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JP2005229765A - 後退抑制装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
バッテリ、ガソリン等からのエネルギーを供給しないで坂道発進の際の車輌の後退を抑制する後退抑制装置を提供すること。
【解決手段】
坂道発進での車輌の後退を抑制する後退抑制装置１であって、車輌の駆動軸に動力伝達するモータ３０と、電源２０と、前記電源から前記モータに与える電力を制御するモータ制御部１０と、前記モータと前記モータ制御部とを結ぶ複数の配線間の短絡及びその解除が可能な短絡スイッチ部４０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】
図１

Description

本発明は、坂道発進（前進・後進）の際の車輌の後退を抑制する後退抑制装置に関し、特に、バッテリ、ガソリン等からのエネルギーを供給しないで車輌の後退を抑制する後退抑制装置に関する。
電気自動車、ハイブリッド車等の電動モータを備える車輌は、発進時において、アクセル操作量および車速、モータ回転速度をパラメータとして電動モータの駆動制御を行っており、アクセルＯＦＦの際には、モータはトルクを発生するように構成されていなかった。このため、坂道発進（前進又は後進）の際、ブレーキを離すとアクセルがＯＦＦである限り車輌が後退する（坂道の下り方向に下る）。これを防ぐには、サイドブレーキの併用等が必要であり、運転者の車輌操作性・利便性がよくない。そのため、電動モータの駆動制御によって、発進時にクリープトルクを発生させて、坂道発進の際にも後退しないようにした電気自動車の駆動制御装置が提案されている。
そのような電気自動車の駆動制御装置として、例えば、アクセル操作量検出手段と、ブレーキ操作検出手段と、車速検出手段とを備える電気自動車の駆動制御装置において、アクセル操作がなされてない時、車速を検出して、車速が大きい場合回生制動を指令し、車速が小さい場合クリープトルクの発生を指令すると共に、ブレーキ操作の有無を検出して、ブレーキ操作がなされている場合にはブレーキ操作がなされていない場合に比べ、上記クリープトルクの制御値を小さく指令するモータトルク指令手段を備えたものがある。つまり、この駆動制御装置は、車輌の停車中でアクセルペダルが踏まれていない場合には、ブレーキ操作に係わらずクリープトルクを発生させることで、坂道発進において後退を回避しつつ発進することを可能としている（特許文献１参照）。
特開平９−３７４１５号公報
ところが、特許文献１に開示された技術によれば、アクセルペダルが踏まれていない場合、クリープトルクの大小の制御は行うものの、発進時にモータ駆動によりクリープトルクを常に発生させていることから、エネルギー源が必要となる。また、ヒル・ホールド・コントロール・システム、すなわち、坂道でドライバーがブレーキペダルを踏み込むと、自動ブレーキ機能が作動して、再度ドライバーがアクセル ペダルを踏み込むまで、車輌の後退を防止するシステムも提案されているが、この場合、新たな装置又はエネルギー源が必要となる。
本発明の目的は、バッテリ、ガソリン等からのエネルギーを供給しないで坂道発進の際の車輌の後退を抑制する後退抑制装置を提供することである。
本発明の第１の視点においては、坂道発進での車輌の後退を抑制する後退抑制装置であって、車輌の駆動軸に動力伝達するモータと、電源と、前記電源から前記モータに与える電力を制御するモータ制御部と、前記モータと前記モータ制御部とを結ぶ複数の配線間の短絡及びその解除が可能な短絡スイッチ部と、を備えることを特徴とする。そして、前記モータ制御部は、前記短絡スイッチ部で短絡した際に前記電源から前記モータに電力を供給しないようにし、かつ、前記短絡スイッチ部で短絡を解除した際に前記電源から前記モータに電力を供給可能にすることが好ましい。
また、本発明の前記後退抑制装置において、前記モータ制御部は、前記短絡スイッチ部での短絡及びその解除を制御することが好ましい。
また、本発明の前記後退抑制装置において、前記短絡スイッチ部での短絡及びその解除を手元で選択操作できるようにした手元操作部を備えることが好ましい。
本発明の第２の視点においては、坂道発進での車輌の後退を抑制する後退抑制装置であって、車輌の駆動軸に動力伝達するモータと、電源と、前記電源から前記モータに与える電力を制御するモータ制御部と、前記電源と前記モータ制御部とを結ぶ配線上に配されるとともに接続及び切離し可能なスイッチ部と、を備えることを特徴とする。そして、前記モータ制御部は、前記スイッチ部が切離された際に前記モータと前記モータ制御部とを結ぶ複数の配線間を短絡させ、かつ、前記スイッチ部が接続された際に前記配線間の短絡を解除することが好ましい。
また、本発明の前記後退抑制装置において、前記モータ制御部は、前記スイッチ部での接続及びその切離しを制御することが好ましい。
また、本発明の前記後退抑制装置において、前記スイッチ部での接続及び切離しを手元で選択操作できるようにした手元操作部を備えることが好ましい。
また、本発明の前記後退抑制装置において、前記モータは、ステータと、当該ステータ内で回転するロータと、を備え、前記ステータ又はロータが永久磁石を備えることが好ましい。
また、本発明の前記後退抑制装置において、前記モータは、ブラシレスモータであり、前記モータ制御部は、前記ブラシレスモータを制御するインバータを備えることが好ましい。
また、本発明の前記後退抑制装置において、車輌の速度を検出する速度検出部を備え、前記モータ制御部は、前記速度検出部で検出された速度が所定の値以上になったときに、前記配線間の短絡を強制解除することが好ましい。
また、本発明の前記後退抑制装置において、アクセルの操作量を検出するアクセル操作検出部を備え、前記モータ制御部は、前記アクセル操作検出部でアクセルの操作を検出したときに、前記配線間の短絡を強制解除することが好ましい。
また、本発明の前記後退抑制装置において、前記モータの動力は、オートメイテッド・マニュアル・トランスミッションを介して駆動軸に伝達されることが好ましい。
本発明（請求項１−７）によれば、坂道発進の際、車輌の後退する加速度が緩やかになるので、運転者がブレーキを離してアクセルを踏み込むまでの車輌後退距離が減る。
また、本発明（請求項１−７）によれば、車輌の後退を妨げるエネルギー源は、車輌が後退することによる外部からの車輌移動作用力（位置エネルギー）であるため、バッテリ、ガソリン等からのエネルギーを供給する必要がない。
また、本発明（請求項１−７）によれば、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車等の車輌駆動軸に動力伝達できるモータが使用されている車輌にも適用できる。
本発明の実施形態１について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。図２は、本発明の実施形態１に係る後退抑制装置に用いられる電子回路を模式的に示した部分回路図である。ここでは、電気自動車に後退抑制装置を搭載した場合について説明する。
後退抑制装置１は、坂道発進（前進又は後進）での車輌の後退（坂道の下り側へのズレ）を抑制するための装置であり、モータ制御部１０と、電源２０と、モータ３０と、短絡スイッチ部４０と、を有する（図１参照）。
モータ制御部１０は、電源２０からモータ３０に与える電力を制御するモータコントローラであり、インバータ１１とモータ指示部１２を有し、電源２０と電気的に接続されている。
インバータ１１は、電源２０から供給される直流電圧をモータトルク指令手段１２のトルク指令に応じて三相交流電圧に変換し、モータ３０に出力する電力変換装置である。例えば、３相Ｙ結線モータを駆動する場合のインバータ１１は、図２のような回路となる。
モータ指示部１２は、インバータ１１の各回路素子（トランジスタ、ＩＧＢＴ等）と電気的に接続し、インバータ１１における各回路素子の電圧変換を指示することによってモータ３０への電力の供給を制御するコントローラである（図２（Ａ）参照）。モータ指示部１２は、速度検出部６１と、アクセル操作検出部６２と、ブレーキ操作検出部６３と、シフト位置検出部６４と、短絡スイッチ部４０と、それぞれ電気的に接続し、各検出部６１〜６４の出力情報が入力され、また、短絡スイッチ部４０のＯＮ／ＯＦＦ状態に係る情報が入力される。モータ指示部１２は、短絡スイッチ部４０で短絡（ＯＮ）した際に電源２０からモータ３０に電力を供給しないようにする。例えば、モータ指示部１２は、短絡スイッチ部４０で短絡（ＯＮ）した際に、インバータ１１における回路素子（トランジスタ、ＩＧＢＴ等）の全てをＯＦＦにする（図２（Ｂ）参照）。一方、短絡スイッチ部４０で短絡を解除（ＯＦＦ）した際に、電源２０からモータ３０に電力を供給可能な状態にする（図２（Ａ）参照）。
電源２０は、モータ３０に供給する電力を蓄積又は発電する部分であり、例えば、二次電池、燃料電池等を用いることができる。
モータ３０は、車輌の駆動軸に動力伝達する電動モータであり、例えば、三相（デルタ結線、Ｙ結線）ＤＣブラシレスモータを用いることができる（図２参照）。モータ３０の回転は、変速機３（オートメイテッド・マニュアル・トランスミッション等）等を介して車輪４に伝達される。モータ３０は、ステータ（図示せず）と、ステータ内で回転するロータ（図示せず）と、を備え、ステータ又はロータに永久磁石を備えるものが用いられる。永久磁石を備えるのは、短絡スイッチ部４０で短絡したときに、車輌の後退によってモータ３０に発電させるためである。なお、モータ３０は、ブラシレスモータに限るものではなく、ブラシモータであってもよい。
短絡スイッチ部４０は、モータ３０とモータ制御部１０とを結ぶ複数の配線間に配され、当該配線間の短絡及びその解除（ＯＮ／ＯＦＦ）が可能なスイッチ（例えば、リレー、ＩＧＢＴ等）である。また、短絡スイッチ部４０は、ＯＮ／ＯＦＦ状態を検出して、その情報をモータ指示部１２に送る。
速度検出部６１は、車輌の速度を検出する手段（センサ等）であり、アクセル操作検出部６２は、車輌の運転室におけるアクセルペダル（図示せず）の操作量を検出する手段（センサ等）であり、ブレーキ操作検出部６３は、車輌の運転室におけるブレーキペダル（図示せず）の操作を検出する手段（センサ等）であり、シフト位置検出部６４は、車輌の運転室における変速用のシフトレバー（図示せず）の位置を検出する手段（センサ等）である。なお、速度検出部６１、アクセル操作検出部６２、ブレーキ操作検出部６３、及びシフト位置検出部６４と、モータ指示部１２との関係については後述する。
次に、本発明の実施形態１に係る後退抑制装置の動作について説明する。ここでは、説明の便宜上、車輌の前方が坂道の上り方向に向いていることを想定して説明する。
まず、車輌が停止した状態において、坂道発進する準備として後退防止のためにブレーキペダルを踏み、シフトレバーをニュートラル・ポジション（Ｎ位置）からドライブ・ポジション（Ｄ位置）に移動することにより、短絡スイッチ部４０での短絡が行われる（ステップＡ１）。すなわち、速度検出部６１で車速が０ｋｍ／ｈであることが検出され、この車速に係る情報がモータ指示部１２に入力され、同時に、ブレーキ操作検出部６３でブレーキペダルが踏まれたことが検出され、このブレーキ操作に係る情報がモータ指示部１２に入力され、同時に、シフト位置検出部６４でシフトレバーのＤ位置が検出され、このＤ位置に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２は短絡スイッチ部４０で配線間を短絡し、かつ、インバータ１１の全回路素子をＯＦＦとなるように制御する。これにより、後退抑制状態になる。
次に、ブレーキペダルを放してからアクセルペダルを踏むまでの間は、モータ指示部１２は短絡スイッチ部４０での短絡とインバータ１１の全回路素子のＯＦＦ状態を維持する（ステップＡ２）。これにより、車輌が後退したときに、モータ３０に備わった永久磁石の作用により発電し、モータ３０内のコイルに短絡電流が流れ、車輌の後退を妨げる方向にトルクが発生し、車輌の後退する加速度は、モータ３０の端子を短絡させない場合よりも緩やかになる。例えば、永久磁石を備えるロータが回転することで、電磁誘導によって、ステータに巻かれたコイルに短絡電流が流れ、この短絡電流によりステータに磁界が発生し、この磁界によってロータの回転方向と反対方向に回そうとする力が働くことで、車輌の後退を妨げる方向にトルクが発生する。
最後に、アクセルペダルを踏むと、短絡スイッチ部４０での短絡が解除される（ステップＡ３）。すなわち、アクセル操作検出部６２でアクセルペダルが踏まれたことが検出され、このアクセル操作に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２は短絡スイッチ部４０で配線間の短絡を解除し、かつ、インバータ１１において電源２０からモータ３０に電力を供給可能に制御する。これにより、モータ３０の後退抑制状態が解除され車輌が発進することになる。なお、発進後、車輌が停止するまで、つまり、速度検出部６１で０ｋｍ／ｈ以外の速度が検出され、この速度に係る情報がモータ指示部１２に入力されている間は、モータ指示部１２は、短絡スイッチ部４０で配線間の短絡を解除し、かつ、インバータ１１において電源２０からモータ３０に電力を供給、或いはモータ３０で発電した電力を電源２０（二次電池）に供給可能な状態を維持する。
次に、本発明の実施形態２について図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施形態２に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。ここでは、電気自動車に後退抑制装置を搭載した場合について説明する。
実施形態２に係る後退抑制装置１は、手元操作部５０を有する点で、実施形態１に係る後退抑制装置の構成と異なる。つまり、実施形態２に係る後退抑制装置は、手動により短絡スイッチ部４０での短絡及びその解除（ＯＮ／ＯＦＦ）を行えるようにしたものである。なお、手元操作部５０以外の構成部については、実施形態１に係る後退抑制装置の構成部とほぼ同様である（モータ制御部１０の動作は異なる）。
手元操作部５０は、車輌の運転室の所定の位置に配された手動スイッチであり、短絡スイッチ部４０と電気的に接続する。すなわち、手元操作部５０は、短絡スイッチ部４０での短絡及びその解除（ＯＮ／ＯＦＦ操作）を手元で選択操作できるようにしたものである。
次に、本発明の実施形態２に係る後退抑制装置の動作について説明する。ここでは、説明の便宜上、車輌の前方が坂道の上り方向に向いていることを想定して説明する。
まず、車輌が停止した状態において、手元操作部５０をＯＮにすると、短絡スイッチ部４０での短絡が行われる（ステップＢ１）。すなわち、手元操作部５０でのＯＮに係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２は短絡スイッチ部４０で配線間を短絡し、かつ、インバータ１１の全回路素子をＯＦＦとなるように制御する。これにより、後退抑制状態になる。なお、手元操作部５０をＯＮするタイミングは、シフトレバーをＮ位置からＤ位置に移動する前でも後でもよく、ブレーキペダルを踏む前でも後でもよい。
次に、ブレーキペダルを踏んでシフトレバーをＤ位置にした状態から、ブレーキペダルを放してアクセルペダルを踏むまでの間は、モータ指示部１２は短絡スイッチ部４０での短絡とインバータ１１の全回路素子のＯＦＦ状態を維持する（ステップＢ２）。これにより、車輌が後退したときに、モータ３０に備わった永久磁石の作用により発電し、モータ３０内のコイルに短絡電流が流れ、車輌の後退を妨げる方向にトルクが発生し、車輌の後退する加速度は、モータ３０の端子を短絡させない場合よりも緩やかになる。
最後に、アクセルペダルを踏むと、短絡スイッチ部４０での短絡が解除される（ステップＢ３）。すなわち、アクセル操作検出部６２でアクセルペダルが踏まれたことが検出され、このアクセル操作に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２は短絡スイッチ部４０で配線間の短絡を解除し、かつ、インバータ１１において電源２０からモータ３０に電力を供給可能に制御する。これにより、モータ３０の後退抑制状態が解除され車輌が発進することになる。なお、発進後、車輌が停止するまで、つまり、速度検出部６１で０ｋｍ／ｈ以外の速度が検出され、この速度に係る情報がモータ指示部１２に入力されている間は、モータ指示部１２は、短絡スイッチ部４０で配線間の短絡を解除し、かつ、インバータ１１において電源２０からモータ３０に電力を供給、或いはモータ３０で発電した電力を電源２０（二次電池）に供給可能な状態を維持する。
次に、本発明の実施形態３について図面を用いて説明する。図４は、本発明の実施形態３に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。ここでは、エンジンを有するハイブリッド車に後退抑制装置を搭載した場合について説明する。
実施形態３に係る後退抑制装置１は、エンジン２を有するハイブリッド車に適用される点で、実施形態１に係る後退抑制装置と異なる。実施形態３に係る後退抑制装置１の各構成部については、実施形態１に係る後退抑制装置の構成部とほぼ同様である（モータ制御部１０の動作は異なる）。なお、エンジン２は、ハイブリッド車のように変速機３と機械的に接続されている。
次に、本発明の実施形態３に係る後退抑制装置の動作について説明する。ここでは、説明の便宜上、車輌の前方が坂道の上り方向に向いていることを想定して説明する。
まず、車輌が停止しエンジン２がアイドリング状態にある場合において、坂道発進する準備として後退防止のためにブレーキペダルを踏み、シフトレバーをＮ位置からＤ位置に移動することにより、短絡スイッチ部４０での短絡が行われる（ステップＣ１）。すなわち、速度検出部６１で車速が０ｋｍ／ｈであることが検出され、この車速に係る情報がモータ指示部１２に入力され、同時に、ブレーキ操作検出部６３でブレーキペダルが踏まれたことが検出され、このブレーキ操作に係る情報がモータ指示部１２に入力され、同時に、シフト位置検出部６４でシフトレバーのＤ位置が検出され、このＤ位置に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２は短絡スイッチ部４０で配線間を短絡し、かつ、インバータ１１の全回路素子をＯＦＦとなるように制御する。これにより、後退抑制状態になる。
次に、ブレーキペダルを放してからアクセルペダルを踏むまでの間は、モータ指示部１２は短絡スイッチ部４０での短絡とインバータ１１の全回路素子のＯＦＦ状態を維持する（ステップＣ２）。これにより、車輌が後退したときに、モータ３０に備わった永久磁石の作用により発電し、モータ３０内のコイルに短絡電流が流れ、車輌の後退を妨げる方向にトルクが発生し、車輌の後退する加速度は、モータ３０の端子を短絡させない場合よりも緩やかになる。
最後に、アクセルペダルを踏むことでエンジン２の動力により車輌が発進し、所定の速度（例えば１０ｋｍ／ｈ）に達すると、短絡スイッチ部４０での短絡が解除される（ステップＣ３）。すなわち、速度検出部６１で車速が１０ｋｍ／ｈ以上であることが検出され、この車速に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２は短絡スイッチ部４０で配線間の短絡を解除し、かつ、インバータ１１において電源２０からモータ３０に電力を供給、或いはモータ３０で発電した電力を電源２０（二次電池）に供給可能に制御する。
なお、実施形態３の変形例として、実施形態２のような手元操作部５０（図３参照）を適用して、坂道発進の直前に強制的にモータとインバータ間の配線間を短絡させるものであってもよい（図５参照）。
次に、本発明の実施形態４について図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態４に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。図７は、本発明の実施形態４に係る後退抑制装置に用いられる電子回路を模式的に示した回路図である。ここでは、電気自動車に後退抑制装置を搭載した場合について説明する。
後退抑制装置１は、坂道発進での車輌の後退を抑制するための装置であり、モータ制御部１０と、電源２０と、モータ３０と、スイッチ部７０と、を有する（図６参照）。実施形態４に係る後退抑制装置１では、実施形態１に係る後退抑制装置の短絡スイッチ部の代わりに、電源２０とモータ制御部１０（インバータ１１）とを結ぶ配線上に配されるスイッチ部７０を採用している（図６参照）。なお、スイッチ部７０以外の構成部については、実施形態１に係る後退抑制装置の構成部（短絡スイッチ部を除く）とほぼ同様である（モータ制御部１０の動作は異なる）。
スイッチ部７０は、電源２０とインバータ１１とを結ぶ（少なくとも１つの）配線上に配設されており、接続及び切離し可能なスイッチ（例えば、リレー、ＩＧＢＴ等）である（図７参照）。スイッチ部７０での接続及び切離しの動作は、モータ指示部１２によって制御されている。モータ指示部１２は、スイッチ部７０が切離された際（ＯＦＦ）にモータ３０とインバータ１１とを結ぶ複数の配線間をインバータ１１の回路素子の全て又は一部をＯＮ状態にして短絡させ（図７（Ｂ）参照）、スイッチ部７０が接続された際（ＯＮ）に短絡を解除する（図７（Ａ）参照）。なお、短絡させる際、車輌の後退を妨げるトルクを大きくしたい場合は、インバータ１１の回路素子の全てをＯＮ状態にすればよく、車輌の後退を妨げるトルクを小さくしたい場合は、インバータ１１の回路素子の一部をＯＮ状態にすればよい。このように、インバータ１１の各回路素子のＯＮ／ＯＦＦ状態（短絡状態）をモータ指示部１２によって制御することで、車輌の後退を妨げるトルクを制御することが可能である。
次に、本発明の実施形態４に係る後退抑制装置の動作について説明する。ここでは、説明の便宜上、車輌の前方が坂道の上り方向に向いていることを想定して説明する。
まず、車輌が停止した状態において、坂道発進する準備として後退防止のためにブレーキペダルを踏み、シフトレバーをＮ位置からＤ位置に移動することにより、短絡が行われる（ステップＤ１）。すなわち、速度検出部６１で車速が０ｋｍ／ｈであることが検出され、この車速に係る情報がモータ指示部１２に入力され、同時に、ブレーキ操作検出部６３でブレーキペダルが踏まれたことが検出され、このブレーキ操作に係る情報がモータ指示部１２に入力され、同時に、シフト位置検出部６４でシフトレバーのＤ位置が検出され、このＤ位置に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２はスイッチ部７０を切離し（ＯＦＦ）、かつ、インバータ１１の回路素子の全て又は一部のＯＮ状態にして配線間を短絡させるように制御する。これにより、後退抑制状態になる。
次に、ブレーキペダルを放してからアクセルペダルを踏むまでの間は、モータ指示部１２はスイッチ部４０での切離し（ＯＦＦ）とインバータ１１の回路素子の全て又は一部のＯＮ状態を維持する（ステップＤ２）。これにより、車輌が後退したときに、モータ３０に備わった永久磁石の作用により発電し、モータ３０内のコイルに短絡電流が流れ、車輌の後退を妨げる方向にトルクが発生し、車輌の後退する加速度は、モータ３０の端子を短絡させない場合よりも緩やかになる。
最後に、アクセルペダルを踏むと、短絡が解除される（ステップＤ３）。すなわち、アクセル操作検出部６２でアクセルペダルが踏まれたことが検出され、このアクセル操作に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２はスイッチ部７０を接続（ＯＮ）し、かつ、インバータ１１において電源２０からモータ３０に電力を供給可能に制御する。これにより、モータ３０の後退抑制状態が解除され車輌が発進することになる。なお、発進後、車輌が停止するまで、つまり、速度検出部６１で０ｋｍ／ｈ以外の速度が検出され、この速度に係る情報がモータ指示部１２に入力されている間は、モータ指示部１２は、スイッチ部７０を接続にし、かつ、インバータ１１において電源２０からモータ３０に電力を供給、或いはモータ３０で発電した電力を電源２０（二次電池）に供給可能な状態を維持する。
次に、本発明の実施形態５について図面を用いて説明する。図１０は、本発明の実施形態５に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。ここでは、電気自動車に後退抑制装置を搭載した場合について説明する。
実施形態５に係る後退抑制装置１は、手元操作部５０を有する点で、実施形態４に係る後退抑制装置の構成と異なる。つまり、実施形態５に係る後退抑制装置は、手動により短絡及びその解除を行えるようにしたものである。なお、手元操作部５０は、実施形態２の手元操作部と同様であり、その他の構成部については、実施形態４に係る後退抑制装置の構成部とほぼ同様である（モータ制御部１０の動作は異なる）。
次に、本発明の実施形態５に係る後退抑制装置の動作について説明する。ここでは、説明の便宜上、車輌の前方が坂道の上り方向に向いていることを想定して説明する。
まず、車輌が停止した状態において、手元操作部５０をＯＮにすると、短絡が行われる（ステップＥ１）。すなわち、手元操作部５０でのＯＮに係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２はスイッチ部７０を切離し（ＯＦＦ）、かつ、インバータ１１の回路素子の全て又は一部をＯＮ状態にして配線間を短絡させるように制御する。これにより、後退抑制状態になる。なお、手元操作部５０をＯＮするタイミングは、シフトレバーをＮ位置からＤ位置に移動する前でも後でもよく、ブレーキペダルを踏む前でも後でもよい。
次に、ブレーキペダルを踏んでシフトレバーをＤ位置にした状態から、ブレーキペダルを放してアクセルペダルを踏むまでの間は、モータ指示部１２はスイッチ部７０での切離し（ＯＦＦ）とインバータ１１の回路素子の全て又は一部のＯＮ状態を維持する（ステップＥ２）。これにより、車輌が後退したときに、モータ３０に備わった永久磁石の作用により発電し、モータ３０内のコイルに短絡電流が流れ、車輌の後退を妨げる方向にトルクが発生し、車輌の後退する加速度は、モータ３０の端子を短絡させない場合よりも緩やかになる。
最後に、アクセルペダルを踏むと、短絡が解除される（ステップＥ３）。すなわち、アクセル操作検出部６２でアクセルペダルが踏まれたことが検出され、このアクセル操作に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２はスイッチ部７０を接続（ＯＮ）し、かつ、インバータ１１において電源２０からモータ３０に電力を供給可能に制御する。これにより、モータ３０の後退抑制状態が解除され車輌が発進することになる。なお、発進後、車輌が停止するまで、つまり、速度検出部６１で０ｋｍ／ｈ以外の速度が検出され、この速度に係る情報がモータ指示部１２に入力されている間は、モータ指示部１２は、スイッチ部７０を接続にし、かつ、インバータ１１において電源２０からモータ３０に電力を供給、或いはモータ３０で発電した電力を電源２０（二次電池）に供給可能な状態を維持する。
次に、本発明の実施形態６について図面を用いて説明する。図１０は、本発明の実施形態６に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。ここでは、エンジンを有するハイブリッド車に後退抑制装置を搭載した場合について説明する。
実施形態６に係る後退抑制装置１は、エンジン２を有するハイブリッド車に適用される点で、実施形態４に係る後退抑制装置と異なる。実施形態６に係る後退抑制装置１の各構成部については、実施形態４に係る後退抑制装置の構成部とほぼ同様である（モータ制御部１０の動作は異なる）。なお、エンジン２は、ハイブリッド車のように変速機３と機械的に接続されている。
次に、本発明の実施形態６に係る後退抑制装置の動作について説明する。ここでは、説明の便宜上、車輌の前方が坂道の上り方向に向いていることを想定して説明する。
まず、車輌が停止しエンジン２がアイドリング状態にある場合において、坂道発進する準備として後退防止のためにブレーキペダルを踏み、シフトレバーをＮ位置からＤ位置に移動することにより、短絡が行われる（ステップＦ１）。すなわち、速度検出部６１で車速が０ｋｍ／ｈであることが検出され、この車速に係る情報がモータ指示部１２に入力され、同時に、ブレーキ操作検出部６３でブレーキペダルが踏まれたことが検出され、このブレーキ操作に係る情報がモータ指示部１２に入力され、同時に、シフト位置検出部６４でシフトレバーのＤ位置が検出され、このＤ位置に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２はスイッチ部７０を切離し（ＯＦＦ）、かつ、インバータ１１の回路素子を全て又は一部をＯＮ状態にして配線間を短絡させるように制御する。これにより、後退抑制状態になる。
次に、ブレーキペダルを放してからアクセルペダルを踏むまでの間は、モータ指示部１２はスイッチ部４０での切離し（ＯＦＦ）とインバータ１１の回路素子の全て又は一部のＯＮ状態を維持する（ステップＦ２）。これにより、車輌が後退したときに、モータ３０に備わった永久磁石の作用により発電し、モータ３０内のコイルに短絡電流が流れ、車輌の後退を妨げる方向にトルクが発生し、車輌の後退する加速度は、モータ３０の端子を短絡させない場合よりも緩やかになる。
最後に、アクセルペダルを踏むことでエンジン２の動力により車輌が発進し、所定の速度（例えば１０ｋｍ／ｈ）に達すると、短絡が解除される（ステップＦ３）。すなわち、速度検出部６１で車速が１０ｋｍ／ｈ以上であることが検出され、この車速に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２はスイッチ部７０を接続（ＯＮ）し、かつ、インバータ１１において電源２０からモータ３０に電力を供給、或いはモータ３０で発電した電力を電源２０（二次電池）に供給可能に制御する。
なお、実施形態６の変形例として、実施形態５のような手元操作部５０（図１０参照）を適用して、坂道発進の直前に強制的にモータとインバータ間の配線間を短絡させるものであってもよい（図１０参照）。
実施形態は以上の通りであるが、実施形態１〜６では、車輌が前進する場合について説明しているが、車輌が後進する場合にも適用することができる。
実施形態１については、前記ステップＡ１において、シフトレバーをＮ位置からリア・ポジション（Ｒ位置）に移動して、シフト位置検出部６４でシフトレバーのＲ位置が検出され、このＲ位置に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２が短絡スイッチ部４０で配線間を短絡し、かつ、インバータ１１の全回路素子をＯＦＦとなるように制御するようにすればよい（図１参照）。その後の前記ステップＡ２〜Ａ３については同様である。
実施形態２については、前記ステップＢ２において、ブレーキペダルを踏んでシフトレバーをＲ位置にした状態から、ブレーキペダルを放してアクセルペダルを踏むまでの間は、モータ指示部１２は短絡スイッチ部４０での短絡とインバータ１１の全回路素子のＯＦＦ状態を維持するように制御すればよい（図３参照）。その他の前記ステップＢ１、Ｂ３については同様である。
実施形態３については、前記ステップＣ１において、シフトレバーをＮ位置からリア・ポジション（Ｒ位置）に移動して、シフト位置検出部６４でシフトレバーのＲ位置が検出され、このＲ位置に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２が短絡スイッチ部４０で配線間を短絡し、かつ、インバータ１１の全回路素子をＯＦＦとなるように制御するようにすればよい（図４参照）。その後の前記ステップＣ２〜Ｃ３については同様である。
実施形態４については、前記ステップＤ１において、シフトレバーをＮ位置からリア・ポジション（Ｒ位置）に移動して、シフト位置検出部６４でシフトレバーのＲ位置が検出され、このＲ位置に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２はスイッチ部７０を切離し（ＯＦＦ）、かつ、インバータ１１の回路素子の全て又は一部のＯＮとなるように制御するようにすればよい（図６参照）。その後の前記ステップＤ２〜Ｄ３については同様である。
実施形態５については、前記ステップＥ２において、ブレーキペダルを踏んでシフトレバーをＲ位置にした状態から、ブレーキペダルを放してアクセルペダルを踏むまでの間は、モータ指示部１２はスイッチ部７０での切離し（ＯＦＦ）とインバータ１１の回路素子の全て又は一部のＯＮ状態を維持するように制御すればよい（図８参照）。その他の前記ステップＥ１、Ｅ３については同様である。
実施形態６については、前記ステップＦ１において、シフトレバーをＮ位置からリア・ポジション（Ｒ位置）に移動して、シフト位置検出部６４でシフトレバーのＲ位置が検出され、このＲ位置に係る情報がモータ指示部１２に入力されることで、モータ指示部１２はスイッチ部７０を切離し（ＯＦＦ）、かつ、インバータ１１の回路素子の全て又は一部のＯＮとなるように制御するようにすればよい（図９参照）。その後の前記ステップＦ２〜Ｆ３については同様である。
本発明の実施形態１に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施形態１に係る後退抑制装置に用いられる電子回路を模式的に示した部分回路図である。 本発明の実施形態２に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施形態３に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施形態３に係る後退抑制装置の構成の変形例を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施形態４に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施形態４に係る後退抑制装置に用いられる電子回路を模式的に示した回路図である。 本発明の実施形態５に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施形態６に係る後退抑制装置の構成を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施形態６に係る後退抑制装置の構成の変形例を模式的に示したブロック図である。
符号の説明
１ 後退抑制装置
２ エンジン
３ 変速機
４ 車輪
１０ モータ制御部
１１ インバータ
１２ モータ指示部
２０ 電源
３０ モータ
４０ 短絡スイッチ部
５０ 手元操作部
６１ 速度検出部
６２ アクセル操作検出部
６３ ブレーキ操作検出部
６４ シフト位置検出部
７０ スイッチ部

Claims (7)

  1. 車輌の駆動軸に動力伝達するモータと、
    電源と、
    前記電源から前記モータに与える電力を制御するモータ制御部と、
    前記モータと前記モータ制御部とを結ぶ複数の配線間の短絡及びその解除が可能な短絡スイッチ部と、
    を備えることを特徴とする後退抑制装置。
  2. 前記モータ制御部は、前記短絡スイッチ部で短絡した際に前記電源から前記モータに電力を供給しないようにし、かつ、前記短絡スイッチ部で短絡を解除した際に前記電源から前記モータに電力を供給可能にすることを特徴とする請求項１記載の後退抑制装置。
  3. 車輌の駆動軸に動力伝達するモータと、
    電源と、
    前記電源から前記モータに与える電力を制御するモータ制御部と、
    前記電源と前記モータ制御部とを結ぶ配線上に配されるとともに接続及び切離し可能なスイッチ部と、
    を備えることを特徴とする後退抑制装置。
  4. 前記モータ制御部は、前記スイッチ部が切離された際に前記モータと前記モータ制御部とを結ぶ複数の配線間を短絡させ、かつ、前記スイッチ部が接続された際に前記配線間の短絡を解除することを特徴とする請求項３記載の後退抑制装置。
  5. 前記モータは、ステータと、当該ステータ内で回転するロータと、を備え、前記ステータ又はロータが永久磁石を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の後退抑制装置。
  6. 車輌の速度を検出する速度検出部を備え、
    前記モータ制御部は、前記速度検出部で検出された速度が所定の値以上になったときに、前記配線間の短絡を強制解除することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の後退抑制装置。
  7. アクセルの操作量を検出するアクセル操作検出部を備え、
    前記モータ制御部は、前記アクセル操作検出部でアクセルの操作を検出したときに、前記配線間の短絡を強制解除することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の後退抑制装置。
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