峻な変化で前記復元力を上昇させることも可能である。
【００１７】
本発明の１つの実施形態では、前記温度信号が第１の限界温度を超える場合には、前記コントローラは復元力を第１の値だけ上昇させ、前記温度信号が第２の限界温度を超える場合には、前記コントローラは復元力を第２の値だけ上昇させるように構成されている。このようにして、温度が最初の第１の臨界温度に近づいたときに既に、反力ないしは復元力を、小さい第１の値だけ上昇させることができ、これにより、既に危険な範囲内になっていることを運転者に知らせることができる。このようにして、危険な温度領域に近づいていることを早期に、小さい反力で知らせることができる。
【００１８】
運転者が駆動装置の出力を更に上昇させ続けた場合、温度は通常、さらに上昇し続けて第２の限界温度に近くなる。その際には、反力ないしは復元力もさらに上昇させ続ける。つまり、ペダル変位距離が大きくなるほど、運転者が加えなければならない差力が増大するということになる。
【００１９】
本発明の１つの実施形態では、温度が第２の限界温度を超える場合、前記コントローラはアクセルペダルを励振させるように構成されている。たとえば、前記コントローラは復元力を複数回短時間変化させることによりアクセルペダルを振動させる。
【００２０】
本発明はさらに、上記または下記にて記載したアクセルペダルシステムを備えた車両も対象としており、当該車両はたとえば、電気自動車やハイブリッド車である。
【００２１】
本発明の１つの有利な実施形態では、前記車両は、車両において温度上昇または温度変化が生じたことにより復元力を調整または上昇させたことを示すように構成された指示器を有する。たとえば、上述のようなイベントが生じた場合、前部座席において警報ランプを作動させる。このようにして、アクセルペダルに対してなされた介入、ないしはこの介入の理由を、並行して、車両に設置された指示部に表示することができる。
【００２２】
本発明はさらに、車両のアクティブアクセルペダルの制御方法も対象とする。この制御方法はたとえば、アクセルペダルシステムのコントローラにより実施することができる。
【００２３】
本発明の１つの実施形態では、前記制御方法は、
車両の部品の温度信号を取得するステップと、
たとえば前記温度信号が、ないしは当該温度信号により表される温度が限界温度を超える場合、当該温度信号に依存して前記アクセルペダルの復元力を調整ないしは上昇させるステップと
を含む。
【００２４】
上述の制御方法ではもちろん、アクセルペダルシステムの特徴、とりわけコントローラの特徴を方法の特徴とすることが可能であることは明らかであり、また、その逆も可能である。
【００２５】
本発明はさらに、プロセッサ上で実行されるときに、アクティブアクセルペダルの上述の制御方法の各ステップを当該プロセッサに実行させるコンピュータプログラムも対象とする。本発明はまた、上述のコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読出し可能媒体も対象とする。たとえば、前記アクセルペダルシステムのコントローラは、プロセッサと、前記コンピュータプログラムを記憶した不揮発性メモリ（ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ等）を含むことができる。
【００２６】
以下、図面を参酌して本発明の実施例を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の１実施形態の電気自動車を示す概略図である。
【図２】本発明の１実施形態のアクセルペダルの復元力を示すグラフである。
【図３】本発明の１実施形態のアクセルペダルの制御方法を示すフローチャートである。
【００２８】
基本的に、同一または同類の要素には同一の符号を付している。
【００２９】
実施例の詳細な説明
図１に、アクセルペダルシステム１２を備えた電気自動車１０を概略的に示す。この電気自動車はさらに、インバータ１６と電気機械１８とを有する駆動装置１４を含み、前記電気機械１８には、インバータ１６によってバッテリーから電流が供給されるように構成されている。
【００３０】
アクセルペダルシステム１２は、アクティブアクセルペダル２０とコントローラ２４とを有し、前記アクティブアクセルペダル２０の復元力はサーボモータ２２により調整可能であり、前記コントローラ２４はこのサーボモータ２２を制御することにより、アクセルペダル２０の復元力を調整することができる。復元力を複数回（短時間）変化させることにより、アクセルペダル２０を励振させることも可能である。運転者はアクセルペダル２０を用いて車両１０の速度を調整することができ、たとえば、アクセルペダルの現在位置をコントローラ２４により検出し、この現在位置を、電気機械１８に供給すべき動作電力に換算する。
【００３１】
駆動装置１４、特にインバータ１６および電気機械１８は、各対応する部品１６，１８の動作温度を測定できる温度センサ２６を有する。
【００３２】
コントローラ２４は、温度センサ２６から出力された温度信号２８を受信して評価するように構成されている。温度信号２６のうちいずれか１つが限界温度を超えると、コントローラ２４は制御信号３０をサーボモータ２２へ出力する。この制御信号３０に基づいて、アクセルペダル２０の復元力が上昇する。それと同時に、コントローラ２４は信号３２を車両の指示器３４へ出力し、指示器３４は、温度が過度に高くなったことにより復元力が上昇したことを示す。
【００３３】
図２は、アクセルペダル２０の復元力４０，４２，４４を示すグラフである。同図では、右方向に示したペダル変位距離に応じた復元力４０，４２，４４の大きさを、上方向に示している。基本状態ではアクセルペダルは、このペダル変位距離に依存して上昇する基本力４０を示す。第１の限界温度Ｔ１を超える場合、基本力４０を第１の値だけ増加させて第１の増加復元力４２とし、第２の限界温度Ｔ２を超える場合、前記第１の値より大きい第２の値だけ前記基本力４０を増加させて第２の増加復元力４４とする。
【００３４】
第２の限界温度Ｔ２を超える場合には、上述の態様に代えて択一的に、または上述の態様と併用して、アクセルペダル２０を振動させることも可能である。
【００３５】
図３は、コントローラ２４を用いたアクセルペダル２０の制御方法のフローチャートである。
【００３６】
ステップＳ１０において、コントローラ２４は電気的部品１６，１８の温度信号２６を検出する。この温度信号２８は、前記電気的部品１６，１８に設置されたセンサ２６から出力されたものであるか、またはコントローラ２４によりシミュレートされたもの、すなわち、たとえば電気機械のトルク等の他の値から計算されたものとすることができる。
【００３７】
ステップＳ１２においてコントローラ２４は、前記温度信号のうち少なくとも１つが前記第１の限界温度Ｔ１を超えるか否かを特定する。超える場合には、コントローラ２４は復元力を第１の値だけ増加させて復元力４２とする。このことは、適切な制御信号３０をアクティブアクセルペダル２０へ送信することにより行われる。
【００３８】
ステップＳ１４において、コントローラは信号３２を指示器３４へ送信し、指示器３４はたとえば車両１０の前部座席において、温度上昇が生じたことにより復元力を増加させたことを示す。
【００３９】
ステップＳ１６においてコントローラ２４は、前記温度信号のうち少なくとも１つが前記第２の限界温度Ｔ２を超えるか否かを特定する。超える場合には、コントローラ２４は復元力を第２の値だけ増加させて復元力４４とする。このことも、適切な制御信号３０をアクティブアクセルペダル２０へ送信することにより行われる。
【００４０】
ステップＳ１８において、コントローラ２４は部品１６，１８からさらに温度信号２８を受信し、温度が限界温度Ｔ１を下回ったか否かを特定する（この特定は、間接的な計算を用いて行うこともできる）。その際にはコントローラ２４は、制御信号３０をアクティブアクセルペダル２０へ送信し、アクティブアクセルペダル２０は復元力を基本値に戻す４０。指示器３４もまた、コントローラ２４の適切な信号によりリセットされる。
【００４１】
補足として、「含む」との用語は他の要素やステップを排除するものではなく、また、「１つ」とは複数を排除するものでもないことを述べておく。また、上記実施例のうち１つを参照して説明した構成またはステップは、上述の他の実施例の他の構成またはステップと併用できることにも留意すべきである。請求項にて記載した符号は、本発明を限定するものと見なすべきではない。
【図１】
2015501758.tif 000003
【図２】
2015501758.tif 000004
【図３】
2015501758.tif 000005
【国際調査報告】
2015501758.tif 000006
2015501758.tif 000007
2015501758.tif 000008
2015501758.tif 000009