JP2010283968A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池残量の状態を運転者に知らせることができる車両用制御装置を提供する。
【解決手段】走行用駆動源としてモータ４を備えた車両１の当該モータ４に電力を供給する電池９の電池残量情報に基づいて、この車両１が備えるアクセルペダル１０の反力を設定する。したがって、車両用制御装置１００は、電池９の電池残量情報に基づいてアクセルペダル反力を設定することで、電池９の電池残量の状態を運転者に知らせることができ、これにより、例えば、モータ４のみでの走行の継続が難しい状態であることを運転者に伝達することができ、エンジン２を用いた走行への移行を促すことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用制御装置に関し、特にモータを備える車両の車両用制御装置に関するものである。

従来の車両用制御装置として、内燃機関とモータとの双方を走行用駆動源として備えたハイブリッド車両（ＨＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）に搭載されるものがある。

このような従来の車両用制御装置として、例えば、特許文献１に記載されているハイブリット車両制御装置は、車両の走行状態によってエンジンとモータの駆動による走行を自動的に切り換えるハイブリット車両において、運転者の操作によってモータだけによる走行に切り換えるモータ走行選択スイッチを備えている。

特開２００５−１８５０５５号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載されているハイブリット車両制御装置では、例えば、運転者の操作によって走行用駆動源のうちモータのみによる走行に切り換えるモータ走行選択スイッチがＯＮにされた状態でモータに電力を供給する電池の電池残量が少なくなることで、モータのみでの走行が維持できなくなるおそれがあった。

そこで本発明は、電池残量の状態を運転者に知らせることができる車両用制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による車両用制御装置は、走行用駆動源としてモータを備えた車両の当該モータに電力を供給する電池の電池残量情報に基づいて、当該車両が備えるアクセルペダルの反力を設定することを特徴とする。

本発明に係る車両用制御装置によれば、電池残量の状態を運転者に知らせることができる。

図１は、本発明の実施形態に係るアクセル反力制御装置の模式的な概略構成図である。 図２は、本発明の実施形態に係るアクセル反力制御装置のアクセルペダル反力マップの一例を示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係るアクセル反力制御装置のアクセル反力制御の一例を説明するフローチャートである。

以下に、本発明に係る車両用制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るアクセル反力制御装置の模式的な概略構成図、図２は、本発明の実施形態に係るアクセル反力制御装置のアクセルペダル反力マップの一例を示す図、図３は、本発明の実施形態に係るアクセル反力制御装置のアクセル反力制御の一例を説明するフローチャートである。

本実施形態の車両用制御装置としてのアクセル反力制御装置１００は、図１に示すように、内燃機関としてのエンジン２とモータとしてのモータジェネレータ４とを組み合わせて、車輪７を回転駆動させるための走行用駆動源とする車両であるハイブリッド車両１に搭載されるものである。そして、このハイブリッド車両１は、走行用駆動源として１つのエンジン２と１つのモータジェネレータ４とを備えると共に、運転者が任意でＥＶ走行を選択することができるマニュアル式のトランスミッションである変速機３を備えた、いわゆる、１モータマニュアルトランスミッションハイブリッド車両である。

すなわち、ハイブリッド車両１は、エンジン２に加えてモータジェネレータ４を走行用駆動源として備えた車両であって、エンジン２を可及的に効率の良い状態で運転する一方、動力やエンジンブレーキ力の過不足を回転電機であるモータジェネレータ４で補い、さらには減速時にエネルギの回生をおこなうことにより、エンジン２による排気ガスを低減し、同時に燃費の向上を図るように構成された車両である。

このハイブリッド車両１に適用された駆動装置は、ハイブリッド形式のものであって、エンジン２からの動力を変速機３のクラッチ３１を介して駆動輪である車輪７に向けて伝達可能であると共に、モータジェネレータ４からの動力を変速機３のクラッチ３１を介さずに駆動輪である車輪７に向けて伝達可能なものである。すなわち、ハイブリッド車両１に適用された駆動装置は、エンジン２が変速機３のクラッチ３１を介して駆動輪である車輪７に連結される一方、モータジェネレータ４が変速機３のクラッチ３１を介さずに駆動輪である車輪７に連結される。

そして、このアクセル反力制御装置１００は、１モータマニュアルトランスミッションハイブリッド車両であって運転者が任意にＥＶ走行を選択することによりモータジェネレータ４のみを走行用駆動源として走行可能なハイブリッド車両１にて、ＥＶ走行モードが選択された状態でバッテリー９の電池残量が低下した際に、アクセルペダル１０に所定の反力を発生させるものである。これにより、このアクセル反力制御装置１００は、バッテリー９の電池残量が低下したことを運転者に伝えて、ＥＶ走行モードからエンジン２を用いた走行モードへ移行するように運転者を促すことができる。

具体的には、アクセル反力制御装置１００が適用されるハイブリッド車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、変速機３と、モータジェネレータ４と、最終減速装置５と、液圧ブレーキ装置６と、駆動輪としての車輪７とを備える。

エンジン２は、車輪７と連結され、駆動することで機関トルクとしてのエンジントルクを発生し、発生したエンジントルクを車輪７に作用させるものである。このエンジン２は、変速機３、最終減速装置５、液圧ブレーキ装置６などを介して車輪７に連結されている。ここで、エンジントルクとは、エンジン２の機関出力軸であるクランク軸に生じるトルクである。

エンジン２は、要は、燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する熱機関であって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどがその一例である。

エンジン２は、発生した機械的動力を機関出力軸であるクランク軸から出力する。クランク軸は、後述する変速機３のクラッチ３１の入力側に連結されている。エンジン２は、例えば、不図示の燃料噴射装置、点火装置、及びスロットル弁装置などを備えており、これらの装置は、不図示のエンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に電気的に接続されこのエンジンＥＣＵにより制御される。エンジンＥＣＵは、エンジン２のクランク軸から出力する機械的動力を調整することが可能となっている。すなわち、エンジンＥＣＵは、種々のセンサが検出した吸入空気量、吸気温度、吸気圧、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて、エンジン２における燃料噴射量（燃料噴射期間）、噴射時期、点火時期などを決定し、エンジン２の燃料噴射弁や点火プラグを駆動して燃料噴射及び点火を実行することで、エンジン２の作動を制御してクランク軸に生じるエンジントルクを制御することができる。

なお、エンジンＥＣＵは、不図示のコントロール・プロセッサ・ユニット（ＣＰＵ）やリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）などから構成されている。エンジンＥＣＵは、ＲＯＭが制御対象、すなわち、エンジン２の各部を制御するためのプログラムを記憶しており、ＣＰＵがこのプログラムを実行し、ＲＡＭがＣＰＵによる演算結果等を一時的に記憶する。なお、後述する他のＥＣＵもエンジンＥＣＵとほぼ同様の構成である。また、エンジンＥＣＵは、後述する他のＥＣＵと共に、ハイブリッド車両１の各部を制御する共通の１つのＥＣＵを構成するようにしてもよい。

変速機３は、エンジン２の回転出力を変速して出力可能である。変速機３は、いわゆる手動式の有段変速機（ＭＴ：Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）であり、エンジン２から出力される出力を複数の変速段のうちいずれか１つにより変速して車輪７に向けて伝達可能なものである。変速機３は、クラッチ３１と、変速機構３２とを含んで構成される。

クラッチ３１は、動力の伝達系において、エンジン２と車輪７との間に設けられる。クラッチ３１は、エンジン２側の回転部材であるクランク軸と車輪７側の回転部材である変速機入力軸とを係合状態とすることでエンジントルクを車輪７へ伝達可能なものである。つまり、変速機３は、このクラッチ３１を係合状態とすることで、クランク軸と変速機入力軸とが一体に回転して、クランク軸からの機械的動力を変速機構３２の変速段のうちいずれか１つにより変速して車輪７に向けて伝達することができる。また、クラッチ３１は、運転者によるクラッチペダルの踏み込み操作（クラッチ操作）に応じてクランク軸と変速機入力軸とを解放状態とすることでエンジントルクの車輪７への伝達を遮断可能なものである。クラッチ３１は、運転者によるクラッチ操作に応じて、係合状態と解放状態とを適宜切り替えることができる。

変速機構３２は、クラッチ３１を介して入力されるエンジン２の出力を変速して出力可能である。変速機構３２は、変速機入力軸と、変速機出力軸と、複数の変速段（ギヤ段）とを含んで構成される。変速機入力軸は、変速機３の変速機構３２への動力の入力軸であり、クラッチ３１を介してエンジン２に連結される。変速機出力軸は、変速機３の変速機構３２からの動力の出力軸であり、最終減速装置５、液圧ブレーキ装置６などを介して駆動輪をなす車輪７に連結される。ここで、最終減速装置５は、変速機３で変速され出力された回転出力を最終的に減速するものである。液圧ブレーキ装置６は、運転者のブレーキペダルの踏み込み操作（ブレーキ操作）に応じて車輪７に制動力を発生させるものである。

そして、変速機構３２は、クラッチ３１を介して変速機入力軸で受けた機械的動力を複数の変速段（ギヤ段）のうちいずれか１つにより変速して、変速機出力軸から出力する。変速機構３２の変速機出力軸から出力された機械的動力は、最終減速装置５、液圧ブレーキ装置６などを介して駆動輪をなす車輪７に伝達される。この結果、ハイブリッド車両１は、車輪７の路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。

また、変速機構３２は、複数の変速段として、例えば、前進用の複数の前進ギヤ段、後進用の後進ギヤ段、後述するＥＶ走行用のＥＶギヤ段などを含んで構成される。そして、変速機構３２は、運転者がシフトレバーなどの選択装置を操作することで、任意のギヤ段が１つ選択され、この選択されたギヤ段を介して動力の伝達が行われ、回転出力を選択されたギヤ段（変速段）により所望の変速比で変速可能になる。つまり、変速機構３２は、運転者による不図示のシフトレバーの操作に応じて、所定のギヤ段を係合状態にすることで、変速機入力軸で受けた機械的動力を当該ギヤ段により変速し、エンジン２の出力の回転速度（エンジン回転数）やトルク（エンジントルク）等を変化させて変速機出力軸に伝達することができる。

モータジェネレータ４は、車輪７と連結され、駆動することでモータトルクを発生し、発生したモータトルクを車輪７に作用させるものである。このモータジェネレータ４は、最終減速装置５、液圧ブレーキ装置６などを介して車輪７に連結されている。さらに言えば、モータジェネレータ４は、ハイブリッド車両１の動力の伝達系において、クラッチ３１を含む変速機３の出力側、すなわち、車輪７側でこの車輪７と連結され、車輪７に作用させるモータトルクを発生可能なものである。モータジェネレータ４は、変速機構３２の変速機出力軸に例えばＥＶギヤ段などを介して連結されこの変速機出力軸に動力を伝達可能に設けられている。ここでモータトルクとは、モータジェネレータ４のモータ出力軸であるロータ軸に生じるトルクである。

具体的には、モータジェネレータ４は、固定子であるステータと回転子であるロータとを備えた、いわゆる回転電機である。モータジェネレータ４は、電力が供給されて回転することによりトルクなどの機械的エネルギを出力する以外に、外力によって強制的に回転させられて起電力を生じるように構成されたものであり、いわゆる永久磁石型交流同期電動機がその一例である。つまり、このモータジェネレータ４は、電気エネルギを機械的動力に変換して出力する電動機であると共に、機械的動力を電気エネルギに変換して回収する発電機でもある。すなわち、モータジェネレータ４は、電力の供給により駆動し電気エネルギを機械エネルギに変換して出力する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。

モータジェネレータ４のステータは、バッテリー９からモータ制御装置であるコントローラ８のインバータを介して三相の交流電力の供給を受けて回転磁界を形成するものである。モータジェネレータ４のロータは、ステータが形成する回転磁界に引き付けられて回転するものである。このロータは、モータジェネレータ４の出力軸であるロータ軸と結合され、このロータ軸と一体で回転可能に構成される。モータジェネレータ４は、このロータ軸を介して機械的動力を入出力可能となっている。

また、モータジェネレータ４は、コントローラ８のインバータを介し、充放電可能な二次電池であるバッテリー９と接続されている。モータジェネレータ４は、例えばロータ軸が機械的動力を受けて回転することで回生による発電が可能であり、この発電によって生じた電力は、バッテリー９に蓄えられる。このとき、モータジェネレータ４は、ロータに生じる回転抵抗により、ロータの回転を制動（回生制動）することができる。

コントローラ８は、モータ制御装置であり、インバータなどを含んで構成される。コントローラ８は、モータジェネレータ４に電気的に接続されると共に蓄電装置であるバッテリー９にも電気的に接続されている。つまり、モータジェネレータ４は、このコントローラ８を介してバッテリー９に接続されており、コントローラ８によって制御されて電動機あるいは発電機として動作するように構成されている。また、コントローラ８は、例えば、モータジェネレータ４の正のモータトルクであるモータ出力トルクや発電量、すなわち負のモータトルクであるモータ回生トルクの制御をおこなうための不図示のモータＥＣＵ（モータ電子制御ユニット）に電気的に接続されている。このモータＥＣＵは、マイクロコンピュータを主体にして構成されたものであって、車速や要求駆動力、バッテリー９の充電量、言い換えれば電池残量（残存容量）などの情報を含む蓄電状態ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）などの入力データおよび予め記憶しているデータを利用して演算を行い、モータジェネレータ４を制御するための指令信号として演算の結果をコントローラ８に出力するように構成されている。

上記のように構成されるモータジェネレータ４は、変速機構３２においてＥＶギヤ段が選択されている状態で、電動機として機能し、すなわち、インバータを含むコントローラ８を介してバッテリー９から電力の供給を受けて駆動することでモータトルク（機械的動力）を発生しロータ軸から出力する（力行機能）。モータジェネレータ４は、ロータ軸から出力されるこの正のモータトルクであるモータ出力トルクを最終減速装置５、液圧ブレーキ装置６などを介して単独あるいはエンジン２のエンジントルクと共に車輪７に作用させることができる。この結果、ハイブリッド車両１は、車輪７の路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。

これに対して、モータジェネレータ４は、変速機構３２においてＥＶギヤ段が選択されている状態で、発電機として機能し、すなわち、車輪７から最終減速装置５、ＥＶギヤ段などを介してロータ軸が機械的動力を受けて回転することで回生により発電し、ロータ軸に伝達された機械的動力を電力に変換する（回生機能）。そして、モータジェネレータ４は、変換した電力をコントローラ８を介してバッテリー９に蓄える。

このとき、モータジェネレータ４は、ロータ軸に生じる回転抵抗により、ロータ軸にこの回転を制動するモータ回生トルクが生じる（回生制動）。つまり、モータジェネレータ４は、ロータ軸に生じる負のモータトルクであるモータ回生トルクにより、ロータ軸、変速機出力軸、車輪７などの回転部材の回転を制動するができる。この結果、ハイブリッド車両１は、車輪７の路面との接地面に制動力（負の駆動力）が生じ、これにより制動することができる。すなわち、モータジェネレータ４は、回生制動時には、電力の回生により負のモータトルクであるモータ回生トルクを車輪７に作用させ、負の駆動力である制動力をハイブリッド車両１に付与する。

モータＥＣＵは、モータジェネレータ４の電動機としての機能（力行機能）と発電機としての機能（回生機能）との切り替え制御やモータジェネレータ４においてロータ軸に発生させるモータトルク（モータ出力トルク、モータ回生トルク）のトルク制御を実行する。モータＥＣＵは、例えば、モータジェネレータ４の力行時にバッテリー９からこのモータジェネレータ４に供給される電力量（電力供給量）を制御し、モータジェネレータ４が発生する正のモータトルクであるモータ出力トルクを制御する。また、モータＥＣＵは、例えば、モータジェネレータ４の回生時にモータジェネレータ４が発生する負のモータトルクであるモータ回生トルク、言い換えれば、発電量を制御し、モータジェネレータ４からバッテリー９に供給される電力量（充電量）を制御する。

なお、このハイブリッド車両１に適用されるシフトレバー（不図示）のシフトポジションとしては、例えば、ニュートラル、リバース、第１速から第５速及びＥＶ段などがある。

ニュートラルは、変速機３における変速機構３２の変速機入力軸と変速機出力軸との間のギヤ段の係合がない状態のシフトポジションであり、変速機入力軸と変速機出力軸との連結を遮断する際に選択されるシフトポジションである。リバースは、後進ギヤ段を係合状態とするシフトポジションであり、少なくともエンジン２によりハイブリッド車両１を後進させる際に選択されるシフトポジションである。

第１速から第５速は、それぞれ第１速ギヤ段から第５速ギヤ段のいずれかを係合状態とするシフトポジションであり、少なくともエンジン２によりハイブリッド車両１を前進させる際に選択されるシフトポジションである。

ＥＶ段は、ＥＶギヤ段を係合状態とするシフトポジションであり、モータジェネレータ４によりハイブリッド車両１を走行（前進又は後進）させる際に選択されるシフトポジションである。

また、ハイブリッド車両１は、走行用駆動源としてエンジン２とモータジェネレータ４とを併用又は選択使用することで、様々な車両走行（走行モード）を実現することができる。

ハイブリッド車両１は、例えば、シフトレバー（不図示）のシフトポジションとして、リバース、第１速から第５速のいずれかが選択され、走行用駆動源であるエンジン２とモータジェネレータ４とのうちエンジン２のクランク軸から出力される機械的動力（エンジントルク）のみを車輪７に伝達することで車輪７に駆動力を生じさせるハイブリッド車両１の走行である「エンジン走行」を実現することができる。

この場合、ハイブリッド車両１は、エンジン２を作動させた状態（燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する状態）とした上で、シフトレバー（不図示）により選択されたシフトポジションに応じて複数の変速段（ギヤ段）のいずれかを係合状態とする。そして、ハイブリッド車両１は、変速機３のクラッチ３１が係合状態となることで、エンジン２のクランク軸から出力される機械的動力（エンジントルク）が車輪７に伝達され、クラッチペダルの踏み込み操作（クラッチ操作）に応じてクラッチ３１が解放状態となることで、エンジン２のクランク軸から出力される機械的動力（エンジントルク）の車輪７への伝達が遮断される。

また、ハイブリッド車両１は、この状態、すなわちエンジン２を作動させた状態とし複数の変速段（ギヤ段）のいずれかを係合状態とした上で、ＥＶギヤ段を係合状態とし、例えば、運転者により車輪７に生じることが要求される要求駆動力や、モータジェネレータ４に供給する電力を貯蔵するバッテリー９の蓄電状態ＳＯＣに応じてモータジェネレータ４を力行させるようにしてもよい。これにより、ハイブリッド車両１は、エンジン２のクランク軸から出力される機械的動力（エンジントルク）と、モータジェネレータ４のロータ軸から出力される機械的動力（モータトルク）とを統合して車輪７に伝達することで車輪７に駆動力を生じさせるハイブリッド車両１の走行である「ＨＶ走行モード」を実現することができる。すなわち、ハイブリッド車両１は、走行用駆動源としてエンジン２とモータジェネレータ４とを併用する「ＨＶ走行」を実現することができる。

さらに、ハイブリッド車両１は、シフトレバー（不図示）のシフトポジションとして、ＥＶ段が選択され、走行用駆動源であるエンジン２とモータジェネレータ４とのうちモータジェネレータ４から出力される機械的動力（モータトルク）のみを車輪７に伝達することで車輪７に駆動力を生じさせるハイブリッド車両１の走行である「ＥＶ走行」を実現することができる。すなわち、運転者は、シフトレバー（不図示）によってシフトポジションとしてＥＶ段を選択することで、任意にハイブリッド車両１のＥＶ走行モードを選択することができる。さらに言えば、このハイブリッド車両１では、マニュアル式のトランスミッションを構成する変速機３にＥＶ走行モードを選択するシフトポジションとしてＥＶ段を有しており、ＥＶ走行モードは、運転者のシフト操作によりシフトポジションとしてこのＥＶ段が選択されることで選択され、実現される。

この場合、ハイブリッド車両１は、エンジン２を停止させた状態（燃料を燃焼させずトルクなどの機械的エネルギを出力しない状態）とした上で、変速機３における変速機構３２の変速機入力軸と変速機出力軸との間のギヤ段の係合がない状態とし、ＥＶギヤ段を係合状態とする。そして、ハイブリッド車両１は、例えば、運転者により車輪７に生じることが要求される要求駆動力や、モータジェネレータ４に供給する電力を貯蔵するバッテリー９の蓄電状態ＳＯＣに応じてモータジェネレータ４を力行させ、モータジェネレータ４のロータ軸から出力される機械的動力（モータトルク）を車輪７に伝達する。

また、ハイブリッド車両１は、ＥＶギヤ段の係合状態において、車輪７から最終減速装置５などを介してモータジェネレータ４のロータ軸に機械的動力が入力され、これにより、モータジェネレータ４が回生により発電し、これに伴ってモータジェネレータ４のロータ軸に生じる機械的動力（負のモータトルク）を車輪７に伝達することで車輪７に制動力（負の駆動力）を生じさせるハイブリッド車両１の走行である「回生走行」を実現することができる。

ところで、このようなハイブリッド車両１では、運転者によりＥＶ段が選択されＥＶ走行モードが選択された状態で、モータジェネレータ４に電力を供給するバッテリー９の電池残量が少なくなることで、モータジェネレータ４のみでのＥＶ走行が維持できなくなるおそれがある。

そこで、本実施形態のハイブリッド車両１が備える車両用制御装置としてのアクセル反力制御装置１００は、モータジェネレータ４に電力を供給するバッテリー９の電池残量情報に基づいて、このハイブリッド車両１が備えるアクセルペダル１０の反力を設定することで、バッテリー９の電池残量の状態を運転者に知らせて、これにより、例えば、モータジェネレータ４のみでのＥＶ走行の継続が難しい状態であることを運転者に伝達し、エンジン２を用いた走行への移行を促している。

具体的には、本実施形態のアクセル反力制御装置１００は、ＥＶ走行モード検出装置１０１と、電池残量検出装置１０２と、反力発生アクチュエータ１０３と、反力ＥＣＵ（反力電子制御ユニット）１０４とを備える。

ここで、アクセルペダル１０は、運転者によるハイブリッド車両１への加速要求操作、言い換えれば駆動要求操作が入力される操作部材である。アクセルペダル１０は、運転者からのペダル踏力が入力される踏面部１０ａを有している。アクセルペダル１０は、この踏面部１０ａがアクセルアーム１０ｂに支持されており、アクセルアーム１０ｂは、軸部１０ｃを中心として回動可能である。なお、このアクセルペダル１０は、軸部１０ｃにアクセル開度を検出するアクセル開度センサ（不図示）が設けられている。

ＥＶ走行モード検出装置１０１は、ハイブリッド車両１のＥＶ走行モードを検出するものである。ＥＶ走行モード検出装置１０１は、変速機３、シフトレバー（不図示）のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ（不図示）、モータジェネレータ４などに電気的に接続されている。ＥＶ走行モード検出装置１０１は、例えば、変速機３の変速段（ギヤ段）の係合状態、シフトポジション、モータジェネレータ４の状態などに基づいて、現在のハイブリッド車両１の走行モードがＥＶ走行モードであるか否かを判定し、ハイブリッド車両１のＥＶ走行モードを検出することができる。

電池残量検出装置１０２は、バッテリー９の電池残量を検出するものである。電池残量検出装置１０２は、バッテリー９などに電気的に接続されている。電池残量検出装置１０２は、例えば、バッテリー９からバッテリー９の充電量、言い換えれば電池残量（残存容量）などの情報を含む蓄電状態ＳＯＣを取得し、これに基づいて、バッテリー９の電池残量を検出することができる。なお、この電池残量検出装置１０２は、上述したモータＥＣＵ（不図示）が兼用されてもよい。

反力発生アクチュエータ１０３は、アクセルペダル１０のアクセルアーム１０ｂに接続され、アクセルペダル１０の反力（アクセルペダル反力）を変更できる種々の公知の構造を有するものである。反力発生アクチュエータ１０３は、例えば、摩擦力を利用してアクセルペダル１０に反力を付与することでアクセルペダル１０の踏み込み反力を可変設定するものであってもよいし、例えばモータなどを用いてアクセルペダル１０に反力を付与することでアクセルペダル１０の踏み込み反力を可変設定するものであってもよい。要するに、反力発生アクチュエータ１０３は、運転者によってアクセルペダル１０が踏み込まれた際に、その踏力の方向とは反対方向の力、すなわちアクセルペダル反力をアクセルペダル１０に発生させると共に、このアクセルペダル反力を調節可能な構成であればよい。

反力ＥＣＵ１０４は、コントローラ８、ＥＶ走行モード検出装置１０１、電池残量検出装置１０２、反力発生アクチュエータ１０３などに電気的に接続されており、種々の検出結果に基づいて反力発生アクチュエータ１０３の駆動を制御するものである。ＥＶ走行モード検出装置１０１、電池残量検出装置１０２は、上記検出結果をこの反力ＥＣＵ１０４に出力している。

具体的には、反力ＥＣＵ１０４は、ＥＶ走行モード検出装置１０１、電池残量検出装置１０２の検出結果に基づいて、反力発生アクチュエータ１０３の駆動を制御しアクセルペダル１０の反力を設定する。反力ＥＣＵ１０４は、ＥＶ走行モード検出装置１０１がハイブリッド車両１のＥＶ走行モードを検出している際に、電池残量検出装置１０２が検出するバッテリー９の電池残量に基づいて、反力発生アクチュエータ１０３の駆動を制御しアクセルペダル１０の反力を設定する。これにより、アクセル反力制御装置１００は、バッテリー９の電池残量の状態を運転者に知らせることができる。

反力ＥＣＵ１０４は、例えば、電池残量検出装置１０２が検出するバッテリー９の電池残量が少ない場合には、バッテリー９の電池残量が多い場合と比較して、アクセルペダル反力を相対的に大きく設定するように構成するとよい。例えば、反力ＥＣＵ１０４は、電池残量検出装置１０２が検出するバッテリー９の電池残量が予め設定される所定残量より少ない場合、バッテリー９の電池残量が所定残量以上である場合よりもアクセルペダル反力を相対的に大きく設定するように構成するとよい。これにより、アクセル反力制御装置１００は、バッテリー９の電池残量の低下を運転者に知らせることができ、モータジェネレータ４のみでのＥＶ走行の継続が難しい状態であることを運転者に伝達することができ、エンジン２を用いた走行への移行を促すことができる。

また、反力ＥＣＵ１０４は、例えば、電池残量検出装置１０２が検出するバッテリー９の電池残量の変化に応じてアクセルペダル反力を変化させて設定するようにしてもよい。この場合、反力ＥＣＵ１０４は、電池残量検出装置１０２が検出するバッテリー９の電池残量が低下するにしたがってアクセルペダル反力を徐々に大きく設定するよう構成するとよい。これにより、アクセル反力制御装置１００は、反力ＥＣＵ１０４による電池残量に応じたアクセルペダル反力の設定制御に起因した運転者への違和感を軽減することができ、余裕をもった制御を実行することができるので、安全性を向上することができる。なおこの場合、反力ＥＣＵ１０４は、電池残量検出装置１０２が検出するバッテリー９の電池残量の変化に対してアクセルペダル反力を線形に変化させて設定してもよいし、非線形に変化させて設定してもよい。

また、反力ＥＣＵ１０４は、例えば、電池残量検出装置１０２が検出するバッテリー９の電池残量が所定残量より少ない場合にアクセルペダル１０に反力発生アクチュエータ１０３によるアクセルペダル反力を作用させるようにしてもよい。この場合、バッテリー９の電池残量に対して設定される所定残量は、ハイブリッド車両１のＥＶ走行が可能である下限の電池残量とするとよい。そして、反力ＥＣＵ１０４は、電池残量検出装置１０２が検出するバッテリー９の電池残量が所定残量まで低下した際、すなわち、ＥＶ走行が不可能な所定残量の近傍まで低下した際に、反力発生アクチュエータ１０３の駆動を制御し、運転者によるアクセルペダル１０の踏み込み踏力以上のアクセルペダル反力をアクセルペダル１０に作用させるとよい。これにより、アクセル反力制御装置１００は、モータジェネレータ４のみでのＥＶ走行の継続がほぼ不可能な状態であることを確実に運転者に伝達することができ、エンジン２を用いた走行への移行を促すことができる。

図２は、アクセルペダル反力マップの一例を示す図である。反力ＥＣＵ１０４は、例えば、図２のアクセルペダル反力マップに基づいてアクセルペダル反力発生量を求める。このアクセルペダル反力マップは、横軸が電池残量、縦軸がアクセルペダル反力発生量を示す。アクセルペダル反力マップは、電池残量とアクセルペダル反力発生量との関係を記述したものである。アクセルペダル反力マップは、電池残量とアクセルペダル反力発生量との関係が予め設定され、反力ＥＣＵ１０４の記憶部に格納されている。この図２に例示するアクセルペダル反力マップでは、アクセルペダル反力発生量は、ハイブリッド車両１のＥＶ走行が可能である下限の電池残量である電池残量Ｓ１以下において、運転者によるアクセルペダル１０の踏み込み踏力以上のアクセルペダル反力として、反力発生アクチュエータ１０３が発生可能なアクセルペダル反力の上限値Ｐｍａｘに設定されている。また、この図２に例示するアクセルペダル反力マップでは、アクセルペダル反力発生量は、電池残量Ｓ１から電池残量Ｓ２（Ｓ２＞Ｓ１）までの領域において、電池残量が低下するにしたがって徐々に線形に大きくなるように設定されている。反力ＥＣＵ１０４は、ＥＶ走行モード検出装置１０１がハイブリッド車両１のＥＶ走行モードを検出している際には、この図２のアクセルペダル反力マップに基づいて、電池残量検出装置１０２が検出した電池残量からアクセルペダル反力発生量を求め、算出したアクセルペダル反力発生量に基づいて、反力発生アクチュエータ１０３の駆動を制御し、電池残量に応じたアクセルペダル反力を設定する。

なお、本実施形態では、反力ＥＣＵ１０４は、アクセルペダル反力マップを用いてアクセルペダル反力発生量を求めたが、本実施形態はこれに限定されない。反力ＥＣＵ１０４は、例えば、アクセルペダル反力マップに相当する数式に基づいてアクセルペダル反力発生量を求めてもよい。

次に、図３のフローチャートを参照して、本実施形態に係るアクセル反力制御装置１００のアクセル反力制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。

図３に例示するアクセル反力制御では、まず、アクセル反力制御装置１００の反力ＥＣＵ１０４は、ＥＶ走行モード検出装置１０１の検出結果に基づいて、現在のハイブリッド車両１の走行モードがＥＶ走行モードであるか否かを判定する（Ｓ１００）。

反力ＥＣＵ１０４は、現在のハイブリッド車両１の走行モードがＥＶ走行モードであると判定した場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、電池残量検出装置１０２の検出結果に基づいて、現在のバッテリー９の電池残量が予め設定された一定閾値（上述の所定残量に相当）以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。

反力ＥＣＵ１０４は、現在のバッテリー９の電池残量が一定閾値未満であると判定した場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、反力発生アクチュエータ１０３の駆動を制御し、アクセルペダル１０に現在のバッテリー９の電池残量に応じたアクセルペダル反力を発生させ（Ｓ１０４）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

不図示のＥＣＵは、Ｓ１００にて、反力ＥＣＵ１０４により現在のハイブリッド車両１の走行モードがＥＶ走行モードでないと判定された場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、例えば、エンジン２とモータジェネレータ４とを用いた協調制御を実行し、すなわち、ＨＶ走行制御を実行し（Ｓ１０６）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

不図示のＥＣＵは、Ｓ１０２にて、反力ＥＣＵ１０４により現在のバッテリー９の電池残量が一定閾値以上であると判定された場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、ＥＶ走行可能であることからＥＶ走行制御を継続して実行し（Ｓ１０８）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

以上で説明した本発明の実施形態に係るアクセル反力制御装置１００によれば、走行用駆動源としてモータジェネレータ４を備えたハイブリッド車両１の当該モータジェネレータ４に電力を供給するバッテリー９の電池残量情報に基づいて、このハイブリッド車両１が備えるアクセルペダル１０の反力を設定する。したがって、アクセル反力制御装置１００は、バッテリー９の電池残量情報に基づいてアクセルペダル反力を設定することで、バッテリー９の電池残量の状態を運転者に知らせることができ、これにより、例えば、モータジェネレータ４のみでのＥＶ走行の継続が難しい状態であることを運転者に伝達することができ、エンジン２を用いた走行への移行を促すことができる。また、アクセル反力制御装置１００は、バッテリー９の電池残量情報に基づいてアクセルペダル反力を設定することから、例えば、インジケータを用いた場合のように電池残量の低下に運転者が気づかないことを防止でき、また、例えば、アラームなどを用いた場合のように運転者に煩わしさを与えることを防止できる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る車両用制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。例えば、車両用制御装置は、ＥＶ走行時以外の走行時に電池残量情報に基づいて、アクセルペダルの反力を設定するようにしてもよい。

また、以上の説明では、車両用制御装置が搭載される車両は、１モータマニュアルトランスミッションハイブリッド車両であるものとして説明したがこれに限らない。

以上のように、本発明に係る車両用制御装置は、電池残量の状態を運転者に知らせることができるものであり、モータを備える車両の車両用制御装置に適用して好適である。

１ ハイブリッド車両（車両）
４ モータジェネレータ（モータ）
９ バッテリー（電池）
１０ アクセルペダル
１００ アクセル反力制御装置（車両用制御装置）

Claims (1)

1. 走行用駆動源としてモータを備えた車両の当該モータに電力を供給する電池の電池残量情報に基づいて、当該車両が備えるアクセルペダルの反力を設定することを特徴とする、
   車両用制御装置。

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