JP3227864B2 - 電気自動車 - Google Patents

電気自動車

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JP3227864B2
JP3227864B2 JP2539893A JP2539893A JP3227864B2 JP 3227864 B2 JP3227864 B2 JP 3227864B2 JP 2539893 A JP2539893 A JP 2539893A JP 2539893 A JP2539893 A JP 2539893A JP 3227864 B2 JP3227864 B2 JP 3227864B2
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哲浩 石川
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Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モータを逆転させるこ
とにより後進モードを実現する電気自動車に関し、特に
その制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば特開昭48−6155号公報に
は、モータを逆転させることにより後進(リバース)モ
ードを成立させる技術が開示されている。図4には、こ
の技術を用いた電気自動車の一例構成が示されている。
【0003】この図に示される電気自動車は、モータ1
0として三相交流モータを使用している。このモータ1
0の出力軸はリダクションギア12を介して駆動輪14
に連結されている。従って、モータ10が回転すると駆
動輪14に動力が供給されることとなり、これにより車
両が走行する。
【0004】モータ10は、インバータ16を介しバッ
テリ18から電力の供給を受ける。バッテリ18から出
力される直流電力は、インバータ16によって三相交流
電力に変換され、モータ10に供給される。インバータ
16は、その際、コントローラ20の制御を受ける。
【0005】コントローラ20は、車両操縦者のアクセ
ル操作、ブレーキ操作に応じ、インバータ16を制御す
ることにより、モータ10から所望のトルクを出力させ
る。コントローラ20は、その際、モータ10に付設し
た回転数センサ22によりモータ10の回転数n* を検
出する。また、コントローラ20は、シフトレバー24
から供給されるシフトレンジ信号SR* に基づき、イン
バータ16を制御する。すなわち、シフトレンジ信号S
* に基づき、モータ16のシフトレンジSRを、いわ
ゆる前進モードあるいは後進モードに設定する。前進モ
ードとしては、通常、Dレンジ等が準備されており、後
進モードとしてはRレンジが準備されている。なお、こ
の図において、26で示されるのは従動輪である。
【0006】図5には、この従来例におけるコントロー
ラ20の動作の流れが示されている。特に図5(a)は
メインルーチンを、図5(b)は割込処理ルーチンを、
それぞれ示す図である。
【0007】まず、図5(a)に示されるように、コン
トローラ20は、車両操縦者によりブレーキペダルが踏
まれたか否かを、図示しないブレーキスイッチの出力に
より判定する(100)。ブレーキスイッチは、通常、
ブレーキペダルに付設されており、ブレーキペダルが踏
まれるとこのスイッチがオンする。コントローラ20
は、ステップ100に係る判定の結果、ブレーキスイッ
チがオンしていないとされた場合には、車両操縦者のア
クセル操作を示す信号を入力し(102)、これに基づ
きアクセル量を計算する(104)。更に、コントロー
ラ20は、回転数センサ22からモータ10の回転数n
* を入力し(106)、シフトレンジSRに応じた制御
を実行する。
【0008】すなわち、コントローラ20は、ステップ
106実行後、モータ10のシフトレンジSRがいずれ
のレンジであるかを判定する(108)。この判定の結
果、Dレンジであるとされた場合には、後述するDレン
ジ特性及びステップ104において計算したアクセル量
に基づき、モータトルク量Tc0を計算する(110)。
このモータトルク量Tc0は、モータ10に要求する力行
側出力トルクを表している。コントローラ20は、ステ
ップ110において計算したモータトルク量Tc0に基づ
きインバータ16を制御する。
【0009】一方、シフトレンジSRがRレンジである
と判定された場合、コントローラ20は、後述するRレ
ンジ特性及びステップ104において計算したアクセル
量に基づき、力行側モータトルク量Tc0を計算する(1
12)。この結果求められたモータトルク量Tc0も、イ
ンバータ16の制御に用いられる。
【0010】前述のステップ100においてブレーキス
イッチがオンしていると判定された場合には、コントロ
ーラ20は、ブレーキの油圧系統に設けられたブレーキ
油圧センサから、油圧を示す信号を入力する(11
4)。その上で、コントローラ20は、シフトレンジS
RがDレンジであるかRレンジであるかを判定する(1
16)。この判定の結果、Dレンジであるとされた場合
には、Dレンジ特性及びステップ114において入力し
たブレーキ油圧センサ信号に基づき、回生側モータトル
ク量Tc0を計算する(118)。シフトレンジSRがR
レンジであると判定された場合には、Rレンジ及びブレ
ーキ圧センサ信号に基づき回生側モータトルク量Tc0
計算する(120)。これらのモータトルク量Tc0は、
ステップ110及び112の場合と同様、インバータ1
6の制御に用いられる。
【0011】この従来例の場合、シフトレバー24の操
作に伴うシフト切り替えの動作は、図5(b)に示され
る割込処理ルーチンによって実行される。すなわち、コ
ントローラ20は、モータ10の回転数n* が−n0
* ≦n0 であることを条件として(122)、シフト
レバー24から供給されるシフトレンジ信号SR* を受
け付け、モータ10のシフトレンジSRがシフトレンジ
信号SR* に応じたレンジとなるよう制御を実行する
(124)。
【0012】図6には、前述したDレンジ特性及びRレ
ンジ特性が示されている。特に、Dレンジ特性は太い実
線により、Rレンジ特性は破線により、それぞれ示され
ており、これらの線はいずれも、アクセル(ACL)量
またはブレーキ量が100%の場合のモータトルクを表
している。
【0013】この図に示されるように、図4に示される
従来例においては、モータ10の回転数n* が十分小さ
い場合、すなわち−n0 ≦n* ≦n0 である場合にの
み、DレンジからRレンジへ、RレンジからDレンジへ
の切り替えを許容している。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来の技術においては、モータの回転
数のみでシフトレンジ信号を受け付けるか否かを判定し
ているため、制動中に駆動輪がロックしかつRレンジへ
のシフト操作が行われた場合に、ブレーキ力が低下する
という問題点が発生してしまう。すなわち、図7に示さ
れるように、ブレーキペダルが踏まれブレーキスイッチ
がオンしている状態で、モータの回転数n* がほぼ0に
低下し(すなわち駆動輪がロックし)、この状態でシフ
トレンジ信号SR* がDレンジを示す値からRレンジを
示す値に切り替わると、シフトレンジ信号SR* の受け
付け条件が満たされているためDレンジからRレンジへ
の切り替え、すなわちモータを逆転させる動作への切り
替えが行われてしまう。このような状況下で、ABS
(アンチロックブレーキシステム)が動作したり、ある
いは操縦者によるブレーキペダルの踏み込みが緩められ
ると、モータ回転数n*が復帰するものの、モータトル
クは0に維持される。従って、ブレーキ操作中であるに
もかかわらず、モータの回生ブレーキが働かないため、
ブレーキ力の低下が生じてしまう。
【0015】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、車輪がロックして
いる状態でシフトレバーの誤操作が行われDレンジから
Rレンジへの切り替えが指令された場合等においても、
ブレーキ力が低下しない電気自動車を提供することを目
的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の電気自動車は、駆動輪に動力を供給
するモータと、該モータの回転数を検出する手段と、シ
フトレンジを指令する手段と、車速を検出する手段と、
前記モータ回転数検出手段で検出された回転数が、前記
モータの回転方向に対して所定値以下であり、かつ前記
車速検出手段で検出された車速が、車両の進行方向に対
して所定値以下であるときのみ、前記シフトレンジ指令
手段からの進行方向を前進から後進へと逆転させる旨の
シフト切替え指令を許容するシフト判断手段と、を備え
ることを特徴とする。
【0017】
【作用】本発明においては、進行方向を前進から後進へ
逆転させる旨のシフト切替え指令が発生すると、ま
ず、モータの回転数及び車速に係る判定が実行される。
この判定の結果、モータの回転数が所定値をえておら
ずかつ検出された車速も所定値をえていない場合に
は、上記シフト切替え指令が許容される。これ以外の場
合には、このような制御は実行されない。従って、例え
ば制動中に駆動輪がロックしかつ逆転モードへのシフト
操作が行われた場合であっても、車速が十分低下してい
る場合にのみ後進モードへの切り替えが実行されるた
め、必要な回生ブレーキ力の低下等の問題点が生じな
い。
【0018】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図4乃至図7に示される従来例
と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【0019】図1には、本発明の一実施例に係る電気自
動車の構成が示されている。この図に示される電気自動
車は、図4に示される従来例に、さらに車輪車速センサ
28及び車速演算部34を設けた構成である。車輪車速
センサ28は、2個の従動輪26にそれぞれ設けられて
おり、車速演算部30はこれら2個の車輪車速センサ2
8の出力に基づき、車速を示す従動輪信号SP* を生成
する。すなわち、車速演算部30は、2個の車輪車速セ
ンサ28の出力である各従動輪26の回転数に基づき、
車速を演算しこれを従動輪信号SP* として出力する。
その際、左右従動輪26の回転数差を補償する。コント
ローラ32は、従来例におけるコントローラ20と同様
図5(a)に示されるメインルーチンを実行するととも
に、シフトレンジSRの切り替え動作をモータ10の回
転数n* 及び従動輪信号SP* に基づき実行する。
【0020】図2には、コントローラ32によって実行
される割込処理ルーチンの流れが示されている。この図
に示されるように、コントローラ32は、ステップ12
2実行後に従動輪信号SP* に係る判定(126)を実
行する。すなわち、従動輪信号SP* が−SP0 ≦SP
* ≦SP0 の条件を満たすか否かが判定され、この条件
を満たす場合のみ、ステップ124が実行される。従っ
て、モータ10の回転数n* がステップ122に係る条
件を満たしていた場合であっても、従動輪信号SP*
ステップ126に係る条件を満たしていない場合には、
モータ10のシフトレンジSRは従前のシフトレンジS
Rに維持される。
【0021】従って、図3に示されるように、ブレーキ
スイッチがオンしている状態でモータ回転数n* が0に
低下し(すなわち駆動輪14がロックし)している状態
で、シフトレバー24の操作が行われシフトレンジ信号
SR* がDレンジを示す値からRレンジを示す値に変化
した場合、車両操縦者によりブレーキペダルの踏み込み
が緩められ、あるいはABSが作動した場合であって
も、回生ブレーキ力の低下といった問題点は生じない。
すなわち、例えばABSの作動によりモータ回転数n*
が復帰すると、従動輪信号SP* により示される車速が
低下している場合を除き、前述のシフトレンジ信号SR
* が受け付けられておらずシフトレンジSRがDレンジ
に維持されているため、モータトルクが復帰し、回生ブ
レーキ力が発生する。車速が低下している場合には、シ
フトレンジSRがRレンジに切り替わるが、この場合に
は回生ブレーキ力不発生によるブレーキ力低下は問題と
ならない。
【0022】従って、本実施例においては、回生ブレー
キ力の低下等の問題点が生じることがなく、好適なブレ
ーキ動作が確保されることとなる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
進行方向を前進から後進へと逆転させる旨のシフト切替
え指令が発生した場合において、モータの回転数が所定
値をえておらずかつ車速が所定値をえていない場合
にのみ、当該シフト切替え指令を許容するようにしたた
め、例えば駆動輪がロックしている状態で後進モードへ
のシフト操作が実行されかつブレーキが緩められた場合
であっても、回生ブレーキ力の低下が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る電気自動車の構成を示
すブロック図である。
【図2】この実施例において実行される割込処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。
【図3】制動に伴い駆動輪がロックしかつRレンジへの
シフト操作が行われABSが作動した場合の実施例の動
作を示す図である。
【図4】一従来例に係る電気自動車の構成を示すブロッ
ク図である。
【図5】従来例の動作の流れを示すフローチャートであ
り、図4(a)はこの従来例及び前述の実施例において
実行されるメインルーチンの流れを、図5(b)はこの
従来例において実行される割り込み処理ルーチンの流れ
を、それぞれ示す図である。
【図6】Dレンジ及びモータ逆転によるRレンジにおけ
るモータトルク特性を示す図である。
【図7】制動に伴い駆動輪がロックしかつRレンジへの
シフト操作が行われABSが作動した場合の従来例の動
作を示す図である。
【符号の説明】
10 モータ 14 駆動輪 16 インバータ 18 バッテリ 22 回転数センサ 24 シフトレバー 26 従動輪 28 車輪車速センサ 30 車速演算部 32 コントローラ n* モータの回転数 SR* シフトレンジ信号 SP* 従動輪信号 n0 モータ回転数n* に係る判定しきい値 SP0 従動輪信号SP* に係る判定しきい値 SR シフトレンジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 1/00 - 15/42

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気自動車において、 駆動輪に動力を供給するモータと、 該モータの回転数を検出する手段と、 シフトレンジを指令する手段と、 車速を検出する手段と、 前記モータ回転数検出手段で検出された回転数が、前記
    モータの回転方向に対して所定値以下であり、かつ前記
    車速検出手段で検出された車速が、車両の進行方向に対
    して所定値以下であるときのみ、前記シフトレンジ指令
    手段からの進行方向を前進から後進へと逆転させる旨の
    シフト切替え指令を許容するシフト判断手段と、 を備えることを特徴とする電気自動車。
JP2539893A 1993-02-15 1993-02-15 電気自動車 Expired - Lifetime JP3227864B2 (ja)

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