JP2000158974A - 電気自動車用クルーズコントロールシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車に搭載することが出来るクル
ーズコントロールシステムを提供する。 【解決手段】 アクセルペダルに対して設けられ、実際
のアクセルペダル踏込量を示す検出信号ａを出力するア
クセラレータ３と、電気自動車を設定速度で走行させる
ために必要な要求アクセルペダル踏込量を演算し、それ
に応じた指示信号ｂを出力する演算回路１Ａと、アクセ
ラレータ３からの検出信号ａと演算回路１Ａからの指示
信号ｃを加算して制御信号ｄを出力する加算回路１Ｄ
と、この加算回路１Ｄからの制御信号ｄに応じてモータ
制御を行うモータ制御部２Ａとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電気自動車を定
速で走行させるクルーズコントロールシステムに関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】自動車に装備されるク
ルーズコントロールシステムは、自動車を運転者が設定
する任意の速度に保って走行させるものであり、従来か
らガソリンエンジン搭載の自動車（ＩＣＥ車）に装備さ
れている。

【０００３】このＩＣＥ車のクルーズコントロールシス
テムは、運転者によってクルーズコントロールの設定が
行われた際に、スロットルを所要の開度位置に保持して
車速を一定に保つものである。

【０００４】そして、追い越し時等において加速が必要
な場合には、アクセルの踏み込みに連動してスロットル
を機械的に加速側に動作させ、アクセルペダルの踏み込
みが解除されると、スロットルを元の位置に復帰させて
定速走行を継続する。

【０００５】また、追突回避等のために減速が必要な場
合には、ブレーキペダルの踏み込みに連動してスロット
ルの保持を解除し、クルーズコントロールによる定速走
行を終了するようになっている。

【０００６】近年、その需要が高まっている電気自動車
（ＥＶ車）においても、クルーズコントロールシステム
の搭載への要望が大きくなって来ている。しかしなが
ら、このＥＶ車においては、ＩＣＥ車のスロットルに相
当する構成を備えておらず、このため、ＩＣＥ車のクル
ーズコントロールシステムの構成をＥＶ車にそのまま適
用することは出来ない。

【０００７】この発明は、上記のような電気自動車にク
ルーズコントロールシステムを適用する場合の問題点を
解決するために為されたものである。すなわち、この発
明は、電気自動車に搭載することが出来るクルーズコン
トロールシステムを提供することを第１の目的とする。

【０００８】さらに、この発明は、電気自動車に搭載さ
れるクルーズコントロールシステムにおいて、システム
作動時に、運転者による速度制御を行うことが出来るよ
うにすることを第２の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明による電気自
動車用クルーズコントロールシステムは、上記第１の目
的を達成するために、アクセルペダルの踏込量に応じて
駆動用モータの駆動制御を行う電気自動車において、前
記アクセルペダルに対して設けられ、実際のアクセルペ
ダル踏込量を示す検出信号を出力するアクセラレータ
と、電気自動車を設定速度で走行させるために必要な要
求アクセルペダル踏込量を演算し、それに応じた指示信
号を出力する演算手段と、前記アクセラレータからの検
出信号と前記演算手段からの指示信号を加算して制御信
号を出力する加算手段と、この加算手段からの制御信号
に応じてモータ制御を行うモータ制御部とを備えている
ことを特徴としている。

【００１０】この第１の発明による電気自動車用クルー
ズコントロールシステムは、クルーズコントロールシス
テムが作動されると、演算手段が、その時点での車速を
記憶する。

【００１１】そして、この演算手段が、モータ制御部に
おいて電気自動車を設定速度で定速走行させるための制
御に必要な要求アクセルペダル踏込量の演算を行い、そ
れに応じた指示信号を加算手段に出力する。

【００１２】加算手段は、演算手段とアクセラレータに
接続されていて、クルーズコントロールシステムが作動
していない場合には、アクセラレータから入力される検
出信号をモータ制御部に出力して速度制御を行わせる。

【００１３】クルーズコントロールシステムが作動する
と、加算手段は、演算手段からの指示信号とアクセラレ
ータからの検出信号を加算し、制御信号をモータ制御部
に出力して速度制御を行わせる。

【００１４】モータ制御部は、この加算手段から継続的
に出力される制御信号によって、前記自動車を一定の速
度で走行するように速度制御する。以上のように、上記
第１の発明によれば、電気自動車においても、クルーズ
コントロールシステムを搭載することが出来るようにな
る。

【００１５】第２の発明による電気自動車用クルーズコ
ントロールシステムは、前記第１の目的を達成するため
に、第１の発明の構成に加えて、前記演算手段は、前記
アクセラレータの検出信号を入力し、演算された要求ア
クセルペダル踏込量から前記アクセラレータにより検出
された実際のアクセルペダル踏込量を減算した値を前記
指示信号として出力することを特徴としている。

【００１６】この第２の発明による電気自動車用クルー
ズコントロールシステムは、その作動時に、演算手段
が、モータ制御部において電気自動車を定速走行させる
ための制御に必要な要求アクセルペダル踏込量の演算を
行う。

【００１７】そして、演算手段は、この演算された要求
アクセルペダル踏込量から、アクセラレータにより検出
された実際のアクセルペダル踏込量を減算して、その減
算された値を指示信号として加算手段に出力する。

【００１８】以上のように、上記第２の発明によれば、
クルーズコントロールシステムの作動直後においてアク
セルの踏み込みが解除されていない場合でも、アクセラ
レータからの検出信号によって、電気自動車が急加速さ
れる虞はない。これによって、電気自動車へのクルーズ
コントロールシステムの搭載が可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の最も好適と思わ
れる実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明
を行う。

【００２０】図１は、この発明による電気自動車用クル
ーズコントロールシステムの実施形態における一例を示
すものである。この図１において、クルーズコントロー
ルユニット１は、演算回路１Ａ，メモリ１Ｂ，電源回路
１Ｃおよび加算回路１Ｄを備えている。

【００２１】このクルーズコントロールユニット１は、
ＥＶ車を駆動するモータの駆動制御を行うモータ制御回
路２と、アクセルペダルによって動作されるアクセラレ
ータ３に接続されている。

【００２２】クルーズコントロールユニット１の演算回
路１Ａは、クルーズコントロールによる走行中に、モー
タ制御回路２においてＥＶ車を設定車速で定速走行させ
るための制御に必要な要求アクセル踏込量（仮想アクセ
ル踏込量）の演算を行う。

【００２３】この演算は、アクセラレータ３から入力さ
れるアクセル信号（検出信号）ａと車速センサＳＶから
入力される車速信号ｂに基づいて行われ、演算された指
示値を示すクルーズ信号（指示信号）ｃが、加算回路１
Ｄに出力される。

【００２４】加算回路１Ｄには、アクセラレータ３が接
続されていて、このアクセラレータ３からアクセル信号
ａが入力される。この加算回路１Ｄは、演算回路１Ａか
らのクルーズ信号ｃとアクセラレータ３からのアクセル
信号ａを加算して、制御信号ｄとしてモータ制御回路２
に出力する。

【００２５】演算回路１Ａには、電源回路１Ｃが接続さ
れていて、図示しないイグニッション・キーの作動によ
り、この電源回路１Ｃから電源が供給されるようになっ
ている。演算回路１Ａには、この演算回路１Ａの作動を
オンにする作動スイッチＳ１と、図示しないブレーキペ
ダルの踏み込みに連動してオンされるブレーキスイッチ
Ｓ２が接続されている。

【００２６】さらに、定速走行を行う車速を設定するた
めの車速セットスイッチＳ３と、定速走行制御を中止し
て惰行走行を行うためのコースティングスイッチＳ４が
接続されている。さらに、後述するように演算回路１Ａ
による定速走行制御が中断された際に、もとの定速走行
制御を回復させるためのリジュームスイッチＳ５が接続
されている。

【００２７】モータ制御回路２は、ＥＶ車を駆動するモ
ータの駆動制御を行うモータ制御部２Ａを備えており、
このモータ制御部２Ａにクルーズコントロールユニット
１の加算回路１Ｄからの制御信号ｄが入力されて、モー
タの駆動制御を行う。このモータ制御回路２は、さら
に、アクセラレータ３のための電源２Ｂを備えている。

【００２８】アクセラレータ３は、図示しないアクセル
ペダルに連動して動作する可変抵抗器３Ａを備えてい
る。そして、このアクセラレータ３は、モータ制御回路
２の電源２Ｂから供給され可変抵抗器３Ａによって可変
される電圧を、前述したアクセル信号ａとしてクルーズ
コントロールユニット１の演算回路１Ａと加算回路１Ｄ
に出力する。

【００２９】上記クルーズコントロールシステムは、イ
グニッション・キーがオンされることによりクルーズコ
ントロールユニット１の電源回路１Ｃがオンして、演算
回路１Ａに電源が供給される。

【００３０】通常の走行時において、運転者によりアク
セルペダルの操作が行われると、電源２Ｂからアクセラ
レータ３に印加される電圧が、アクセラレータ３の可変
抵抗器３Ａによって、アクセルペダルの踏込量に対応す
る電圧に可変される。

【００３１】そして、その電圧がアクセル信号ａとして
クルーズコントロールユニット１の加算回路１Ｄに出力
される。加算回路１Ｄは、この入力されてくるアクセル
信号ａを制御信号ｄとしてモータ制御回路２のモータ制
御部２Ａに出力する。モータ制御部２Ａは、入力されて
くる制御信号ｄに基づいてモータの駆動電圧を制御する
ことにより、ＥＶ車の車速を増減させる。

【００３２】クルーズコントロールによる定速走行を行
う場合には、運転者があらかじめ作動スイッチＳ１をオ
ンにしておくことによって、演算回路１Ａを待機状態に
しておく。

【００３３】そして、この状態で、車速が所望の速度に
なった時に、運転者が車速セットスイッチＳ３をオンに
することによって、クルーズコントロールユニット１の
制御による定速走行が開始される。

【００３４】すなわち、演算回路１Ａは、図２に示され
るようなプログラムを実行し、定速走行のために必要な
仮想アクセル踏込量の演算を行い、その仮想アクセル踏
込量に応じたクルーズ信号Ｃを加算回路１Ｄに出力す
る。

【００３５】以下、このクルーズコントロール時の演算
回路１Ａにおける演算の手順を、図２のフローチャート
を参照しながら説明する。

【００３６】演算回路１Ａは、車速セットスイッチＳ３
がオンされると、先ず、演算プロセスの初回のルーチン
であるか否かの判断をおこなう（ステップｓ１）。ステ
ップｓ１において初回の演算プロセスであると判断され
た場合には、車速セットスイッチＳ３がオンされた時に
車速センサＳＶから入力される車速信号に基づいて、そ
の時の実車速を設定車速としてメモリ１Ｂに記憶する
（ステップｓ２）。

【００３７】さらに、車速セットスイッチＳ３がオンさ
れた時にアクセラレータ３から入力されるアクセル信号
ａに基づいて、その時の電圧値を仮想アクセル踏込量イ
ニシャル値Ｐｉｎｔとしてメモリ１Ｂに記憶する（ステ
ップｓ３）。なお、ステップｓ１において初回の演算プ
ロセスではないと判断された場合には、上記ステップｓ
１とｓ２は、スキップされる。

【００３８】次に、車速センサＳＶから入力される車速
信号によって示される実車速とメモリ１Ｂに記憶された
設定車速との比較を行い（ステップｓ４）、下記の式に
基づいて仮想アクセル踏込量Ｐｖを設定する。 Ｐｖ＝Ｐint ＋Ｋｆｂ Ｐｖ ：仮想アクセル踏込量 Ｋｆｂ：補正値 すなわち、ステップｓ４において、実車速が設定車速よ
りも大きい場合には、補正値Ｋｆｂを減少させて仮想ア
クセル踏込量Ｐｖを減少補正する（ステップｓ５）。

【００３９】実車速が設定車速よりも小さい場合には、
補正値Ｋｆｂを増加させて仮想アクセル踏込量Ｐｖを増
加補正する（ステップｓ６）。なお、実車速が設定車速
と等しい場合には、前回の演算ルーチンで設定された仮
想アクセル踏込量が維持される。

【００４０】次に、上記のようにして設定された仮想ア
クセル踏込量Ｐｖとアクセラレータ３からのアクセル信
号ａによって表される実際のアクセル踏込量Ｐｒから、
下記の式に基づいて、クルーズ信号ｃの電圧値の演算を
行う（ステップｓ７）。 ｃ＝Ｐｖ−Ｐｒ 次に、このクルーズ信号ｃの値が零よりも小さいか否か
の判断を行う（ステップｓ８）。そして、このステップ
ｓ９において、クルーズ信号ｃの値が零よりも小さいと
判断された場合は、クルーズ信号ｃの値を零に設定する
（ステップｓ９）。また、ステップｓ８において、クル
ーズ信号ｃの値が零よりも小さくないと判断された場合
には、クルーズ信号ｃの値はステップｓ７において演算
された値のままとする。

【００４１】以上のようにして、演算回路１Ａにおい
て、実車速が設定車速に追従するために必要なアクセル
踏込量に相当するクルーズ信号ｃの演算が、作動スイッ
チＳ１がオンされている間、繰り返し行われる。

【００４２】ここで、クルーズコントロールによる走行
中は、通常、アクセルペダルの踏み込みは行われず、ア
クセル信号aは発生しない。しかし、仮想アクセル踏込
量Ｐｖを示すクルーズ信号cが演算回路１Ａから加算回
路１Ｄに出力され、加算回路１Ｄは、このクルーズ信号
ｃを制御信号dとしてモータ制御回路２のモータ制御部
２Ａに出力している。従って、クルーズコントロールに
よる走行に伴ってアクセルペダルの踏み込みが解除され
ても、制御信号ｄによってモータ制御回路２によるモー
タの駆動が維持され、EV車は設定車速で定速走行され
る。

【００４３】このクルーズコントロールによる定速走行
時にアクセルペダルが踏み込まれると、アクセラレータ
３の可変抵抗器３Ａから実際のアクセル踏込量に対応し
た電圧のアクセル信号aが演算回路１Ａと加算回路１Ｄ
に出力される。

【００４４】ここで、演算回路１Ａは、前述のように、
仮想アクセル踏込量Ｐｖ（電圧）からその時点における
アクセル信号aが示すアクセル踏込量Ｐｒ（電圧）を減
算した値をクルーズ信号ｃとして加算回路１Ｄに出力し
ている。従って、アクセルペダルの踏み込みにより、ア
クセル踏込量Ｐｒが仮想アクセル踏込量Ｐｖよりも大き
くなるまでは、加算回路１Ｄの制御信号ｄは仮想アクセ
ル踏込量Ｐｖに相当する電圧値を示すことになる。そし
て、前述したように、アクセル信号ａが示すアクセル踏
込量Ｐｒが仮想アクセル踏込量Ｐｖよりも大きくなる
と、演算回路１Ａから出力されるクルーズ信号ｃの電圧
は零に設定される。

【００４５】その結果、アクセル踏込量Ｐｒが仮想アク
セル踏込量Ｐｖよりも大きくなると、クルーズ信号ｃが
零に設定されることによって、アクセル信号ａが制御信
号dとして加算回路１Ｄから出力されることになる。以
上のようにして、アクセルペダルの踏込量に対応した加
速が実現される。

【００４６】アクセルペダルの踏み込みが無くなると、
演算回路１Ａでは上述と逆の作用がなされアクセル信号
ａの消滅によってモータ制御部２Ａに入力される制御信
号ｄがクルーズ信号ｃと等価になり、設定車速による定
速走行が継続される。

【００４７】また、定速走行時に、ブレーキペダルの踏
み込みによってブレーキスイッチＳ２がオンされると、
このブレーキスイッチＳ２を介して演算回路１Ａに入力
されるブレーキ信号により、演算回路１Ａからのクルー
ズ信号ｃの出力が中断される。 これによって、モータ
制御回路２への制御信号ｄの入力が中断され、ＥＶ車は
減速される。

【００４８】この減速後、ブレーキペダルの踏み込みが
解除されてリジュームスイッチＳ５がオンされると、演
算回路１Ａは、先に設定された定速走行制御の状態に復
帰してクルーズ信号ｃの出力を再開し、設定速度による
定速走行を継続する。

【００４９】また、クルーズコントロールによる定速走
行中に、コースティングスイッチＳ４がオンされると、
演算回路１Ａは、クルーズ信号ｃの出力を中断する。こ
れによって、ＥＶ車は惰行走行を行う。そして、この演
算回路１Ａからのクルーズ信号ｃの出力の中断は、リジ
ュームスイッチＳ５がオンされることによって回復され
る。

【００５０】なお、イグニション・キーがオフされるこ
とにより電源回路１Ｃが遮断されると、クルーズコント
ロールユニット１がリセットされる。これによって、そ
の後にイグニション・キーがオンされても、運転者の意
に反してクルーズコントロールユニット１が作動を開始
して、クルーズコントロールが行われる虞はない。

【００５１】図３は、この発明による電気自動車用クル
ーズコントロールシステムの実施形態における他の例を
示すものである。

【００５２】この図３の例においては、加算回路２Ｃ
が、モータ制御回路２’に備えられている点が相違する
だけで、他の構成については、図１の電気自動車用クル
ーズコントロールシステムと同様であり、図１と同様の
符号が付されている。作動も同様であることはいうまで
もない。

【００５３】なお、本発明におけるアクセラレータ３と
演算回路１Ａからの信号を加算回路１Ｄ，２Ｃにて加算
してモータ制御部２Ａへ出力する構成は、クルーズコン
トロールシステムのフェールセーフとしても有効であ
る。すなわち、クルーズコントロールシステムに何らか
の異常が発生し、クルーズ信号が出力されない場合で
も、アクセラレータ３の信号は維持され定速走行制御は
不能となっても通常走行は確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における一例を示す回路図で
ある。

【図２】同例の演算回路における演算の手順を示すフロ
ーチャートである。

【図３】本発明の実施形態における他の例を示す回路図
である。

【符号の説明】

１，１’…クルーズコントロールユニット １Ａ…演算回路（演算手段） １Ｂ…メモリ １Ｃ…電源回路 １Ｄ…加算回路（加算手段） ２，２’…モータ制御回路 ２Ａ…モータ制御部 ２Ｃ…加算回路（加算手段） ３ …アクセラレータ Ｓ２…ブレーキスイッチ Ｓ４…コースティングスイッチ Ｓ５…リジュームスイッチ ＳＶ…車速センサ ａ …アクセル信号（検出信号） ｃ …クルーズ信号（指示信号） ｄ …制御信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセルペダルの踏込量に応じて駆動用
   モータの駆動制御を行う電気自動車において、 前記アクセルペダルに対して設けられ、実際のアクセル
   ペダル踏込量を示す検出信号を出力するアクセラレータ
   と、 電気自動車を設定速度で走行させるために必要な要求ア
   クセルペダル踏込量を演算し、それに応じた指示信号を
   出力する演算手段と、 前記アクセラレータからの検出信号と前記演算手段から
   の指示信号を加算して制御信号を出力する加算手段と、 この加算手段からの制御信号に応じてモータ制御を行う
   モータ制御部と、 を備えていることを特徴とする電気自動車用クルーズコ
   ントロールシステム。
2. 【請求項２】 前記演算手段は、前記アクセラレータの
   検出信号を入力し、演算された要求アクセルペダル踏込
   量から前記アクセラレータにより検出された実際のアク
   セルペダル踏込量を減算した値を前記指示信号として出
   力することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用
   クルーズコントロールシステム。