JP2008136275A - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直線走行時又は低速カーブ走行時には滑らか加減速が得られるとともに、高速カーブ走行時には不快な遠心力が発生しないように速やかな減速をする。
【解決手段】目標速度の第２中間速度指令Ｖ２と現在速度との速度偏差Ｖεを求める。速度偏差Ｖεがマイナスである場合で、直線走行時又は第２中間速度指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃよりも小さいときに、修正速度偏差Ｖε’に第１の減速度補正値３１４を乗算し、現在速度から減算して速度指令Ｖｃｏｍとして設定する。速度偏差Ｖεがマイナスである場合で、カーブ走行時且つ第２中間速度指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃ以上であるときに、修正速度偏差Ｖε’に第２の減速度補正値３１６を乗算し、現在速度から減算して速度指令Ｖｃｏｍとして設定しする。同じステアリング操作量に対して第１の減速度補正値３１４は第２の減速度補正値３１６以下に設定されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、ステアリング操作量に応じてカーブ走行し、アクセル操作量に基づいて設定される速度指令となるように電動モータを駆動して走行する電動車両の制御装置に関する。

近時、電動車両は、高齢者や身体障害者向けの電動車椅子や、ゴルフ場などにおける電動カートとして開発及び実用化がなされている。このような電動車両では、制御装置の作用下に、ステアリング操作量に応じてカーブ走行し、アクセル操作量に基づいて設定される速度指令となるように電動モータを駆動するような制御がなされている。

また、制御装置の作用下に、カーブ走行時には不快な遠心力が発生しないように適度に自動的な減速がなされ、快適且つ容易な運転を実現しているものもある。

具体的には、特許文献１記載の電動車両では、第１設定操舵量と第２設定操舵量の２段階に分けて操舵量を検出し、該操舵量及び走行速度から２段階に走行速度を制御している。

また、特許文献２記載の車両では、速度設定手段に基づく最高速度によって減衰比率が変わるように設定され、操舵角度に応じて減速するように制御をしている。

特開２００２−９５１１５号公報 特開２００２−１１３０４８号公報

ところで、前記の特許文献１記載の電動車両では、走行速度を段階的に下げていることから変速に伴う不連続感があり、運転フィーリングがよくない。

また、前記の特許文献２記載の車両の場合においても、滑らかに走行速度を減速することについては開示されていない。さらに、速度全域について一様に目標速度よりも減速するように設定しており、減速する必要のない場合にも不必要に減速を行っている。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、直線走行時又は低速カーブ走行時には滑らか加減速が得られるとともに、高速カーブ走行時には不快な遠心力が発生しないように速やかな減速をすることができる電動車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電動車両の制御装置は、ステアリング操作量に応じてカーブ走行し、アクセル操作量に基づいて設定される速度指令となるように電動モータを駆動して走行する電動車両の制御装置において、カーブ走行時の最高速度を規定したカーブ制限速度を記憶し、微小時間毎に、前記アクセル操作量に応じて増加する中間速度指令を求め、前記中間速度指令から前記カーブ制限速度を減算してカーブ制限偏差を求め、直線走行時、又は前記カーブ制限偏差がマイナスであるときに、前記中間速度指令を前記速度指令とし、カーブ走行時で、且つ前記カーブ制限偏差がプラスであるときに、前記カーブ制限偏差に応じて増加し、且つ前記カーブ制限偏差よりも小さい値の修正速度を求め、前記中間速度から前記修正速度を減算することにより前記速度指令を設定することを特徴とする。

また、本発明は、ステアリング操作量に応じてカーブ走行し、アクセル操作量に基づいて設定される速度指令となるように電動モータを駆動して走行する電動車両の制御装置において、微小時間毎に、前記アクセル操作量に応じて増加する目標速度を求め、前記目標速度と現在速度との速度偏差を求め、前記速度偏差がプラスである場合に、前記速度偏差に加速度係数を乗算し、現在速度から減算して前記速度指令として設定し、前記速度偏差がマイナスである場合で、直線走行時又は前記目標速度が閾値速度よりも小さいときに、前記速度偏差に第１の減速度係数を乗算し、現在速度から減算して前記速度指令として設定し、前記速度偏差がマイナスである場合で、カーブ走行時且つ前記目標速度が前記閾値速度以上であるときに、前記速度偏差に第２の減速度係数を乗算し、現在速度から減算して前記速度指令として設定し、前記第１の減速度係数及び前記第２の減速度係数は、ステアリング操作量に応じて予め規定された値であり、同じステアリング操作量に対して前記第１の減速度係数は前記第２の減速度係数以下に設定されていることを特徴とする。

これにより、直線走行時又は低速カーブ走行時には滑らか加減速が得られるとともに、高速カーブ走行時には不快な遠心力が発生しないように速やかな減速をすることができる。

この場合、前記加速度係数、前記第１の減速度係数又は前記第２の減速度係数を乗算する前に、前記速度偏差を式又はテーブル参照により補正するように構成すると、一層適切な加減速を実現できる。

本発明に係る電動車両の制御装置によれば、直線走行時又は低速カーブ走行時には滑らかな加減速が得られるとともに、高速カーブ走行時には不快な遠心力が発生しないように速やかな減速をすることができる。

以下、本発明に係る電動車両の制御装置について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１２Ｂを参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る制御装置１０は、電動車両１２に搭載され、走行制御をするものである。

電動車両１２は、高齢者や身体障害者向けの電動車椅子として用いられるものであり、２つの前輪１４と、２つの後輪１６と、前輪１４の向きを変えるステアリング１８と、後輪１６を駆動する電動モータ２０と、ステアリング１８の中央部に設けられた操作部２２とを有する。電動車両１２では、搭乗者は足をステップ台２４に置いてシート２６に着座した状態で、操作部２２の操作により電動モータ２０を回転させて走行し、ステアリング１８を操舵することによって前輪１４の向きを変えてコーナ走行をすることができる。ステアリング１８には、操舵角度を検出するステアリングセンサ２８が設けられている。

制御装置１０は、操作部２２及びステアリングセンサ２８に接続されており、これらの機器から得られる信号に基づいて速度指令Ｖｃｏｍを求め、ドライバ３０を介して電動モータ２０の制御を行う。

電動車両１２には、バッテリが搭載されており、各機器に電力を供給している。該バッテリは所定の電源スイッチをオフにした状態でＡＣ１００Ｖに接続することにより充電可能である。電動モータ２０は、ＤＣブラシレスモータであり、無段階制御が可能である。制動は、回生制動、逆転制動、電磁ブレーキ制動及び手動による摩擦制動の組合わせにより行われる。駆動方式は後輪直接駆動方式である。

図２に示すように、操作部２２は、中央に設けられたコンソール３１と、左のステアリング１８に設けられた手動ブレーキレバー３２と、該手動ブレーキレバー３２をブレーキオンの状態に固定するロック３４と、コンソール３１の左右側面から突出した２本の走行レバー（アクセル）３６とを有する。手動ブレーキレバー３２は、主に手押し移動中に必要に応じてブレーキ操作するのに用いられる。また、ロック３４により駐車ブレーキをかけることができ、手動ブレーキレバー３２を握ることで、ロック３４を解除できる。

２本の走行レバー３６は、コンソール３１の内部でギア等により連動するように構成されており、少なくとも一方の走行レバー３６を操作することにより走行が可能である。

コンソール３１は、走行のための各種スイッチ類がまとめて配置されており、電源スイッチキー４０と、前進スイッチ４２と、後進スイッチ４４と、速度設定ノブ４６と、を走行速度等を表示するモニタ４８とを有する。速度設定ノブ４６は、ボリューム形式のノブであって、時計方向に回転させるに従って、走行の最高制限速度Ｖｍａｘが高くなるように設定可能である。最高制限速度Ｖｍａｘは、前進時には、例えば１〜６ｋｍ／ｈ、後進時には、１〜２ｋｍ／ｈに無段階に設定される。

走行レバー３６はアクセル機能を有し、手前に引く操作の操作量（以下、アクセル操作量という。）に応じて、速度設定ノブ４６で設定される最高制限速度Ｖｍａｘの範囲内で速度が速くなるように設定される。走行レバー３６は、手を離すと図示しない弾性体の作用によって原位置に復帰し、ブレーキがかかり、速度が低下し、停止することができる。

また、走行中に走行レバー３６を、十分に強く握りしめることによっても、ブレーキがかかり停止するように構成されている。アクセル操作量は、アクセルセンサ５０により検出され、制御装置１０に供給される。

前進スイッチ４２と後進スイッチ４４は、最後に押圧したいずれか一方が有効になり、前進又は後進を指定することができる。前進スイッチ４２と後進スイッチ４４のうち有効となっているいずれか一方は内部のランプが点灯し、識別を容易にしている。

図３に示すように、制御装置１０は、操作部２２とドライバ３０との間に介在されており、操作部２２の前進スイッチ４２、後進スイッチ４４、速度設定ノブ４６、アクセルセンサ５０及びステアリングセンサ２８から得られる信号に基づいて速度指令Ｖｃｏｍを求めてドライバ３０に供給する。

従来の電動車両では、操作部２２及びドライバ３０に相当する装置を搭載しているので、その間に本実施の形態に係る制御装置１０を介在させるだけで、以下に示す効果を得ることができる。

ドライバ３０は、速度指令Ｖｃｏｍに基づいてＰＩＤ処理によりトルク指令値を求める速度制御器６０と、得られたトルク指令値から電流制御ループのフィードバックを行った後に高域周波数を除去するＬＰＦ６２と、得られたトルク指令値と走行速度Ｖの差分とに基づいてモータ駆動指令値を設定する制御マップ６４とを有する。

ドライバ３０は、さらに、制御マップ６４から得られたモータ駆動指令値を補正する電圧補正処理部６６と、補正されたモータ駆動指令値に基づいてＰＷＭ波形を生成する波形生成器６８と、バッテリから得られる直流電源をＰＷＭ処理をしてブリッジ回路により所望周波数の三相交流に変換して電動モータ２０に供給するインバータ７０と、各相の電流を検出して波形生成器６８にフィードバックする電流センサ７８ａ、７８ｂ、７８ｃとを有する。

電動モータ２０には、電磁ブレーキ７４、磁極位置・速度検出器７６、及び各相の電流値を検出する電流センサ７８ａ、７８ｂ、７８ｃが設けられている。

また、ドライバ３０は、電流センサ７８ａ、７８ｂ、７８ｃから得られた各相の電流値７２ａ、７２ｂ、７２ｃを速度制御器６０から得られたトルク指令値にフィードバックして所定のトルク制限処理を行う電流リミッタ８０と、磁極位置・速度検出器７６から得られるモータ回転数にに基づいて回転数検出を行う検出部８２と、得られたモータ回転数の高域周波数を除去して走行速度Ｖを出力するＬＰＦ８４とを有する。該走行速度Ｖは、速度指令Ｖｃｏｍのフィードバックに用いられるとともに、制御装置１０に供給されている。

制御装置１０では、基本的にはフィードバックした速度指令Ｖｃｏｍを走行速度Ｖの近似値として速度指令Ｖｃｏｍの生成に利用しているが、所定のスイッチ機能部８６の操作により、走行速度Ｖを速度指令Ｖｃｏｍの代わりに用いることができる。走行速度Ｖを用いると、減速時にはより早く減速を行うことができ、加速時には加速が遅くなる。逆に速度指令Ｖｃｏｍを用いると、減速時には減速が遅くなり加速時にはより早い加速を行うことができる。

図４に、目標速度９０で示すように急加速及び急減速をするときの反応をグラフとして示す。すなわち、速度指令Ｖｃｏｍに基づいて処理をするときの速度指令Ｖｃｏｍの変化をグラフ９２ａ、走行速度Ｖの変化をグラフ９２ｂで示し、走行速度Ｖに基づいて処理をするときの速度指令Ｖｃｏｍの変化をグラフ９４ａ、走行速度Ｖの変化をグラフ９４ｂで示す。該グラフから分かるように、速度指令Ｖｃｏｍに基づく処理では、減速時には走行速度Ｖに基づく処理よりも頂部の比較で時間ｔだけ遅れが生じている。また、加速時には速度の立ち上がりが速くなっている。

なお、速度指令Ｖｃｏｍに基づく処理を行えば、走行速度Ｖを制御装置１０にフィードバックする必要がなくなり、制御装置１０を操作部２２とドライバ３０との間に介在させやすい。また、所定のスイッチ機能部８６の操作により、制御応答性を向上させることができる。

制御装置１０は、目標速度を設定する目標速度設定部１００と、目標速度の所定の修正をする加減速度マップ１０２と、速度指令Ｖｃｏｍの出力をする速度指令設定部１０４とを有する。

次に、制御装置１０の作用について詳細に説明する。

まず、図５のステップＳ１０及びＳ１１において、ソフトウェア内部信号のチャタリング防止のため不感帯処理を行う。すなわち、図７に示すように、アクセルセンサ５０の信号を参照し、停止時から走行レバー３６を引いたときには、全操作量に対してａ₁％以上となるまでは０％のアクセル操作量として扱い（ステップＳ１０）、走行時から走行レバー３６を戻したときには全操作量に対してａ₂％以下となったときには０％として扱う（ステップＳ１１）。また、アクセル操作量がａ₁％以上となったときからａ₂％以下となるまでの間、ソフトウェア内部信号をオンとして所定の処理を行う。

ステップＳ１２において、アクセル操作量に応じて増加し、最高制限速度Ｖｍａｘで制限される第１中間速度指令Ｖ１を求める。この第１中間速度指令Ｖ１は、速度指令Ｖｃｏｍを決定する処理の最初の基準となる値である。第１中間速度指令Ｖ１は、この段階で最高制限速度Ｖｍａｘで制限されていることから、電動車両１２の走行速度Ｖは該最高制限速度Ｖｍａｘで制限されることになる。

ステップＳ１３において、第１中間速度指令Ｖ１からカーブ制限速度Ｖｃを減算した途中判断用速度偏差Ｖε₀を求め、該途中判断用速度偏差Ｖε₀が０以下である場合には、ステップＳ１５へ移り、プラスである場合にはステップＳ１４に移る。

ステップＳ１４において、図８に示すように、ステアリング操作量Ｌが０のときに第１中間速度指令Ｖ１となり、ステアリング操作量Ｌが１００％（フルステアリングのとき）にカーブ制限速度Ｖｃとなるように制限された第２中間速度指令Ｖ２を求める。図８では、ステアリング操作量Ｌが０で縦軸が最高制限速度Ｖｍａｘの点と、ステアリング操作量Ｌが１００％で縦軸がカーブ制限速度Ｖｃの点とを直線で結んだ線１１０で制限されるように示しているが、制限される閾値となる線は直線に限らず、例えば緩やかなＳ字形状等でもよい。この後、ステップＳ１６へ移る。

このようなステップＳ１４の処理によれば、直線走行時には最高制限速度Ｖｍａｘで制限され、フルステアリング時にはカーブ制限速度Ｖｃで制限され、その間は滑らかな適切な線１１０で示されるように制限され、結果として電動車両１２は、最高制限速度Ｖｍａｘ及びステアリング操作量Ｌに応じて適切な速度制限がなされることになる。これにより、必要以上に電動車両１２を減速させることがなく、走行速度の収束時間とアンダーシュート量を低減することができる。

図９Ａは、ステップＳ１４の処理のない場合のステップ応答波形であり、図９Ｂは、電動車両１２におけるステップ応答波形である。

この場合、図９Ａに示す走行速度Ｖの収束時間Ｔ１よりも図９Ｂに示す収束時間Ｔ２の方が短い。また、図９Ａに示す走行速度ＶのアンダーシュートＵ１よりも図９Ｂに示すアンダーシュートＵ２の方が小さい。

ステップＳ１５において、第２中間速度指令Ｖ２を第１中間速度指令Ｖ１と等しい値に設定する。つまり、この場合には、第１中間速度指令Ｖ１がカーブ制限速度Ｖｃ以下であることから、特に制限をする必要がなく、第１中間速度指令Ｖ１を非制限として第２中間速度指令Ｖ２を設定する。

このようにステップＳ１４又はＳ１５で求められた第２中間速度指令Ｖ２は電動車両１２の目標速度となる。しかしながら、該第２中間速度指令Ｖ２をそのまま速度指令Ｖｃｏｍとすると現在速度との関係上、好適な乗車フィーリングが得られない場合もあり、ステップＳ１６以下の処理によって経時的変化を与えながら速度指令Ｖｃｏｍを求める。

ステップＳ１６において、第２中間速度指令Ｖ２から速度指令Ｖｃｏｍを減算した速度偏差Ｖεを求め、該速度偏差Ｖεが０である場合にはステップＳ１７へ移り、０以外である場合にはステップＳ１８（図６参照）へ移る。前記のとおり速度指令Ｖｃｏｍはドライバ３０に供給されて電動車両１２の走行速度Ｖを設定する基礎となるものであることから、実質的に現在速度と同視できるものである。もちろん、このステップＳ１６において、所定のスイッチ機能部８６の操作により、速度偏差Ｖεを第２中間速度指令Ｖ２から走行速度Ｖを減算して求めてもよい。いずれの場合にも、図４に示したように、それぞれ特有の効果が得られる。

ステップＳ１７において、第２中間速度指令Ｖ２を速度指令Ｖｃｏｍとして設定する。具体的には所定のパラメータである加速度係数ｋを仮設定し（又は何も設定せず）、ステップＳ２６に移る。加速度係数ｋは、電動車両１２の加減速を状況に応じて適切に実現するための調整用パラメータである。このステップＳ１７では、Ｖε＝０であることから、結局、ステップＳ２６では、Ｖｃｏｍ←Ｖ２となる。

ステップＳ１８において、速度偏差Ｖεの符号を確認し、プラスである場合には、ステップＳ１９へ移り、マイナスである場合にはステップＳ２１移る。

ステップＳ１９において、図１０に示される速度偏差修正テーブル３００を参照し、修正速度偏差Ｖε’を求める。速度偏差修正テーブル３００は、所定の記憶部に記録されており、速度偏差Ｖεに基づいて参照される第１値３０２、第２値３０４及び第３値３０６が保持されている。ステップＳ１９（つまり、速度偏差Ｖεがプラスである場合）では、第１値３０２が参照され修正速度偏差Ｖε’として設定される。

修正速度偏差Ｖε’は、必ずしもテーブル参照に限らず、例えば実験式等に基づいて設定してもよい。第１値３０２、第２値３０４及び第３値３０６は、比較が容易なように１つの座標上で表したが、個別のテーブル型式で設定されていてもよい。また、速度偏差修正テーブル３００は、マップ形式として修正速度偏差Ｖε’を参照できるため、演算処理スピードによらない容易なチューニングが可能となる。

ステップＳ２０において、図１１に示される加速度係数テーブル３１０を参照し、加速度係数ｋを求める。加速度係数テーブル３１０は、所定の記憶部に記録されており、ステアリング操作量Ｌに基づいて参照される３つの加速度補正値３１２、第１の減速度補正値（第１の減速度係数）３１４及び第２の減速度補正値（第２の減速度係数）３１６が保持されている。ステップＳ２０（つまり、速度偏差Ｖεがプラスである場合）では、その時点のステアリング操作量Ｌに基づいて加速度補正値３１２が参照され加速度係数ｋとして設定される。この後、ステップＳ２６に移る。

加速度補正値３１２、第１の減速度補正値３１４及び第２の減速度補正値３１６は、ステアリング操作量Ｌに応じて予め規定された値であり、同じステアリング操作量Ｌに対して第１の減速度補正値３１４は第２の減速度補正値３１６以下に設定されている。

加速度係数ｋは、必ずしもテーブル参照に限らず、例えば実験式等に基づいて設定してもよい。加速度補正値３１２、第１の減速度補正値３１４及び第２の減速度補正値３１６は、比較が容易なように１つの座標上で表したが、個別のテーブル型式で設定されていてもよい。

ステップＳ２１において、直線走行時（つまり、ステアリング操作量Ｌが、Ｌ＝０）又は第２中間速度指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃよりも小さいときにはステップＳ２２に移り、それ以外のときにはステップＳ２４に移る。すなわち、ステップＳ２４に移るのは、カーブ走行時（つまり、ステアリング操作量Ｌが、Ｌ≠０）且つ第２中間速度指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃ以上のときである。

ステップＳ２２において、速度偏差修正テーブル３００（図１０参照）を参照し、修正速度偏差Ｖε’を求める。ステップＳ２２（つまり、速度偏差Ｖεがマイナスで、直線走行時又は第２中間速度指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃよりも小さいとき）では、第２値３０４が参照され修正速度偏差Ｖε’として設定される。

ステップＳ２３において、加速度係数テーブル３１０（図１１参照）を参照し、加速度係数ｋを求める。ステップＳ２３（つまり、速度偏差Ｖεがマイナスで、直線走行時又は第２中間速度指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃよりも小さいとき）では、その時点のステアリング操作量Ｌに基づいて第１の減速度補正値３１４が参照され加速度係数ｋとして設定される。この後、ステップＳ２６に移る。

ステップＳ２４において、速度偏差修正テーブル３００（図１０参照）を参照し、修正速度偏差Ｖε’を求める。ステップＳ２２（つまり、速度偏差Ｖεがマイナスで、カーブ走行時且つ第２中間速度指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃ以上であるとき）では、第３値３０６が参照され修正速度偏差Ｖε’として設定される。

ステップＳ２５において、加速度係数テーブル３１０（図１１参照）を参照し、加速度係数ｋを求める。ステップＳ２５（つまり、速度偏差Ｖεがマイナスで、カーブ走行時且つ第２中間速度指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃ以上であるとき）では、その時点のステアリング操作量Ｌに基づいて第２の減速度補正値３１６が参照され加速度係数ｋとして設定される。

ステップＳ２６において、速度指令Ｖｃｏｍを、修正速度偏差Ｖε’及び加速度係数ｋに基づいてＶｃｏｍ←Ｖε’×ｋ＋Ｖｃｏｍ、として更新する（この場合、前記と同様の理由から走行速度Ｖに基づいて、Ｖｃｏｍ←Ｖε’×ｋ＋Ｖとしてもよい。）。この後、得られた速度指令Ｖｃｏｍをドライバ３０に供給して、図５及び図６に示す処理を終了する。

なお、このステップＳ２６の式では、修正速度偏差Ｖε’（及び速度偏差Ｖε）の符号がプラスであるときは加算処理であり、マイナスであるときには減算処理となっていることは当然である。

図５及び図６に示す処理は、微小時間毎に繰り返して実行され、仮にカーブ走行時で、アクセル操作量及びステアリングのステアリング操作量Ｌが一定である場合には、第２中間速度指令Ｖ２、修正速度偏差Ｖε’及び加速度係数ｋは一定に保持され、ステップＳ２６の式によって速度指令Ｖｃｏｍが次第に変化して、最終的に第２中間速度指令Ｖ２に一致するように自動的に調整される。

この後、ドライバ３０では、ＰＩＤ制御部においてトルク指令値の算出がなされ、電圧指令演算部でモータ駆動指令値の演算がなされ、ＤＣブラシレスモータ制御部でＰＷＭ制御がなされて、電動モータ２０が速度指令Ｖｃｏｍに対応した速度で回転し、電動車両１２が走行することになる。

ＰＩＤ制御部では、高い応答性が得られ、しかも定常偏差が０となるように制御できる。

電圧指令演算部では、電流リミッタ処理により電動モータ２０の三相電流の過負荷を検出したときに、トルク指令値を下げてＤＣブラシレスモータ制御部の故障を防止する。また、制御系の追従性の向上のためにトルク指令値の適正化を行う。これにより、トルク指令値を制御マップ６４の演算有効範囲内に納めるをことができる。

図１２Ａは、直線走行時（つまり、ステアリング操作量ＬがＬ＝０）又は第２中間指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃよりも小さいときで、速度偏差修正テーブル３００による速度偏差Ｖεの修正をしない場合のステップ応答波形であり、図１２Ｂは、速度偏差修正テーブル３００によって求めた修正速度偏差Ｖε’に基づく処理をした場合のステップ応答波形である。

この場合、図１２Ａに示す収束時間Ｔ１と図１２Ｂに示す収束時間Ｔ２はほぼ等しい。また、図１２Ａに示すアンダーシュートＵ１よりも図１２Ｂに示すアンダーシュートＵ２の方が小さい。

上述したように、本実施の形態に係る電動車両の制御装置１０によれば、ステアリング操作時における減速が必要な速度域（つまり、カーブ制限速度Ｖｃ以上の速度域）において所定の減速をしているので、減速する必要のない場合（例えば、直線走行時やカーブ制限速度Ｖｃ以下の速度域）には不必要に減速をすることがなく、目的地により早く到着することができる。

また、加速度係数ｋは、ステアリング操作量Ｌに応じて予め規定されており、ステアリングの状態に応じた適切な加減速を実現することができる。

さらに、同じステアリング操作量Ｌでは、第１の減速度補正値３１４は第２の減速度補正値３１６以下に設定されている。従って、直線走行時又は目標速度である第２中間速度指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃよりも小さいときには、適度で滑らかな減速をして、快適な操作性が得られ、特に高齢者や身体障害者向けの運転や、ゴルフ場等の不整地、起伏地の走行においても快適な操作性が実現できる。

また、同じステアリング操作量Ｌでは、第２の減速度補正値３１６は第１の減速度補正値３１４以上に設定されていることから、カーブ走行時で且つ目標速度である第２中間速度指令Ｖ２がカーブ制限速度Ｖｃよりも大きいときには、不快な遠心力が発生しないように適度に速く減速させて、より高い安定性が得られる。

また、図１１から明らかなように、加速度補正値３１２は、第１の減速度補正値３１４と比較して略逆比例的に設定されており、最大値及び最小値が等しく設定されている。従って、例えば直線走行時における加速時には滑らかな加速をして、快適な操作性が得られる。また、速度偏差の絶対値が同じであるときには、直線走行時における加速度と減速度はほぼ等しくなり、扱いやすい。

なお、設計及びセッティングにおいて、ステアリング操作量Ｌに基づく加速度係数ｋの作用によって十分な性能が得られる場合には、修正速度偏差Ｖε’を求める処理を省略し、速度偏差Ｖεをそのまま用いてもよい。

上述したように、本実施の形態に係る電動車両の制御装置１０によれば、直線走行時又は低速カーブ走行時には滑らか加減速が得られるとともに、高速カーブ走行時には不快な遠心力が発生しないように速やかな減速をすることができる。

本発明に係る電動車両の制御装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

電動車両の斜視図である。 操作部の平面図である。 制御部のブロック構成図である。 指令速度と走行速度を用いる場合の特性差を示すグラフである。 制御装置における処理手順を示すフローチャート（その１）である。 制御装置における処理手順を示すフローチャート（その２）である。 アクセル操作量の検出グラフである。 カーブ制限速度及び最高制限速度に基づいて第２中間速度指令を求める制限の線を示すグラフである。 図９Ａは、ステップＳ１４に相当する処理のない場合のステップ応答波形であり、図９Ｂは、電動車両におけるステップ応答波形である。 速度偏差修正テーブルの内容を示すグラフである。 加速度係数テーブルの内容を示すグラフである。 図１２Ａは、直線走行時やカーブ制限速度以下の速度域で、速度偏差修正テーブルによる速度偏差の修正をしない場合のステップ応答波形であり、図１２Ｂは、速度偏差修正テーブルによって求めた修正速度偏差に基づく処理をした場合のステップ応答波形である。

符号の説明

１０…制御装置 １２…電動車両
２０…電動モータ ２２…操作部
３６…走行レバー ４６…速度設定ノブ
３００…速度偏差修正テーブル ３１０…加速度係数テーブル
３１２…加速度補正値
３１４…第１の減速度補正値（第１の減速度係数）
３１６…第２の減速度補正値（第２の減速度係数）
Ｌ…ステアリング操作量 Ｖ…走行速度
Ｖ１…第１中間速度指令 Ｖ２…第２中間速度指令
Ｖｃ…カーブ制限速度 Ｖｃｏｍ…速度指令
Ｖｍａｘ…最高制限速度 Ｖε…速度偏差
Ｖε’…修正速度偏差 ｋ…加速度係数

Claims (3)

1. ステアリング操作量に応じてカーブ走行し、アクセル操作量に基づいて設定される速度指令となるように電動モータを駆動して走行する電動車両の制御装置において、
   フルステアリングにおけるカーブ走行時の最高速度を規定したカーブ制限速度を記憶し、
   微小時間毎に、前記アクセル操作量に応じて増加する第１中間速度指令を求め、
   前記第１中間速度指令が前記カーブ制限速度よりも大きい場合で、ステアリング操作量が０のときに前記第１中間速度指令となり、フルステアリングのときに前記カーブ制限速度となるように制限され、前記第１中間速度指令が前記カーブ制限速度以下である場合に非制限とされる第２中間速度指令を求め、
   前記第２中間速度指令と現在速度との速度偏差を求め、
   前記速度偏差が０である場合に、前記第２中間速度指令を前記速度指令として設定し、
   前記速度偏差がプラスである場合に、前記速度偏差に加速度係数を乗算し、現在速度に加算して前記速度指令として設定し、
   前記速度偏差がマイナスである場合で、直線走行時又は前記第２中間速度指令が前記カーブ制限速度よりも小さいときに、前記速度偏差に第１の減速度係数を乗算し、現在速度から減算して前記速度指令として設定し、
   前記速度偏差がマイナスである場合で、カーブ走行時且つ前記第２中間速度指令が前記カーブ制限速度以上であるときに、前記速度偏差に第２の減速度係数を乗算し、現在速度から減算して前記速度指令として設定し、
   前記加速度係数、前記第１の減速度係数及び前記第２の減速度係数は、ステアリング操作量に応じて予め規定された値であり、同じステアリング操作量に対して前記第１の減速度係数は前記第２の減速度係数以下に設定されていることを特徴とする電動車両の制御装置。
2. 請求項１記載の電動車両の制御装置において、
   前記加速度係数、前記第１の減速度係数又は前記第２の減速度係数を乗算する前に、前記速度偏差を式又はテーブル参照により補正することを特徴とする電動車両の制御装置。
3. ステアリング操作量に応じてカーブ走行し、アクセル操作量に基づいて設定される速度指令となるように電動モータを駆動して走行する電動車両の制御装置において、
   微小時間毎に、前記アクセル操作量に基づいて目標速度を求め、
   前記目標速度と現在速度との速度偏差を求め、
   前記速度偏差がプラスである場合に、前記速度偏差に加速度係数を乗算し、現在速度から減算して前記速度指令として設定し、前記速度偏差がマイナスである場合で、直線走行時又は前記目標速度が閾値速度よりも小さいときに、前記速度偏差に第１の減速度係数を乗算し、現在速度から減算して前記速度指令として設定し、
   前記速度偏差がマイナスである場合で、カーブ走行時且つ前記目標速度が前記閾値速度以上であるときに、前記速度偏差に第２の減速度係数を乗算し、現在速度から減算して前記速度指令として設定し、
   前記第１の減速度係数及び前記第２の減速度係数は、ステアリング操作量に応じて予め規定された値であり、同じステアリング操作量に対して前記第１の減速度係数は前記第２の減速度係数以下に設定されていることを特徴とする電動車両の制御装置。

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