JP3227878B2

JP3227878B2 - 電気自動車の駆動力制御装置

Info

Publication number: JP3227878B2
Application number: JP07114493A
Authority: JP
Inventors: 欣也吉井; 武治小出; 英二市岡; 航一田中; 耕治郎倉持
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 2001-11-12
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: JPH06261417A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気自動車の駆動力制御
装置に係り、特に、坂路などでの停車時に電動モータの
トルク制御を行う制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車は、トルクコンバータを有す
るオートマチック車両のようなクリープトルクが無いた
め、坂路発進では瞬時にブレーキペダルからアクセルペ
ダルに踏み換えたり、サイドブレーキを使用したりしな
ければならないなど、オートマチック車両の運転に慣れ
た者にとっては運転操作が面倒で難しく、車両がずり下
がってしまうことがあった。これに対し、アクセルＯＦ
Ｆで車速が所定の微速度領域にある場合には、走行方向
と逆方向の制動トルクを発生させるように電動モータの
トルク制御を行うことにより、坂路などでの停車時にお
ける車両のずり下がりを防止することが、例えば特開平
２−６５６０４号公報等で提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の駆動力制御装置は、フットブレーキなどによる車
両停止時にも電動モータによる制動トルクが発生させら
れるため、無用な電力消費を招いて好ましくない。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、電力消費を抑制する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１発明は、電気自動車の駆動力制御装置であっ
て、(a) 車速が略零であるか否かを判断する手段と、
(b) ブレーキのＯＮ、ＯＦＦを検知する手段と、(c) ア
クセルのＯＮ、ＯＦＦを検知する手段と、(d)ブレーキ
がＯＮで車両が停止状態の時のブレーキ力を検出するブ
レーキ力検出手段と、(e) 車速が略零におけるブレーキ
ＯＦＦ時で且つアクセルＯＦＦ時のモータトルクと、車
速が略零におけるブレーキＯＮ時のモータトルクとを異
ならせるとともに、車速が略零でブレーキがＯＮからＯ
ＦＦへ切り換えられた場合には、そのブレーキがＯＮの
時に前記ブレーキ力検出手段によって検出されたブレー
キ力に応じて前記モータトルクを制御するモータトルク
制御手段と、を有することを特徴とする。第２発明は、
第１発明の電気自動車の駆動力制御装置において、前記
モータトルク制御手段は、車速が略零におけるブレーキ
ＯＦＦ時で且つアクセルＯＦＦ時のモータトルクを、車
両傾斜時に車速を略零に維持するように、勾配方向によ
りトルク方向を変えるものであることを特徴とする。第
３発明は、(a) 車速が略零であるか否かを判断する手段
と、(b) ブレーキのＯＮ、ＯＦＦを検知する手段と、
(c) ブレーキがＯＮで車両が停止状態の時のブレーキ力
を検出するブレーキ力検出手段と、(d) 車速が略零時に
ブレーキがＯＮかＯＦＦかによってモータトルクを異な
らせるとともに、車速が略零でブレーキがＯＮからＯＦ
Ｆへ切り換えられた場合には、そのブレーキがＯＮの時
に前記ブレーキ力検出手段によって検出されたブレーキ
力に応じて前記モータトルクを制御するモータトルク制
御手段と、を有することを特徴とする。

【０００６】

【作用】第１発明、第２発明の電気自動車の駆動力制御
装置においては、車速が略零でブレーキがＯＮからＯＦ
Ｆへ切り換えられた場合には、そのブレーキがＯＮで車
両停止時のブレーキ力に応じてモータトルクが制御され
るため、例えば登り坂で停車した後に発進する際のアク
セルＯＦＦで且つブレーキＯＦＦ時にブレーキＯＮ時の
ブレーキ力に応じてモータトルクによって駆動力を発生
させることにより、ペダルの踏み換え等の間に車両がず
り下がることが防止される。車速が略零時にブレーキが
ＯＮかＯＦＦかによってモータトルクを異ならせる第３
発明においても、例えば登り坂で停車した後に発進する
際のブレーキＯＦＦ時にブレーキＯＮ時のブレーキ力に
応じてモータトルクによって駆動力を発生させることに
より、ペダルの踏み換え等の間に車両がずり下がること
が防止される。

【０００７】

【発明の効果】ここで、第１発明、第２発明の駆動力制
御装置は、車速が略零におけるブレーキＯＦＦ時で且つ
アクセルＯＦＦ時のモータトルクと、車速が略零におけ
るブレーキＯＮ時のモータトルクとが異なるため、例え
ばブレーキが解除されたブレーキＯＦＦ時にのみモータ
トルク制御を実施したり、ブレーキＯＮ状態の車両停止
時にはブレーキ力を補完するように比較的小さなトルク
を発生させたりすることにより、無駄な電力消費が節減
されて走行距離を延ばすことができる。車速が略零時に
ブレーキがＯＮかＯＦＦかによってモータトルクを異な
らせる第３発明においても、例えばブレーキが解除され
たブレーキＯＦＦ時にのみモータトルク制御を実施した
り、ブレーキＯＮ状態の車両停止時にはブレーキ力を補
完するように比較的小さなトルクを発生させたりするこ
とにより、無駄な電力消費が節減されて走行距離を延ば
すことができる。また、何れの発明においても、車速が
略零でブレーキがＯＮからＯＦＦへ切り換えられた場合
には、そのブレーキがＯＮで車両停止時のブレーキ力に
応じてモータトルクが制御されるため、路面の勾配や車
両重量の相違などに拘らず常に適切な駆動力が速やかに
得られて車両のずり下がりが良好に防止される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明が適用された電気自動車
の制御系統を説明するブロック線図で、図２および図３
は、駆動装置１０の一例を詳しく示す断面図および骨子
図である。この駆動装置１０は、電動モータ１２および
減速機１６を備えて構成されており、電動モータ１２の
出力軸１４から出力された動力は、遊星歯車式減速機１
６において減速された後、遊星歯車式差動装置１８にお
いて左右の駆動系に分配される。一方の動力は、左側第
１等速継手２０Ｌ、左側車軸２２Ｌ、左側第２等速継手
２４Ｌを介して図示しないサスペンション装置に支持さ
れた左側駆動輪２６Ｌへ伝達され、他方の動力は、円筒
状の出力軸１４を貫通してその出力軸１４と同心に配設
された中間軸２８、右側第１等速継手２０Ｒ、右側車軸
２２Ｒ、右側第２等速継手２４Ｒを介して図示しないサ
スペンション装置に支持された右側駆動輪２６Ｒへ伝達
されるようになっている。駆動輪２６Ｌ，２６Ｒは、４
本の車輪から成る電気自動車の前輪または後輪を構成し
ている。

【０００９】上記電動モータ１２は、円筒状ハウジング
３０とその両端部に嵌合された第１サイドハウジング３
２および第２サイドハウジング３４などから成るハウジ
ング内に収容されて、その出力軸１４が車両の左右方向
と平行になる姿勢で配設されている。円筒状ハウジング
３０の内周面にはコイルを有するステータ３６が固定さ
れているとともに、出力軸１４にはステータ３６と同心
にロータ４０が固定されている。かかる電動モータ１２
としては、永久磁石型ＡＣモータ，誘導モータ，同期モ
ータ，ＤＣモータ等、種々のモータが用いられ得る。

【００１０】減速機１６は、図３から明らかなように、
前記出力軸１４の軸端に連結された第１サンギヤ４２
Ｓ、第１キャリヤ４２Ｃによって回転可能に支持されて
第１サンギヤ４２Ｓと噛み合う遊星ギヤ４２Ｐ、この遊
星ギヤ４２Ｐと噛み合うリングギヤ４２Ｒから成る第１
遊星歯車装置４２と、上記第１キャリヤ４２Ｃに連結さ
れた第２サンギヤ４４Ｓ、その第２サンギヤ４４Ｓと噛
み合う第２遊星ギヤ４４Ｐ、その第２遊星ギヤ４４Ｐと
噛み合う位置固定の第２リングギヤ４４Ｒ、第２遊星ギ
ヤ４４Ｐを回転可能に支持して前記第１リングギヤ４２
Ｒに連結された第２キャリヤ４４Ｃから成る第２遊星歯
車装置４４とを備えている。これにより、減速機１６
は、電動モータ１２から第１サンギヤ４２Ｓへ入力され
た回転を所定の減速比にしたがって減速し、上記第２キ
ャリヤ４４Ｃから後段の遊星歯車式差動装置１８の第３
リングギヤ４６Ｒへ出力する。

【００１１】差動装置１８は、ダブルピニオン型の遊星
歯車装置であって、前記左側第１等速継手２０Ｌの右端
に連結された第３サンギヤ４６Ｓ、前記第２キャリヤ４
４Ｃと連結された第３リングギヤ４６Ｒ、第３サンギヤ
４６Ｓおよび第３リングギヤ４６Ｒの一方および他方と
各々噛み合い且つ互いに噛み合う複数対の第３遊星ギヤ
４６Ｐ、４６Ｐ、それら複数対の第３遊星ギヤ４６Ｐ、
４６Ｐを回転可能に支持して前記中間軸２８の左端に連
結された第３キャリヤ４６Ｃを備えている。これによ
り、差動装置１８は、その第３リングギヤ４６Ｒに入力
された動力を分配して、左側駆動輪２６Ｌに作動的に連
結された第３サンギヤ４６Ｓと右側駆動輪２６Ｒに作動
的に連結された第３キャリヤ４６Ｃとへそれぞれ出力す
る。

【００１２】図１に戻って、前記電動モータ１２は、バ
ッテリ等の電源５０からモータ駆動制御回路５２を経て
駆動電力が供給されることにより正逆両方向へ回転駆動
される。モータ駆動制御回路５２はインバータ等であ
り、モータ制御用コンピュータ５４から供給される指令
信号ＳＴに従って、駆動電力の周波数や電流等を変更す
ることにより電動モータ１２の出力トルクを制御すると
ともに、電動モータ１２が強制回転させられることによ
り発生した電力を電源５０に蓄積する回生制動トルクを
制御する。モータ制御用コンピュータ５４は、ＣＰＵ５
６，ＲＡＭ５８，ＲＯＭ６０，水晶発振子等のクロック
信号源６２，図示しないＡ／Ｄコンバータ，入出力イン
タフェース回路等を備えて構成され、ＲＡＭ５８の一時
記憶機能を利用しつつＲＯＭ６０に予め記憶されたプロ
グラムに従って信号処理を行い、前記指令信号ＳＴをモ
ータ駆動制御回路５２に出力することにより電動モータ
１２の出力トルクや回生制動トルクを制御する。

【００１３】上記モータ制御用コンピュータ５４には、
アクセル操作量センサ６４，モータ回転速度センサ６
６，シフトポジションセンサ６８，ブレーキスイッチ７
０，油圧センサ７２等が接続され、アクセルペダルの操
作量Ａｃを表すアクセル操作量信号ＳＡｃ，電動モータ
１２の回転速度Ｎｍを表すモータ回転速度信号ＳＮｍ，
シフトレバーの操作レンジを表すシフトポジション信号
ＳＳｈ，ブレーキ操作手段としてのブレーキペダル７４
が踏込み操作されているか否かを表すブレーキ信号Ｓ
Ｂ，ブレーキペダル７４の踏込み操作によって発生する
ブレーキマスタシリンダのブレーキ油圧Ｐを表す油圧信
号ＳＰがそれぞれ供給される。シフトレバーは運転席の
近傍に配設され、車両を前進させるＤ（ドライブ）レン
ジ，後退させるＲ（リバース）レンジ，駐車する際のＰ
（パーキング）レンジ，電動モータ１２のフリー回転を
許容するＮ（ニュートラル）レンジなどに選択操作され
るものである。また、ブレーキスイッチ７０は、ブレー
キペダル７４が原位置から踏込み操作されることにより
ＯＮとなるリミットスイッチ等にて構成される。

【００１４】次に、上記モータ制御用コンピュータ５４
による駆動力制御について、図４〜図６のフローチャー
トを参照しつつ説明する。なお、この図４〜図６のフロ
ーチャートは、例えば数十ｍｓｅｃ程度の予め定められ
た所定のサイクルタイムで繰り返し実行される。

【００１５】ステップＳ１ではモータ回転速度信号ＳＮ
ｍが表すモータ回転速度Ｎｍに基づいて算出される車速
Ｖが零か否かを判断し、ステップＳ２ではブレーキ信号
ＳＢに基づいてブレーキペダル７４が踏込み操作された
ブレーキＯＮ状態か否かを判断する。そして、それ等の
判断が共にＹＥＳの場合にステップＳ３を実行し、目標
トルクＴｏを零とするとともに、この目標トルクＴｏを
表す指令信号ＳＴをモータ駆動制御回路５２に出力する
ことにより、電動モータ１２の出力トルクが目標トルク
Ｔｏ、この場合には零となるように制御する。次のステ
ップＳ４では油圧信号ＳＰが表すブレーキ油圧Ｐを読み
込み、ステップＳ５では、そのブレーキ油圧Ｐに基づい
てブレーキ力に対応する制動力が得られるような電動モ
ータ１２の出力トルクを制御トルクＴｍに設定する。ブ
レーキ力は、ホイールシリンダの受圧面積や摩擦材の摩
擦係数などに応じてブレーキ油圧Ｐにより一義的に定ま
るため、ブレーキ油圧Ｐはブレーキ力に対応する。ま
た、ブレーキ力に対応する制動力が得られるような制御
トルクＴｍは、上記ホイールシリンダの受圧面積や摩擦
材の摩擦係数、減速機１６の減速比、駆動輪２６Ｌ，２
６Ｒの径寸法などに基づいてブレーキ油圧Ｐをパラメー
タとして予め定められた演算式、或いは実験やシミュレ
ーション等の結果をもとに予めＲＯＭ６０等に記憶され
たデータマップなどから求められる。その後、ステップ
Ｓ６でフラグＦ１を「１」にするとともにフラグＦ２を
「０」にし、ステップＳ７でタイマＴimＡをリセットす
る。

【００１６】前記ステップＳ１，Ｓ２の少なくとも一方
がＮＯの場合には、ステップＳ８を実行し、シフトポジ
ション信号ＳＳｈおよびブレーキ信号ＳＢに基づいて、
シフトレバーの操作レンジがＤレンジで且つブレーキペ
ダル７４が踏込み操作されていないブレーキＯＦＦ状態
であるか否かを判断する。Ｄレンジで且つブレーキＯＦ
Ｆの場合は、ステップＳ９においてフラグＦ１が「１」
か否かを判断する。フラグＦ１は前記ステップＳ６で
「１」とされるため、ブレーキ操作による車両停止状態
からＤレンジでブレーキ解除された場合には、上記ステ
ップＳ８，Ｓ９の判断は共にＹＥＳとなり、ステップＳ
１０以下を実行するが、そうでない場合にはステップＳ
１４で通常のトルク制御を行い、ステップＳ１５でフラ
グＦ１，Ｆ２を共に「０」とする。ステップＳ１４の通
常のトルク制御は、基本的には図７に示すようなデータ
マップに従って、アクセル操作量Ａｃおよびモータ回転
速度Ｎｍに基づいてトルク指令値Ｔａを算出し、そのト
ルク指令値Ｔａを目標トルクＴｏとして指令信号ＳＴを
出力することにより、電動モータ１２の出力トルクが目
標トルクＴｏすなわちトルク指令値Ｔａと一致するよう
に制御する。また、所定の制動条件を満足する場合に回
生制動トルクを発生させるための指令信号ＳＴを出力
し、内燃機関の自動車におけるエンジンブレーキと同様
な制動トルクを発生させ、且つその大きさを制御すると
ともに、その制動トルクに対応する電気エネルギーを電
源５０に蓄積させる。

【００１７】ステップＳ１０では、アクセル操作量信号
ＳＡｃが表すアクセル操作量Ａｃが略零、例えば数％程
度以下のアクセルＯＦＦ状態か否かを判断し、アクセル
ＯＦＦ状態の場合にはステップＳ１１においてフラグＦ
２が「０」か否かを判断する。フラグＦ２は前記ステッ
プＳ６で「０」とされるため、ステップＳ１０以下の各
ステップの実行開始当初は「０」であり、ステップＳ１
２を実行する。

【００１８】ステップＳ１２は、例えば図５のフローチ
ャートに従って行われ、先ずステップＳＣ１において車
速Ｖが負か否かを判断する。車速Ｖが負の場合、すなわ
ち路面が登り勾配でブレーキＯＦＦにより車両が後退し
た場合には、ステップＳＣ２において現在の目標トルク
Ｔｏに予め定められた一定値αを加算し、その新たな目
標トルクＴｏを表す指令信号ＳＴをモータ駆動制御回路
５２に出力することにより、電動モータ１２の出力トル
クを一定値αだけ増大させる。また、ステップＳＣ３で
は、前記ステップＳ５で設定された制御トルクＴｍと目
標トルクＴｏとを比較し、Ｔｏ≧Ｔｍか否かを判断す
る。そして、Ｔｏ≧Ｔｍになると、ステップＳＣ４にお
いてタイマＴimＢをリセットするとともに、ステップＳ
Ｃ５においてフラグＦ２を「１」とし、以後のサイクル
では図４のステップＳ１１に続いてステップＳ１３を実
行する。すなわち、かかる図５の各ステップの実行開始
当初は通常は目標トルクＴｏが零であるため、急激なト
ルク変化を防止するために１回の制御サイクルで一定値
αずつ目標トルクＴｏを増大させるようにしたのであ
り、また、目標トルクＴｏが制御トルクＴｍとされて車
両停止中のブレーキ力と同程度の制動力、この場合には
前進方向の駆動力が発生させられることにより、ブレー
キＯＦＦ時の車両のずり下がりが速やかに防止される。

【００１９】上記ステップＳＣ１の判断がＮＯの場合、
すなわち車速Ｖが負でない場合には、ステップＳＣ６に
おいて車速Ｖが零以上で且つ予め定められた判定車速Ｓ
ＰＤ以下か否かを判断する。この判定車速ＳＰＤは、セ
ンサの検出誤差や電動モータ１２のトルク制御の精度等
を考慮して零に近い正の一定値が設定される。そして、
０≦Ｖ≦ＳＰＤでない場合、言い換えれば車速Ｖが判定
車速ＳＰＤより大きい場合で、路面が下り勾配でブレー
キＯＦＦにより車両が前進した場合には、ステップＳＣ
７において現在の目標トルクＴｏから予め定められた一
定値αを減算し、その新たな目標トルクＴｏを表す指令
信号ＳＴをモータ駆動制御回路５２に出力することによ
り、電動モータ１２の出力トルクを一定値αだけ減少さ
せる。また、ステップＳＣ８では、目標トルクＴｏが−
Ｔｍ／２以下か否かを判断し、Ｔｏ≦−Ｔｍ／２になる
と、前記ステップＳＣ４，ＳＣ５を実行する。この場合
も、急激なトルク変化を防止するために１回の制御サイ
クルで一定値αずつ目標トルクＴｏを減少させるように
したのであり、また、目標トルクＴｏが−Ｔｍ／２とさ
れ、車両後退方向の駆動力が発生させられることによ
り、ブレーキＯＦＦ時の車両前方へのずり下がりが抑制
される。目標トルクＴｏを−Ｔｍ／２としたのは、下り
坂でブレーキＯＦＦにより車両が後退してしまうことを
回避するためである。なお、上記ステップＳＣ７の一定
値αは、前記ステップＳＣ２の一定値αと必ずしも一致
させる必要はない。

【００２０】上記ステップＳＣ６の判断がＹＥＳの場
合、すなわち車速Ｖが零以上で且つ判定車速ＳＰＤ以下
の場合には、目標トルクＴｏを変更することなくステッ
プＳＣ１０を実行し、タイマＴimＡの計時内容が予め定
められた一定時間ｔａを超えたか否かを判断する。タイ
マＴimＡは、前記図４のステップＳ７でリセットされる
ため、実質的にブレーキ操作が解除された後の経過時間
を計時することになり、一定時間ｔａは、ブレーキ解除
後に路面の勾配により実際に車両が前進または後退する
までの遅れ時間を考慮して定められる。そして、タイマ
ＴimＡの計時内容が一定時間ｔａを超えると、ステップ
ＳＣ５でフラグＦ２を「１」とする。したがって、平坦
路等でブレーキ解除後も車両が全く動かない場合は、目
標トルクＴｏ＝０の状態が維持される。

【００２１】ステップＳＣ５でフラグＦ２が「１」とさ
れ、図４のステップＳ１１の判断がＮＯになると、続い
てステップＳ１３を実行する。このステップＳ１３は、
車両の個体差や経時変化、或いは車両停止中におけるブ
レーキ力のばらつきなどに拘らず、車速Ｖが零以上で且
つ判定車速ＳＰＤ以下となるように目標トルクＴｏを補
正するためのもので、例えば図６のフローチャートに従
って行われ、ステップＳＳ１ではタイマＴimＢの計時内
容が予め定められた一定時間ｔｂを超えたか否かを判断
する。タイマＴimＢは、目標トルクＴｏが変更された場
合にステップＳＳ４または前記ステップＳＣ４でリセッ
トされ、その目標トルクＴｏの変更後の時間を計時する
もので、一定時間ｔｂは電動モータ１２のトルク変化に
伴って実際に車速Ｖが変化するまでの遅れ時間を考慮し
て設定される。そして、タイマＴimＢの経時内容が一定
時間ｔｂを超えるまでは目標トルクＴｏを変更しない
が、Ｔim≧ｔｂになるとステップＳＳ２以下を実行す
る。

【００２２】ステップＳＳ２では車速Ｖが負か否かを判
断し、負の場合にはステップＳＳ３において現在の目標
トルクＴｏに一定値βを加算し、電動モータ１２の出力
トルクを一定値βだけ増大させるとともに、ステップＳ
Ｓ４においてタイマＴimＢをリセットする。ステップＳ
Ｓ２の判断がＮＯの場合にはステップＳＳ５を実行し、
車速Ｖが零以上で且つ判定車速ＳＰＤ以下か否かを判断
する。このステップＳＳ５の判断がＮＯの場合、言い換
えればＳＰＤ＜Ｖの場合には、ステップＳＳ６において
現在の目標トルクＴｏから一定値βを引き算し、電動モ
ータ１２の出力トルクを一定値βだけ減少させるととも
に、前記ステップＳＳ４においてタイマＴimＣをリセッ
トする。また、車速Ｖが０≦Ｖ≦ＳＰＤでステップＳＳ
５の判断がＹＥＳの場合には、目標トルクＴｏを変更す
ることなくこれ等のステップを繰り返す。これにより、
車速Ｖが０≦Ｖ≦ＳＰＤとなるように電動モータ１２の
出力トルクが制御される。上記ステップＳＳ６の一定値
βは、ステップＳＳ３の一定値βと必ずしも同じ値であ
る必要はないし、これ等の一定値βが車速Ｖや、車速Ｖ
と判定車速ＳＰＤとの速度差等をパラメータとして設定
されるようにすることもできる。

【００２３】図４に戻って、前記ステップＳ１０の判断
がＮＯの場合、すなわちアクセルが踏込み操作された場
合には、続いてステップＳ１６を実行し、前記図７のデ
ータマップに従ってアクセル操作量Ａｃおよびモータ回
転速度Ｎｍに基づいてトルク指令値Ｔａを算出する。次
のステップＳ１７では、現在の目標トルクＴｏと上記ト
ルク指令値Ｔａとを比較し、Ｔａ＜Ｔｏの場合には前記
ステップＳ１１以下を実行する。また、Ｔａ≧Ｔｏの場
合は、ステップＳ１８においてトルク指令値Ｔａを目標
トルクＴｏとし、電動モータ１２の出力トルクがトルク
指令値Ｔａとなるように制御するとともに、ステップＳ
１９においてフラグＦ１を「０」とし、これにより、以
後のサイクルではステップＳ９に続いてステップＳ１４
の通常のトルク制御が行われるようになる。

【００２４】このような本実施例の電気自動車において
は、ブレーキＯＮ状態で且つ車両停止時にブレーキ油圧
Ｐを検出して制御トルクＴｍを設定し、ブレーキ解除時
には、その制御トルクＴｍに基づいて電動モータ１２の
出力トルクが制御されるため、路面の勾配や車両重量の
相違などに拘らず常に適切な制動力が速やかに得られ、
車両移動距離に応じてトルク制御する従来装置に比較し
て、登り坂での車両のずり下がりや前進・後退振動が良
好に防止される。また、上記ブレーキ油圧Ｐに基づく電
動モータ１２のトルク制御は、ブレーキペダル７４の踏
込み操作が解除された後に行われるため、無駄な電力消
費が節減されて走行距離を延ばすことができる。

【００２５】本実施例では、モータ制御用コンピュータ
５４による一連の信号処理のうち、ステップＳ１を実行
する部分が、車速Ｖが略零であるか否かを判断する手段
で、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４を実行する部分が油圧セ
ンサ７２と共にブレーキ力検出手段を構成しており、ス
テップＳ３、Ｓ１２、Ｓ１３を実行する部分がモータト
ルク制御手段である。ステップＳ３は車速Ｖが略零にお
けるブレーキＯＮ時のモータトルク制御で、ステップＳ
１２およびＳ１３は、車速Ｖが略零におけるアクセルＯ
ＦＦで且つブレーキＯＦＦ時のモータトルク制御であ
り、本実施例では車両傾斜時に車速Ｖを略零に維持する
ように、勾配方向によりトルク方向を変えるようになっ
ている。また、ブレーキスイッチ７０がブレーキのＯ
Ｎ、ＯＦＦを検知する手段で、アクセル操作量センサ６
４がアクセルのＯＮ、ＯＦＦを検知する手段である。

【００２６】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
８は、前記図５に代えて用いられるフローチャートで、
図４におけるステップＳ１２の内容の別の例を示す図で
ある。この実施例では、傾斜角センサ等により車両の傾
斜角θすなわち路面の勾配を検出するようになってお
り、前記ステップＳ４ではブレーキ油圧Ｐと共に傾斜角
θを読み込み、ステップＳ５では、傾斜角θに基づいて
登り勾配か下り勾配かを判断し、登り勾配の場合には制
御トルクＴｍを正とし、下り勾配の場合には制御トルク
Ｔｍを負とする。また、下り勾配の場合の制御トルクＴ
ｍの大きさ、すなわち絶対値は、登り勾配の場合の制御
トルク、すなわちブレーキ油圧Ｐに応じて前記第１実施
例と同様にして求められる制御トルクＴｍの例えば１／
２に設定され、傾斜角θが略零の平坦路ではＴｍ＝０と
される。

【００２７】そして、図８のステップＳＲ１では、上記
ステップＳ５で設定された制御トルクＴｍが正か否かを
判断し、正の場合にはステップＳＲ２を実行することに
より、目標トルクＴｏすなわち電動モータ１２の出力ト
ルクを一定値αずつ増大させるとともに、その目標トル
クＴｏの絶対値が制御トルクＴｍの絶対値以上となって
ステップＳＲ５の判断がＹＥＳになると、ステップＳＲ
６，ＳＲ７でタイマＴimＢをリセットするとともにフラ
グＦ２を「１」とする。ステップＳＲ１の判断がＮＯの
場合にはステップＳＲ３で制御トルクＴｍが負か否かを
判断し、負の場合にはステップＳＲ４を実行することに
より、目標トルクＴｏすなわち電動モータ１２の出力ト
ルクを一定値αずつ減少させ、その目標トルクＴｏの絶
対値が制御トルクＴｍの絶対値以上となってステップＳ
Ｒ５の判断がＹＥＳになると、ステップＳＲ６，ＳＲ７
を実行する。また、制御トルクＴｍ＝０でステップＳＲ
１，ＳＲ３の判断が共にＮＯの場合には、ステップＳＲ
８において目標トルクＴｏを零とした後、ステップＳＲ
７でフラグＦ２を「１」とする。

【００２８】この場合には、ブレーキ操作が解除される
と直ちに制御トルクＴｍに応じて電動モータ１２のトル
ク制御が開始されるため、前記第１実施例のように車速
Ｖが０≦Ｖ≦ＳＰＤの範囲外となってから電動モータ１
２のトルク制御を行う場合に比較して、坂路での車両の
ずり下がりが一層効果的に防止される。例えば、図９は
登り勾配で車両を停止したのち発進する場合のトルク変
化の一例を示す図で、一点鎖線はブレーキ力をトルクに
換算したグラフであり、時間ｔ₀ はブレーキペダル７４
の踏込み操作が解除されたブレーキＯＦＦ時の時間であ
る。実線は電動モータ１２の実際の出力トルク変化を示
すグラフで、トルク立上り時間ｔ₁ から時間ｔ₂ までの
間の時間は前記ステップＳＲ２によるトルク漸増期間で
ある。ブレーキＯＦＦ時ｔ₀ からトルク立上り時間ｔ₁
までの間の時間は電動モータ１２の応答遅れであるが、
ブレーキ力が完全に零となる前にモータ出力トルクは上
昇を開始するため、車両のずり下がりが良好に回避され
る。なお、二点鎖線は、アクセル操作量Ａｃに基づいて
電動モータ１２の出力トルクが制御された場合のグラフ
で、時間ｔ₃ は、アクセル操作量Ａｃに応じてモータ出
力トルクが上昇を開始した時間である。

【００２９】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明は更に別の態様で実施すること
もできる。

【００３０】例えば、前記実施例では下り勾配でも後退
方向の駆動力が発生させられ、車両が前方へずり下がる
ことを抑制するようになっていたが、下り勾配で車両が
前方へずり下がる場合は運転操作上それ程問題にならな
いため、この下り勾配での制動トルク制御は必ずしも必
要でない。なお、下り勾配での制御トルクの大きさは、
登り勾配での制御トルクの大きさの１／２とされていた
が、これは適宜変更できる。

【００３１】また、前記実施例ではステップＳ１３で車
速Ｖが略零となるように電動モータ１２のトルク補正を
行うようになっていたが、かかるトルク補正は必ずしも
必要でない。

【００３２】上記トルク補正によって実際に車速Ｖが略
零となった時のトルク値に基づいて制御トルクＴｍのデ
ータマップを書き換えたり、ブレーキ油圧Ｐをパラメー
タとする補正マップに記憶したりすることにより、次回
の制動トルク制御では、その新たな制御トルクＴｍ、或
いは補正マップで補正した制御トルクに基づいて制動ト
ルク制御を行うようにすることもできる。その場合に
は、例えば運転者によって異なるブレーキ力のばらつき
に起因する制御誤差を小さくできる。

【００３３】また、前記実施例ではブレーキＯＮ状態の
車両停止時には目標トルクＴｏが零とされていたが、例
えばブレーキ力を補完するように比較的小さなトルクを
発生させることも可能である。

【００３４】また、前記実施例ではブレーキペダル７４
によるブレーキ力に基づいてトルク制御を行っていた
が、パーキングブレーキによるブレーキ力を例えばパー
キングブレーキのケーブル張力等によって検出し、その
ケーブル張力に応じてブレーキ解除後のトルク制御を行
うことも可能である。

【００３５】また、前記実施例ではブレーキ力と略同等
の制動力が得られる制御トルクＴｍが設定されるように
なっていたが、一般にブレーキ力は車両のずり下がりを
防止する最小制動力より大きいため、ブレーキ力による
制動力より小さめの制動力が得られる制御トルクＴｍを
求めるようにしても良い。

【００３６】また、前記実施例の制動トルク制御では目
標トルクＴｏを漸増または漸減させるようになっていた
が、このような制御は必ずしも必要でなく、直ちに目標
トルクＴｏを制御トルクＴｍ等とすることも可能であ
る。車両のずり下がりを防止しつつトルク変化のショッ
クを抑制する上で、例えば登り勾配では制御トルクＴｍ
の８割程度の値まで瞬時に増大させた後、Ｔｍまで漸増
するようにしても良い。

【００３７】また、前記実施例ではブレーキ油圧Ｐのみ
で制御トルクＴｍを求めるようになっていたが、車両の
傾斜角θや車両重量など他の運転状態を考慮して制御ト
ルクＴｍを求めたり補正したりすることも可能である。

【００３８】また、前記実施例ではシフトレバーがＤレ
ンジへ操作されている場合の制動トルク制御について説
明したが、Ｒレンジへ操作されている場合に同様な制動
トルク制御を行うことも可能である。

【００３９】また、前記実施例では電動モータ１２，減
速機１６，および差動装置１８を同軸上に有する駆動装
置１０が一対の駆動輪２６Ｌ，２６Ｒ間に配設された電
気自動車について説明したが、複数軸の減速機や傘歯車
式の差動装置を有するもの、減速機を備えていないも
の、減速比を変更できる変速機を有するものなど、駆動
装置の構成は適宜変更され得る。

【００４０】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である駆動力制御装置を備え
た電気自動車の制御系統を説明するブロック線図であ
る。

【図２】図１の電気自動車の駆動装置を示す断面図であ
る。

【図３】図２の駆動装置の動力伝達経路を説明する骨子
図である。

【図４】図１の電気自動車の駆動力制御を説明するフロ
ーチャートである。

【図５】図４におけるステップＳ１２の内容を説明する
フローチャートである。

【図６】図４におけるステップＳ１３の内容を説明する
フローチャートである。

【図７】図４のステップＳ１４，Ｓ１６でトルク指令値
Ｔａを求める際に用いるデータマップの一例である。

【図８】図４におけるステップＳ１２の別の態様を説明
するフローチャートである。

【図９】図８の場合のトルク変化の一例を説明するタイ
ムチャートである。

【符号の説明】

１２：電動モータ５４：モータ制御用コンピュータ６４：アクセル操作量センサ７０：ブレーキスイッチ７２：油圧センサＶ：車速Ｐ：ブレーキ油圧（ブレーキ力）ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４：ブレーキ力検出手段ステップＳ３、Ｓ１２、Ｓ１３：モータトルク制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中航一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者倉持耕治郎愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開平５−252612（ＪＰ，Ａ) 特開平４−165905（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60L 9/00 - 9/32 B60L 7/00 - 7/28 B60L 15/00 - 15/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車速が略零であるか否かを判断する手段
と、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦを検知する手段と、アクセルのＯＮ、ＯＦＦを検知する手段と、ブレーキがＯＮで車両が停止状態の時のブレーキ力を検
出するブレーキ力検出手段と、車速が略零におけるブレーキＯＦＦ時で且つアクセルＯ
ＦＦ時のモータトルクと、車速が略零におけるブレーキ
ＯＮ時のモータトルクとを異ならせるとともに、車速が
略零でブレーキがＯＮからＯＦＦへ切り換えられた場合
には、該ブレーキがＯＮの時に前記ブレーキ力検出手段
によって検出されたブレーキ力に応じて前記モータトル
クを制御するモータトルク制御手段と、を有することを特徴とする電気自動車の駆動力制御装
置。
【請求項２】前記モータトルク制御手段は、車速が略
零におけるブレーキＯＦＦ時で且つアクセルＯＦＦ時の
モータトルクを、車両傾斜時に車速を略零に維持するよ
うに、勾配方向によりトルク方向を変えるものであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の駆動力制
御装置。
【請求項３】車速が略零であるか否かを判断する手段
と、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦを検知する手段と、ブレーキがＯＮで車両が停止状態の時のブレーキ力を検
出するブレーキ力検出手段と、車速が略零時にブレーキがＯＮかＯＦＦかによってモー
タトルクを異ならせるとともに、車速が略零でブレーキ
がＯＮからＯＦＦへ切り換えられた場合には、該ブレー
キがＯＮの時に前記ブレーキ力検出手段によって検出さ
れたブレーキ力に応じて前記モータトルクを制御するモ
ータトルク制御手段と、を有することを特徴とする電気自動車の駆動力制御装
置。