JP2008245502A

JP2008245502A - 電動車両用モータ制御装置

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Publication number: JP2008245502A
Application number: JP2007244671A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Inaba; 光則稲葉; Kuniaki Kawagoe; 邦亮川越; Takeya Yanagihara; 健也柳原
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2008-10-09

Abstract

【課題】内燃機関自動車のエンジンブレーキと同様な回生制動が可能な電動車両用モータ制御装置を実現する。
【解決手段】アクセル１３の操作の増減に応じてアクセル位置を検出するアクセル操作センサ１３ａと、各検出値に基づいて目標出力値を算出する目標出力値算出回路１６と、駆動および回生デューティを決定する各デューティ決定回路２０・２１と、デューティ比に基づいてＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成回路２３とを設け、アクセル位置が駆動／回生の切替ポイントより増大側では切替ポイントからの偏差に応じた駆動力で制御し、減少側では偏差に応じた回生力で制御する。アクセル操作のみで駆動および回生制御を行うことができ、内燃機関自動車の運転操作に慣れた運転手であっても違和感のない運転操作を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動源に電動モータを用い、駆動・回生制御するようにした電動車両用モータ制御装置に関するものである。

従来、駆動源に電動モータを用いた電動自動車があり、さらに電源に太陽電池を用いたソーラーカーがある。そのようなソーラーカーにあっては、できるだけ省エネ走行するために種々の工夫がなされている（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−２３４１０２号公報

しかしながら、ソーラーカーにおいても一般的な自動車と同様の運転を行うには、アクセル操作による加減速と通常の機械的ブレーキを設けることになる。そのアクセル操作による減速を行う場合には、内燃機関自動車の場合のエンジンブレーキ相当の制動効果が得られるようにすると、内燃機関自動車からの乗り換えにおいて違和感を生じることがないが、モータの駆動制御においてアクセルオフ（アクセル操作信号出力が０相当）にしても強力なブレーキ力は発生しないため、内燃機関自動車の操作に慣れている運転手にとっては違和感が生じるという問題があった。

このような課題を解決して、内燃機関自動車のエンジンブレーキと同様な回生制動が可能な電動車両用モータ制御装置を実現するために本発明に於いては、駆動源に電動モータを用いた電動車両用モータ制御装置であって、操作量に応じて増減するアクセル操作信号を発生するアクセルと、前記アクセル操作信号に基づいて前記モータを制御する制御手段とを有し、前記制御手段が、前記アクセル操作信号が所定値（Ａ）以上の範囲では前記アクセル操作信号の増減に応じて前記モータによる駆動力を増減させ、前記アクセル操作信号が前記所定値（Ａ）より下の範囲では前記アクセル操作信号の増減に応じて前記モータによる回生力を増減させる制御を行うものとした。

あるいは、駆動源に電動モータを用いた電動車両用モータ制御装置であって、操作量に応じてアクセル操作信号を発生するアクセルと、前記アクセル操作信号に基づいて前記モータを制御するモータ制御回路とを有し、前記制御手段が、前記アクセル操作信号が第１の値（Ａ１）以上の範囲では前記アクセル操作信号の増減に応じて前記モータによる駆動力を増減させ、前記アクセル操作信号が第１の値（Ａ１）より下の範囲では、前記アクセル操作信号の増大に応じて前記駆動力を増大させると共に、前記アクセル操作信号の減少に応じて前記モータによる駆動力を前記増大させる場合よりも大きく減少させ、かつアクセル操作信号の前記駆動力が０になる点（Ａ２）より下の範囲では前記アクセル操作信号の減少に応じて前記モータによる回生力を増大させる制御を行うものとした。特に、前記制御手段が、前記アクセル操作信号が増大する場合には前記第２の値（Ａ２）より小さな第３の値（Ａ３）に至るまでは前記駆動力を増大させず、前記アクセル操作信号が前記第３の値（Ａ３）以上の範囲で前記アクセル操作信号に応じて前記駆動力を増大させると良い。

このように本発明によれば、アクセル操作信号が所定値より下の範囲で回生制御を行うようにして、アクセル操作のみで駆動および回生制御を行うことができると共に、駆動範囲と回生範囲とを分けたことから、例えばアクセル操作量を減少させてアクセル操作信号が所定値より下の範囲に入った場合には駆動信号は出力されず、確実に回生制御を行うことから、その回生制御にあっては内燃機関自動車のエンジンブレーキと同等の回生制動力が発生するようにすることにより、内燃機関自動車の運転操作に慣れた運転手であっても違和感のない運転操作を行うことができる。

また、アクセル操作信号の第１の値（Ａ１）以上の範囲では駆動力を増減させ、アクセル操作信号が第１の値（Ａ１）より下の範囲ではアクセル操作信号の増大に応じて駆動力を増大させると共に、アクセル操作信号の減少に対しては駆動力を増大させる場合よりも大きく減少させ、かつアクセル操作信号の減少に応じて駆動力が０になる点（Ａ２）より下の範囲では前記アクセル操作信号の減少に応じてモータによる回生力を増大させることにより、駆動力発生時はアクセル操作の全範囲を用いることができ、回生時は任意の位置から回生力を発生させることができ、アクセル操作量の増減に応じて駆動と制動とを好適に生じさせることができ、より一層内燃機関自動車のような運転操作が可能となる。

特に、アクセル操作信号が増大する場合には第２の値（Ａ２）より小さな第３の値（Ａ３）に至るまでは駆動力を増大させないようにすることにより、アクセルペダルを足踏みにより操作する場合のアクセル全閉付近で足を軽く載せている場合には車両が振動するとアクセルペダルを僅かながら操作してしまう虞があるが、そのような場合に駆動力が増大することを防止でき、意図しない駆動力の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明に基づくモータのモータ制御装置のブロック回路図である。また、電動自動車の駆動源に用いられるモータＭのモータ制御装置であり、図示例ではアウタロータ型のモータを用い、そのアウタロータに車輪を取り付けたものである。なお、図示例では３相のブラシレスモータＭについて示しているが、一例であり、制御対象となるモータを限定するものではない。

図示例では、車載バッテリＢＴを電源とし、モータＭを制御する制御手段としての制御装置１が示されている。図に示されるように、バッテリＢＴに、ＦＥＴを用いたブリッジ回路が構成された駆動電流供給回路としてのインバータ２を介してモータＭの各相（Ｕ・Ｖ・Ｗ相）コイル３が接続されている。なお、特に断らない限り以下に示す各回路などは制御装置１内に設けられている。

バッテリＢＴとインバータ２とを接続する電源線には電流検出センサ４と電圧検出センサ５とがそれぞれ設けられており、それらにより検出された電流および電圧検出信号が対応する電流検出回路６および電圧検出回路７にそれぞれ入力するようになっている。モータＭにはステータ８に対するロータ９の回転角度を検出する回転角度センサ１１が設けられており、その回転角度信号が回転角度検出回路１２に入力し、回転角度検出回路１２ではロータ９の回転位置及び回転数（回転速度）を算出する。

制御装置１の外部には車両の所定の位置にアクセル１３が設けられている。アクセル１３には、アクセル操作量を検出するための例えばポテンショメータであって良いアクセル操作センサ１３ａが設けられている。アクセル操作センサ１３ａはローパスフィルタ１４ａを介してアクセル量検出回路１５ａとアクセル増減検出回路１５ｂとに接続されている。なお、アクセル１３の操作に対してアクセル操作センサ１３ａが連動するようになっていると良い。

アクセル量検出回路１５ａは、アクセル操作センサ１３ａからのセンサ出力の変化量を算出し、算出値を目標出力値算出回路１６に出力する。アクセル増減検出回路１５ｂは、アクセル操作センサ１３ａからのセンサ出力の増減変化を判別し、判定値を目標出力値算出回路１６に出力する。最大回生力設定回路１７は、外部に設けられたダイヤル１８による設定値に応じて回生力の最大値を決めるものであり、最大値に至るまではアクセル増減検出回路１５ｂの出力（算出値）をそのまま目標出力値算出回路１６に出力する。

ダイヤル１８による設定値は運転手が状況に応じて調整することができ、例えばアクセル１３を０（内燃機関自動車のスロットル全閉に相当する位置）に戻した時の回生力（エンジンブレーキに相当）の最大値を設計による所定の範囲で任意に設定することができる。また、上記目標出力値算出回路１６には、外部に設けられた例えばダイヤルにより構成されたポイント設定器１９からの各設定値が入力するようになっている。

本願発明では図２に示されるようにアクセル１３の操作位置ＡＰに応じて、実線で示されるように駆動制御し、二点鎖線で示されるように回生制御するようになっている。また、例えば図２で示される特性をマップ化して制御することができる。そして、ポイント設定器１９では、所定値としての駆動／回生の切替ポイント（図のＡ）、最大駆動力となるアクセル操作ポイント（図のＢ）、最大回生力となるアクセル操作ポイント（図のＣ）、最大駆動力（図のＤ）、最大回生力（図のＥ）をそれぞれ個別に設定することができるようになっている。

目標出力値算出回路１６では、ポイント設定器１９からの上記各設定値に基づいて図２の各ポイントＡ〜Ｅを設定し、アクセル操作センサ１３ａ（最大回生力設定回路１７）の出力（位置及び増減）に応じて駆動力または回生力の目標出力値を算出し、駆動出力信号にあっては駆動出力デューティ決定回路２０に出力し、回生出力信号にあっては回生出力デューティ決定回路２１に出力する。また、駆動出力デューティ決定回路２０および回生出力デューティ決定回路２１には上記電流検出回路６および電圧検出回路７からの各検出信号値がそれぞれ対で入力している。

駆動出力デューティ決定回路２０にあっては、目標出力算出回路１６からの駆動出力と上記各検出信号値とに基づいて駆動出力制御におけるデューティ比を決定し、そのデューティ比決定信号を進角制御回路２２に出力すると共にＰＷＭ信号生成回路２３に出力する。回生出力デューティ決定回路２１にあっては、目標出力算出回路１６からの回生出力と上記各検出信号値とに基づいて回生出力制御におけるデューティ比を決定し、そのデューティ比決定信号をＰＷＭ信号生成回路２３に出力する。

進角制御回路２２は、ブラシレスモータに対する公知の進角制御における進角を決定し、その進角信号をインバータ制御回路２４に出力する。また、ＰＷＭ信号生成回路２３にあっても、ブラシレスモータに対する公知のＰＷＭ制御におけるパルス幅変調されかつデューティ比に応じた制御信号としてのＰＷＭ信号を決定し、そのＰＷＭ信号をインバータ制御回路２４に出力する。なお、インバータ制御回路２４には回転角度検出回路１２からの回転位置及び回転速度信号が入力し、その信号に合わせて上記ＰＷＭ信号および進角信号によりインバータ２を制御する。なお、回生制御にあっては、図示例の３相ブラシレスモータであってインバータ２がＦＥＴを用いたＨ型ブリッジ回路で構成されている場合にはＦＥＴをチョッピング制御する。チョッピング・デューティが０で回生力最大となり、チョッピング・デューティ０では、全てのＦＥＴがオフし、ＦＥＴの寄生ダイオードを介して回生電流が全波整流される。

なお、各回路はＩＣを用いて構成されるものと、ＣＰＵのプログラム制御により構成されるものとを含むものであって良い。また、図示された回路名称及び信号線により理解される部分についてはその詳しい説明を省略する。

次に、本発明に基づく駆動制御要領をについて図３を参照して以下に示す。ステップＳＴ１ではアクセル１３の操作位置であるアクセル位置ＡＰが図２の切替ポイントＡより大きいか否かを判別する。なお、アクセル位置ＡＰにあっては、内燃機関自動車におけるスロットル全閉（アイドリング状態）を０とし、全開側に増大するとする。

ステップＳＴ１でアクセル位置ＡＰが切替ポイントＡより大きいと判定された場合にはステップＳＴ２に進み、そこでアクセル位置ＡＰが最大駆動力ポイントＢより小さいか否かを判別する。ステップＳＴ２でアクセル位置ＡＰが最大駆動力ポイントＢより小さいと判定された場合にはステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、区間（Ａ〜Ｂ）におけるアクセル操作量（切替ポイントＡからの差）ｄｉｆ（＝ＡＰ−Ａ）を求める。次のステップＳＴ４ではアクセル操作位置ＡＰに対応する目標出力値ＰＷを次式により求める。
ＰＷ＝｛Ｄ／（Ｂ−Ａ）｝×ｄｉｆ
ここで、Ｄは上記した最大駆動力であり、｛Ｄ／（Ｂ−Ａ）｝は区間Ａ〜Ｂにおける駆動力制御線の傾きになる。目標出力値は、例えば図２に示されるように、アクセル操作位置がＡＰ１であれば目標出力値はＰＷ１として求められる。

上記ステップＳＴ２でアクセル位置ＡＰが最大駆動力ポイントＢ以上であると判定された場合にはステップＳＴ５に進み、そこでは目標出力値ＰＷを最大駆動力Ｄとする。

また、上記ステップＳＴ１でアクセル位置ＡＰが切替ポイントＡ以下であると判定された場合にはステップＳＴ６に進み、そこでアクセル位置ＡＰが最大回生力ポイントＣより大きいか否かを判別する。ステップＳＴ６でアクセル位置ＡＰが最大回生力ポイントＣより大きいと判定された場合にはステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ７では、区間（Ｃ〜Ａ）におけるアクセル操作量（切替ポイントＡからの差）ｄｉｆ（＝Ａ−ＡＰ）を求める。次のステップＳＴ８ではアクセル操作位置ＡＰに対応する目標出力値ＰＷを次式により求める。
ＰＷ＝｛Ｅ／（Ａ−Ｃ）｝×ｄｉｆ
ここで、Ｅは上記した最大回生力であり、｛Ｅ／（Ａ−Ｃ）｝は区間Ｃ〜Ａにおける回生力制御線の傾きになる。なお、図では負の象限になるが、説明を簡単にするために式の説明にあっては正として示している。目標出力値は、例えば図２に示されるように、アクセル操作位置がＡＰ２であれば目標出力値はＰＷ２として求められる。

また、上記ステップＳＴ６でアクセル位置ＡＰが最大回生力ポイントＣ以下であると判定された場合にはステップＳＴ９に進み、そこでは目標出力値ＰＷを最大回生力Ｅとする。

また、上記各ステップＳＴ４・ＳＴ５・ＳＴ８・ＳＴ９の次にはステップＳＴ１０に進む。ステップＳＴ１０では、制御対象が駆動であるか回生であるかを判別する。なお、この駆動／回生の判別にあっては、例えばステップＳＴ１からステップＳＴ２に進んだ場合には駆動フラグを立て、ステップＳＴ６に進んだ場合には回生フラグを立てて、ステップＳＴ１０では各フラグを見ることで判別可能である。または、目標出力値ＰＷの算出値に正負が残るようにし、正の場合には駆動、負の場合には回生として判別することができる。

ステップＳＴ１０で、駆動制御であると判定された場合にはステップＳＴ１１に進み、回生制御であると判定された場合にはステップＳＴ１２に進む。ステップＳＴ１１では、駆動制御を行うべく、駆動出力デューティ決定回路２０を動作させ、回生出力デューティ決定回路２１を停止する。そして、上記各ステップＳＴ４／ＳＴ５で求められた目標出力値ＰＷに基づいて、また電流及び電圧の各検出値に応じて、駆動出力デューティ決定回路２０のデューティ出力値を求め、そのデューティ出力値に応じてモータＭを駆動制御して今回のルーチンを終了し、次のルーチンではステップＳＴ１から制御を行う。

上記ステップＳＴ１２では、回生制御を行うべく、回生出力デューティ決定回路２１を動作させ、駆動出力デューティ決定回路２０を停止する。そして、上記各ステップＳＴ８／ＳＴ９で求められた目標出力値ＰＷに基づいて、また電流及び電圧の各検出値に応じて、回生出力デューティ決定回路２１のデューティ出力値を求め、そのデューティ出力値に応じてモータＭを回生制御して今回のルーチンを終了し、次のルーチンではステップＳＴ１から制御を行う。

このようにして、図２に示されるようにアクセル位置ＡＰに応じて駆動制御と回生制御とを切り替えて行うことができ、アクセル１３の操作のみで駆動および回生を行わせることができる。これにより、内燃機関自動車のアクセル操作と同様の感覚で運転することができ、内燃機関自動車から乗り換えた場合の違和感が生じることがない。上記切替ポイントＡにあっては、任意に設定することができるが、公知の内燃機関自動車におけるアクセル操作に合わせて設定すると良い。また、運転者が駆動力を発生して欲しいというアクセル踏み込み量と、エンジンブレーキを発生して欲しいというアクセル戻し量とを考慮したアクセル操作位置を実走行データなどに基づいて設定すると良い。

また、本発明に基づく別の例を図２に対応する図４を参照して示す。この場合には、アクセル１３の操作量を増大する加速側制御を図４の実線に示されるように制御し、アクセル１３の操作量を減少する減速側制御を図４の二点鎖線に示されるように制御する。

その具体的な制御要領について図５のフロー図を参照して以下に示す。なお、上記図３のフロー図で説明した内容と同様の部分は同一の記号を用い、その詳しい説明を省略する。

ステップＳＴ２１ではアクセル１３の操作位置であるアクセル位置ＡＰが図４の切替ポイント（第１の値）Ａ１より大きいか否かを判別する。なお、上記図２での切替ポイントＡは駆動／回生の切替ポイントとして設定したが、この第２の例の切替ポイントＡ１はアクセル１３の増大側と減少側との操作に対するモータ制御量の切替ポイントであり、ポイント設定器１９により設定して良い。

ステップＳＴ２１でアクセル位置ＡＰが切替ポイントＡ１より大きいと判定された場合にはステップＳＴ２２に進み、そこでアクセル位置ＡＰが最大駆動力ポイントＢより小さいか否かを判別する。ステップＳＴ２２でアクセル位置ＡＰが最大駆動力ポイントＢより小さいと判定された場合にはステップＳＴ２３に進む。

ステップＳＴ２３では、区間（Ａ１〜Ｂ）におけるアクセル操作位置ＡＰに対応する目標出力値ＰＷを次式により求める。
ＰＷ＝（ＡＰ／Ｂ）×Ｄ

上記ステップＳＴ２２でアクセル位置ＡＰが最大駆動力ポイントＢ以上であると判定された場合にはステップＳＴ２４に進み、そこでは目標出力値ＰＷを最大駆動力Ｄとする。

また、上記ステップＳＴ２１でアクセル位置ＡＰが切替ポイントＡ１以下であると判定された場合にはステップＳＴ２５に進み、そこで今回ルーチンにおけるアクセル位置ＡＰ(n)が前回ルーチンにおけるアクセル位置ＡＰ(n-1)より小さいか否かを判別する。ステップＳＴ２５で今回のアクセル位置ＡＰ(n)が前回のアクセル位置ＡＰ(n-1)より小さいと判定された場合にはステップＳＴ２６に進み、そこでアクセル位置ＡＰが最大回生力ポイントＣより大きいか否かを判別する。ステップＳＴ２６でアクセル位置ＡＰが最大回生力ポイントＣより大きいと判定された場合にはステップＳＴ２７に進む。

ステップＳＴ２７では、区間（Ｃ〜Ａ１）におけるアクセル操作量（切替ポイントＡ１からの差）ｄｉｆ（＝Ａ１−ＡＰ）を求める。

次のステップＳＴ２８ではアクセル操作位置ＡＰに対応する目標出力値ＰＷを次式により求める。
ＰＷ＝Ｆ−｛（Ｆ−Ｅ）／（Ａ１−Ｃ）｝×ｄｉｆ
ここで、Ｆは切替ポイントＡ１に対応する駆動力であり、（Ｆ−Ｅ）／（Ａ１−Ｃ）は区間Ｃ〜Ａ１における減速側制御線（図の二点鎖線）の傾きになる。ｄｉｆは切替ポイントＡ１からの距離であり、上記式の右辺第２項はアクセル操作位置ＡＰにおけるＦからのモータ制御量の変化分となる。したがって、Ｆから変化分を減算し、その結果が正の場合には駆動力となり、負の場合には回生力となる。例えば図４に示されるように、目標出力値は、アクセル操作位置ＡＰ３であればＰＷ３となり、駆動時（実線）より小さい駆動力となり、アクセル操作位置ＡＰ４であればＰＷ４となり、回生力となる。この場合にはＰＷの正負で駆動力であるか回生力であるかを判別でき、減速側制御線における駆動力０となる点であって目標出力値ＰＷの正負の切替点Ａ２が第２の値となる。

また、上記ステップＳＴ２６でアクセル位置ＡＰが最大回生力ポイントＣ以下であると判定された場合にはステップＳＴ２９に進み、そこでは目標出力値ＰＷを最大回生力Ｅとする。また、上記ステップＳＴ２５で今回のアクセル操作位置ＡＰ(n)が前回のアクセル操作位置ＡＰ(n-1)以上であると判別された場合にはステップＳＴ３０に進み、そこではステップＳＴ２３と同一式を用いて、すなわち図４の実線における目標出力値を求める。

上記各ステップＳＴ２３・ＳＴ２４・ＳＴ２８・ＳＴ２９・ＳＴ３０の次にはステップＳＴ３１に進む。ステップＳＴ３１では、制御対象が駆動であるか回生であるかを判別する。なお、この駆動／回生の判別にあっても、上記図示例と同様にフラグまたは正負により判別して良い。

ステップＳＴ３１で、駆動制御であると判定された場合にはステップＳＴ３２に進み、回生制御であると判定された場合にはステップＳＴ３３に進む。ステップＳＴ３２では、駆動制御を行うべく、駆動出力デューティ決定回路２０を動作させ、回生出力デューティ決定回路２１を停止する。そして、上記各ステップＳＴ２３／ステップＳＴ２４で求められた目標出力値ＰＷに基づいて、また電流及び電圧の各検出値に応じて、駆動出力デューティ決定回路２０のデューティ出力値を求め、そのデューティ出力値に応じてモータＭを駆動制御して今回のルーチンを終了し、次のルーチンではステップＳＴ２１から制御を行う。

上記ステップＳＴ３３では、回生制御を行うべく、回生出力デューティ決定回路２１を動作させ、駆動出力デューティ決定回路２０を停止する。そして、上記各ステップＳＴ２８／ＳＴ２９／ＳＴ３０で求められた目標出力値ＰＷに基づいて、また電流及び電圧の各検出値に応じて、回生出力デューティ決定回路２１のデューティ出力値を求め、そのデューティ出力値に応じてモータＭを回生制御して今回のルーチンを終了し、次のルーチンではステップＳＴ１から制御を行う。

この場合にあっても、上記図示例と同様にアクセル操作だけで駆動と回生との切り替えを行って制御することができ、上記と同様の効果を奏し得る。さらに、駆動力を増大する制御（図４の実線）と減少する制御（図４の二点鎖線）とを分けて設定したことから、駆動力増大時にはアクセル操作量の０から最大アクセル操作位置まで駆動制御の対象となり、減速制御時には回生力を発生させたいところから発生させることができる。

なお、各図示例では線形としたことから上記式において傾きを用いたが、折れ線や曲線のように変化させても良く、その場合にはアクセル操作位置に対する駆動力（回生力）をマップ化したデータマップをメモリに記憶しておき、アクセル操作位置に応じて呼び出すことで可能である。

また、上記したように各ポイントＡ（Ａ１）〜Ｅをポイント設定器１９により任意に設定できるため、図２・４により示される駆動特性や回生特性を運転手の好みに応じて自由に変更でき、走行路に合わせた最適な運転を行うことが可能になる。これは、省エネ走行が要求される電動車両に有効であるが、電気自動車、特にソーラーカーに好適である。なお、ポイント設定器１９における最大回生力のダイヤル設定にあっては０〜１００％の全範囲で設定可能にして良い。ダイヤル設定の中間値に対しては１００％に対応する回生力１００％に中間値となる比率を乗算するという簡単な計算で設定できる。

また、本発明に基づく第３の例について、図４に対応する図６、図５に対応する図７を参照して以下に示す。なお、図６において上記図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

この第３の例でもアクセル１３の操作位置ＡＰに応じて、図６の実線に示されるように駆動制御し、二点鎖線で示されるように回生制御するようになっている。上記と同様に図６に示される特性をマップ化して制御することができる。そして、ポイント設定器１９では、駆動／回生の切替ポイント（図のＡ１）、最大駆動力となるアクセル操作ポイント（図のＢ）、最大回生力となるアクセル操作ポイント（図のＣ）、最大駆動力（図のＤ）、最大回生力（図のＥ）をそれぞれ個別に設定することができることは上記第２の例と同じであるが、さらに、アクセル操作の増大に応じて駆動力を増大し始める第３の値としての駆動力増大開始ポイント（図のＡ３）、全閉位置（０）から駆動力増大開始ポイントまで発生させる最小駆動力（図のＧ）をそれぞれ個別に設定することができるようになっている。

次に、具体的な制御要領について図７のフロー図を参照して以下に示す。なお、上記図５のフロー図で説明した内容と同様の部分は同一の記号を用い、その詳しい説明を省略する。

ステップＳＴ４１では上記ステップＳＴ２１と同じくアクセル位置ＡＰが図６の切替ポイント（第１の値）Ａ１より大きいか否かを判別し、アクセル位置ＡＰが切替ポイントＡ１より大きいと判定された場合にはステップＳＴ４２に進み、そこで上記ステップＳＴ２２と同じくアクセル位置ＡＰが最大駆動力ポイントＢより小さいか否かを判別する。ステップＳＴ４２でアクセル位置ＡＰが最大駆動力ポイントＢより小さいと判定された場合にはステップＳＴ４３に進む。

ステップＳＴ４３では、駆動力可変となる区間（Ａ３〜Ｂ）におけるアクセル操作量（駆動力増大開始ポイントＡ３からの差）ｄｉｆ（＝ＡＰ−Ａ３）を求める。次のステップＳＴ４４では、アクセル操作位置ＡＰに対応する目標出力値ＰＷを次式により求める。
ＰＷ＝｛（Ｄ−Ｇ）／（Ｂ−Ａ３）｝×ｄｉｆ

上記ステップＳＴ４２でアクセル位置ＡＰが最大駆動力ポイントＢ以上であると判定された場合にはステップＳＴ４５に進み、そこでは上記ステップＳＴ２４と同じく目標出力値ＰＷを最大駆動力Ｄとする。

また、上記ステップＳＴ４１でアクセル位置ＡＰが切替ポイントＡ１以下であると判定された場合にはステップＳＴ４６に進み、そこで上記ステップＳＴ２５と同じく今回のアクセル位置ＡＰ(n)が前回のアクセル位置ＡＰ(n-1)より小さいか否かを判別する。ステップＳＴ４６で今回のアクセル位置ＡＰ(n)が前回のアクセル位置ＡＰ(n-1)より小さいと判定された場合にはステップＳＴ４７に進み、そこで上記ステップＳＴ２６と同じくアクセル位置ＡＰが最大回生力ポイントＣより大きいか否かを判別する。ステップＳＴ４７でアクセル位置ＡＰが最大回生力ポイントＣより大きいと判定された場合にはステップＳＴ４８に進む。

ステップＳＴ４８では、上記ステップＳＴ２７と同じく区間（Ｃ〜Ａ１）におけるアクセル操作量（切替ポイントＡ１からの差）ｄｉｆ（＝Ａ１−ＡＰ）を求める。

次のステップＳＴ４９では上記ステップＳＴ２８と同じくアクセル操作位置ＡＰに対応する目標出力値ＰＷを次式により求める。
ＰＷ＝Ｆ−｛（Ｆ−Ｅ）／（Ａ１−Ｃ）｝×ｄｉｆ

また、上記ステップＳＴ４７でアクセル位置ＡＰが最大回生力ポイントＣ以下であると判定された場合にはステップＳＴ５０に進み、そこでは上記ステップＳＴ２９と同じく目標出力値ＰＷを最大回生力Ｅとする。

また、上記ステップＳＴ４６で今回のアクセル操作位置ＡＰ(n)が前回のアクセル操作位置ＡＰ(n-1)以上であると判別された場合にはステップＳＴ５１に進む。この場合にはアクセル１３が増大するように操作されていると判定された場合であることから、以下において駆動制御を行う。

ステップＳＴ５１ではアクセル位置ＡＰが駆動力増大開始ポイントＡ３より大きいか否かを判別し、アクセル位置ＡＰが駆動力増大開始ポイントＡ３より大きいと判定された場合にはステップＳＴ５２に進む。ステップＳＴ５２では、上記ステップＳＴ４３と同じく、区間（Ａ３〜Ｂ）におけるアクセル操作量（駆動力増大開始ポイントＡ３からの差）ｄｉｆ（＝ＡＰ−Ａ３）を求め、次のステップＳＴ５３では上記ステップＳＴ４４と同じくアクセル操作位置ＡＰに対応する目標出力値ＰＷを次式により求める。
ＰＷ＝（Ｄ−Ｇ／Ｂ−Ａ３）×ｄｉｆ

そして、ステップＳＴ５１でアクセル位置ＡＰが駆動力増大開始ポイントＡ３以下と判定された場合にはステップＳＴ５４に進み、そこではアクセル位置ＡＰにかかわらず、目標出力値ＰＷを最小駆動力Ｇとする。

上記各ステップＳＴ４４・ＳＴ４５・ＳＴ４９・ＳＴ５０・ＳＴ５３・ＳＴ５４の次にはステップＳＴ５５に進む。ステップＳＴ５５は上記ステップＳＴ３１に対応し、続く各ステップＳＴ５６・ＳＴ５７はそれぞれ上記ステップＳＴ３２・ＳＴ３３に対応する。

これにより、駆動制御時にアクセル操作の全閉位置から少し操作した範囲（０〜Ａ３）では僅かな駆動力Ｇが発生するため、その範囲内でのアクセル操作にあっては駆動力が増大しない。公知の自動車におけるアクセルペダルを足踏みにより操作する構造にあってはアクセル全閉付近では、足を軽く載せている場合には車両が振動するとアクセルペダルを僅かながら操作してしまうことになるが、上記したような駆動力一定Ｇの範囲を設けていることにより、そのような場合に駆動力が増大することを防止できる。これにより、アクセル全閉付近での安定した走行を行い得る。

なお、上記駆動力Ｇは公知のオートマチック車におけるクリープ程度の大きさであって良いが、図８に示されるように上記範囲（０〜Ａ３）での駆動力を０にしても良い。この場合には、平坦路での車両停止時にアクセルが全閉位置およびその近傍の操作量であった場合に車両が動き出してしまうことがない。

いずれにしても、駆動力を増大させたい場合には意識的にアクセルペダルを大きく踏み込む操作が必要になり、運転者の意思に応じた駆動力発生制御を実現し得る。

本発明にかかる電動車両用モータ制御装置は、電動自動車の運転において内燃機関自動車からの乗り換えであっても何等違和感を生じることなくエンジンブレーキに相当する回生力を発生させることができ、電動自動車であって特にソーラーカーに有用である。

本発明に基づくモータのモータ制御装置のブロック回路図である。アクセル位置に対する駆動および回生制御の特性を示す図である。本発明に基づくフローを示す図である。第２の例を示す図２に対応する図である。第２の例を示す図３に対応する図である。第３の例を示す図４に対応する図である。第３の例を示す図５に対応する図である。第３の例の別の制御例を示す図６に対応する図である。

符号の説明

１制御装置
２インバータ
１３アクセル、１３ａアクセル操作センサ
１５ａアクセル量検出回路、１５ｂアクセル増減検出回路
１６目標出力値算出回路
２０駆動出力デューティ決定回路
２１回生出力デューティ決定回路
２３ＰＷＭ信号生成回路
Ｍモータ

Claims

駆動源に電動モータを用いた電動車両用モータ制御装置であって、
操作量に応じて増減するアクセル操作信号を発生するアクセルと、前記アクセル操作信号に基づいて前記モータを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段が、前記アクセル操作信号が所定値（Ａ）以上の範囲では前記アクセル操作信号の増減に応じて前記モータによる駆動力を増減させ、前記アクセル操作信号が前記所定値（Ａ）より下の範囲では前記アクセル操作信号の増減に応じて前記モータによる回生力を増減させる制御を行うことを特徴とする電動車両用モータ制御装置。
駆動源に電動モータを用いた電動車両用モータ制御装置であって、
操作量に応じて増減するアクセル操作信号を発生するアクセルと、前記アクセル操作信号に基づいて前記モータを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段が、前記アクセル操作信号が第１の値（Ａ１）以上の範囲では前記アクセル操作信号の増減に応じて前記モータによる駆動力を増減させ、
前記アクセル操作信号が第１の値（Ａ１）より下の範囲では、前記アクセル操作信号の増大に応じて前記駆動力を増大させると共に、前記アクセル操作信号の減少に応じて前記モータによる駆動力を前記増大させる場合よりも大きく減少させ、かつアクセル操作信号の減少に応じて前記駆動力が０になる点（Ａ２）より下の範囲では前記アクセル操作信号の減少に応じて前記モータによる回生力を増大させる制御を行うことを特徴とする電動車両用モータ制御装置。
前記制御手段が、前記アクセル操作信号が増大する場合には前記第２の値（Ａ２）より小さな第３の値（Ａ３）に至るまでは前記駆動力を増大させず、前記アクセル操作信号が前記第３の値（Ａ３）以上の範囲で前記アクセル操作信号に応じて前記駆動力を増大させることを特徴とする請求項２に記載の電動車両用モータ制御装置。