JP3550903B2 - 電気自動車の走行駆動制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車の走行駆動制御装置にかかり、特に極低速域での微少駆動力の制御を行う電気自動車の走行駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電気自動車の走行駆動制御装置としては以下のようなものがあった。即ち、第１の従来例としては、電気自動車に装備されたいわゆるアクセル及びブレーキの操作に応じて、単純に電気自動車の駆動手段を制御することにより、電気自動車の走行・停止をコントロールするものがあった。
【０００３】
また、第２の従来例としては、低速走行や坂道発進などの際の運転を容易とするために、常に駆動手段が微少な駆動力を発生するようになっているものがある。これにより、渋滞などの時にアクセルを操作せずに低速走行が可能となり、また、坂道発進などの際に電気自動車が後退することが防止される。
【０００４】
更に、第３の従来例としては、特開平７−１５４９０５号公報に開示されているものがある。この電気自動車の走行駆動制御装置は、走行速度が零付近での微少駆動力（クリープトルク）制御において、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて微少駆動力を抑え、また確実に車両が停止しているときには微少駆動力を零にして、バッテリの電力を無駄に消費しないようにするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記各従来例には以下のような不都合があった。即ち、第１の従来例では、駆動力がアクセルの操作に対応して発生するので、極低速走行をさせる場合には微妙なアクセル操作が必要となり、また、坂道発進などのように電気自動車に対して外力が加わっている場合には、ブレーキを解除した直後には駆動力が発生していないので車両が不要に移動（坂道を後退）してしまう、という不都合を生じていた。
【０００６】
また、第２の従来例においては、シフトポジション（変速機位置）が「走行」または「後退」位置にある場合には、常に微少駆動力を発生しているので、電気自動車が完全に停止している時にも電力を浪費してしまう。また、ブレーキの操作が不十分な場合には、電気自動車が僅かに動き出す、という不都合を生じていた。特に、電気自動車は駆動音が小さく、駆動力が加わっていることがわかりにくいので問題となる。
【０００７】
更に、第３の従来例では、単にフットブレーキ操作に基づいて微少駆動力を制御するので、例えば坂道などで駐車ブレーキを作動させて通常のフットブレーキを解除している場合などには、微少駆動力が発生しており電力を浪費してしまう、という不都合を生じていた。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、特に、低速走行性に優れると共に高効率を実現できる電気自動車の走行駆動制御装置を提供することを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の発明では、電気自動車に駆動力を付勢する駆動手段と、電気自動車の速度を調整する調整ブレーキと、電気自動車を停車させる駐車ブレーキと、駆動手段の稼働・停止を指令する駆動切替手段と、駆動手段への駆動電力を制御する主制御部とを備え、駆動手段が主制御部の指令により極低速度域において微少駆動力を出力する電気自動車の走行駆動制御装置において、主制御部が調整ブレーキ、駐車ブレーキ及び駆動切替手段の各操作情報を検知し、駆動切替手段で走行、回生ブレーキ又は後退が選択され、かつ調整ブレーキで制動が解除されている場合、駆動手段が主制御部の指令により駐車ブレーキの制動操作から所定時間経過後に微少駆動力の出力を停止する第１の駆動力制御機能を有する、という構成を採っている。
【００１０】
以上のように構成されたことにより、電気自動車の停止後に駐車ブレーキが操作された場合に、主制御部が駐車ブレーキの操作されてからの累積時間を計数する。そして、所定時間経過までは微少駆動力が継続的に出力され、低速走行や坂道発進などが容易になる。一方、所定時間経過後は、主制御部が駆動手段へ微少駆動力を停止するように制御信号を送信する。これにより、停車時における電力の無駄な消費等を抑制することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明では、駆動手段が主制御部の指令により微少駆動力の停止後に調整ブレーキが制動操作された場合に微少駆動力を再出力する第２の駆動力制御機能を有するという構成を採り、その他の構成は請求項１記載の発明と同様である。
【００１２】
以上のように構成されたことにより、一旦微少駆動力が停止した後でも、調整ブレーキが操作（ＯＮ）された場合には主制御部がこれを検知して駆動手段が微少駆動力を再出力するように制御を行う。従って、電気自動車が再発進する前に予め微少駆動力が再出力される。この結果、従来の自動車（ガソリン車）の運転に慣れている者にとっても何ら違和感を生じさせない。
【００１３】
更に、請求項３記載の発明では、駆動手段が主制御部の指令により微少駆動力の停止後に駆動切替手段が停止から稼働へ切り替え操作された場合に微少駆動力を再発生する第３の駆動力制御機能を有するという構成を採り、その他の構成は請求項１または２記載の発明と同様である。
【００１４】
以上のように構成されたことにより、一旦微少駆動力が停止した後に駆動切替手段が操作された場合にも、微少駆動力の制御が行われる。即ち、微少駆動力の停止後に駆動切替手段を一旦Ｐ（駐車）又はＮ（ニュートラル）に入れ、その後再発進のために駆動切替手段を再びＤ（走行），ＥＢ（回生ブレーキ）或いはＲ（後退）に入れた場合には、サーボがＯＮとなり微少駆動力が再出力される。そして、調整ブレーキ及び駐車ブレーキを解除すると、再び微少駆動力によって電気自動車がゆっくりと走行する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
先ず、図１は本実施形態にかかる電気自動車の走行駆動制御装置を示すブロック図である。走行駆動制御装置１は、電気自動車に駆動力を付勢する駆動手段３と、電気自動車を停車させる駐車ブレーキ５と、駆動手段３への駆動電力を制御する主制御部７とを備え、駆動手段３が主制御部７の指令により極低速度域において微少駆動力を出力するようになっている。そして、主制御部７が駐車ブレーキ５の操作情報を検知すると共に、駆動手段３が主制御部７の指令により駐車ブレーキ５の制動操作から所定時間経過後に微少駆動力の出力を停止する第１の駆動力制御機能を有している。また、主制御部７には、電気自動車の速度を調整する調整ブレーキ９及び駆動手段３の稼働・停止を指令する駆動切替手段１１が接続されている。
【００１７】
以下これを詳述すると、駆動手段３は電気自動車に使用される一般的な駆動用のモータである。そして、この駆動手段３が電気自動車の車輪のそれぞれに配設されている。従って、主制御部７には実際上４つの駆動手段が接続されることになる、しかしながら、図１においては説明の便宜上１つの駆動手段３のみ記載している。また、駆動手段３の個数は一例であり、４つより少ない場合も考えられるし、また４つより多い場合も考えられる。
【００１８】
次に、駆動手段３には所定の主制御部７が接続されている。主制御部７は駆動手段３への駆動電力３ａを制御するものであり、電気自動車の走行駆動を制御する。従って、主制御部７には、図示しないバッテリも接続されており、運転者の要求に応じた最適な電力を供給できるようになっている。また、主制御部７には駆動切替手段（シフトレバー）１１，駐車ブレーキ（パーキングブレーキ）５及び調整ブレーキ（フットブレーキ）９が接続されている。そして、これらの各構成要素から得られる情報に基づいて、種々の走行駆動制御が行われる。主な、制御内容としては、回転方向、トルク方向、トルク指令値、そして微少駆動力発生のためのサーボＯＮ信号等である。
【００１９】
また、上記した駐車ブレーキ５とは、通常パーキングブレーキ或いはサイドブレーキと呼ばれるものであり、運転者が車を離れる場合，渋滞などで長時間停車する場合あるいは坂道発進などの際に使用されるブレーキである。駐車ブレーキ５は、一般的に運転者の左方に固定されており、レバー状の部材を引いて操作するようになっている。また、駐車ブレーキ５からは主制御部７に対して所定の信号線が接続されており、駐車ブレーキ５の操作情報（操作信号）５ａを主制御部７に伝達できるようになっている。この操作情報５ａは、駐車ブレーキ５内に装備されている駐車ブレーキ検出部（図示略）によって生成される。本実施形態においては、駐車ブレーキ５のレバー（図示略）に係合されたスイッチを用いている。
【００２０】
また、調整ブレーキ９とは、別名フットブレーキと呼ばれるものであり、運転中に運転者が電気自動車の速度を調整するために用いるものである。即ち、速度を落とす場合には、この調整ブレーキ９を操作して行い、また、信号待ちなどの短時間の停車の場合にもこの調整ブレーキ９を用いるようになっている。また、調整ブレーキ９からも主制御部７に対して信号線が接続されている。そして、調整ブレーキ９の操作情報（操作信号）９ａが常時主制御部７に伝達されるようになっている。この操作情報９ａも上記した駐車ブレーキ５の場合と同様に、調整ブレーキ９内に装備されている調整ブレーキ検出部（図示略）によって生成される。本実施形態においては、調整ブレーキ９のペダル（図示略）に係合されたスイッチを用いている。
【００２１】
駆動切替手段１１は、主制御部７を介して駆動手段３の稼働・停止を切り替えるためのものである。より具体的には、現在多くのガソリンエンジン自動車で使用されている自動変速機（オートマチック）レバーに類似したものである。即ち、駆動切替手段１１は、Ｐ（駐車）、Ｒ（後退）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（走行）、ＥＢ（回生ブレーキ）の各シフトポジションを有しており、運転者が走行に応じてレバー操作で各ポジションを選択できるようになっている。ここで、ＥＢ（回生ブレーキ）ポジションとは、電気自動車の慣性力を利用して駆動手段（駆動モータ）３を回転させて、走行駆動時とは逆に発電させることにより、ブレーキ動作に代えるモードである。
【００２２】
更に、主制御部７には車速検出手段１３が接続されている。この車速検出手段１３は電気自動車の車速を常時検出し、この車速情報を主制御部７に伝達することにより、主制御部７が駆動手段３の制御に利用するようになっている。具体的には、駆動手段３から出力される微少駆動力の発生・停止を切り替える場合に、車速が零か否を判断要素の一つとしている。
【００２３】
次に、以上のように構成された電気自動車の走行駆動制御装置１の具体的動作について説明する。図２は本実施形態にかかる走行駆動制御装置１の動作を示すフローチャートである。
【００２４】
ここでは、電気自動車の低速度域での動作について説明する。先ず、車速検出手段１３によって電気自動車の車速が零であるか否かが判断される（ステップＳ１）。そして、車速が零であると判断された場合には、次に駆動切替手段のシフトポジションがＤ，ＥＢまたはＲの位置にあるか否かが判断される（ステップＳ２）。そしてこれらの位置に有ると判断された場合には、続いて駐車ブレーキが操作（ＯＮ）されているか否かが判断される（ステップＳ３）。
【００２５】
駐車ブレーキが操作されていると判断された場合には、次に調整ブレーキが操作（ＯＮ）されているか否かが判断される（ステップＳ４）。そして、調整ブレーキが操作されていると判断された場合には、主制御部内に装備されている所定のタイマが作動しているか否かが判断される（ステップＳ５）。タイマが作動していると判断された場合には、そのタイマの作動開始からの経過時間が演算される。そして、所定時間（例えば３０秒）が経過したと判断された場合には（ステップＳ６）、サーボがＯＦＦにされ（ステップＳ７）駆動手段からの微少駆動力が停止される（ステップＳ８）。
【００２６】
以上のような動作を実際の運転時に適用してみると、運転者によって駆動切替手段１１においてＤ（走行），ＥＢ（回生ブレーキ）及びＲ（後退）のいずれかが選択された場合には、微少駆動力が駆動手段３から出力され電気自動車はゆっくりと走行する。一方、運転者が調整ブレーキ９を操作して電気自動車を停止させたとする。そして、何らかの理由で運転者が駐車ブレーキ５を操作（ＯＮ）すると共に調整ブレーキ９を解除（ＯＦＦ）した場合には、駐車ブレーキ５が操作されてから所定時間経過前は微少駆動力が継続して出力され、所定時間経過後に微少駆動力が停止される。従って、駐車ブレーキ５を操作した直後はこれを解除しても微少駆動力の作用により坂道発進などが容易に行える。一方、所定時間経過後は微少駆動力が停止するので、電力の無駄な消費が抑制されると共に、電気自動車の予期しない誤発進などが防止される。
【００２７】
また、一旦微少駆動力が停止した後でも、調整ブレーキ９が操作（ＯＮ）された場合には（ステップＳ４）、主制御部７がこれを検知して上記したタイマをストップさせ（ステップＳ９）、駆動手段３が微少駆動力を再出力するように制御を行う。これは、停止している電気自動車が再発進する場合には、通常調整ブレーキ９を操作して電気自動車の不要な移動を未然に防止した上で発進のための各種の操作を行うからである。従って、調整ブレーキ９の操作情報を用いて微少駆動力を再出力させることは、従来の自動車（ガソリン車）の運転に慣れている者にとっても何ら違和感を生じさせない。
【００２８】
また、一旦微少駆動力が停止した後に駆動切替手段１１が操作された場合にも、微少駆動力の制御が行われる。即ち、微少駆動力の停止後に駆動切替手段１１を一旦Ｐ（駐車）又はＮ（ニュートラル）に入れ、その後駆動切替手段１１を再びＤ（走行），ＥＢ（回生ブレーキ）或いはＲ（後退）に入れた場合には、タイマがストップされ、サーボがＯＮとなり微少駆動力が再出力される。そして、調整ブレーキ９及び駐車ブレーキ５を解除すると、再び微少駆動力によって電気自動車がゆっくりと走行する。
【００２９】
以上のような動作のタイミングを図３に示した。先ず、図３（Ａ）は、駐車ブレーキ５の操作と微少駆動力の出力タイミングを示す図である。この図から判るように、駐車ブレーキ５の操作情報（操作信号）がＯＮになり、所定時間Ｔを経過した後にそれまで出力されていた微少駆動力が停止（ＯＦＦ）される。この場合の所定時間は上記したように３０秒程度である。これにより、駐車ブレーキ５を使った坂道発進などの場合にも、すぐには微少駆動力が停止しないので、容易に坂道での再発進をすることができる。
【００３０】
また、図３（Ｂ）は、調整ブレーキ９の操作情報（操作信号）と微少駆動力の出力タイミングを示す図である。そして、ここでは特に微少駆動力が停止している（ＯＦＦ）状態から再出力される場合を示している。この図から判るように、調整ブレーキ９が操作（ＯＮ）された場合には、主制御部７がこれを検知してブレーキ操作と同時に微少駆動力を再出力させるように制御している。即ち、停車している電気自動車を再発進させる場合に通常操作される調整ブレーキ９の操作情報に基づいて微少駆動力を再出力させるので、違和感のないより自然な走行を実現することができる。
【００３１】
更に、図３（Ｃ）は、駆動切替手段１１の操作情報（操作信号）と微少駆動力の出力タイミングを示す図である。この図から判るように、一旦停止した微少駆動力を駆動切替手段１１のＯＮ（Ｄ，ＥＢ又はＲ）のタイミングと同期して微少駆動力が再出力されている。一般的な運転者は、ある程度長時間電気自動車を停車させる場合には、駆動切替手段１１をＮ（ニュートラル）やＰ（駐車）に一旦入れる。そして、再発進の際に再び駆動切替手段１１をＤ（走行）等に入れ直す。従って、この駆動切替手段１１の操作に同期させて微少駆動力を再出力させることにより、違和感のないより自然な走行を実現することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、駐車ブレーキの操作から所定時間経過までは微少駆動力を継続して出力させるようになっているので、所定時間経過前に坂道などで再発進する場合には、この微少駆動力によって電気自動車の後退現象等が有効に防止される。また、所定時間経過後には微少駆動力が停止されるので、電力の消費が抑制され、結果として電気自動車の航続距離を伸ばすことができる、という優れた効果を生じる。
【００３３】
また、請求項２または３記載の発明では、一旦停止された微少駆動力を、再発進に先立って操作される調整ブレーキの操作情報や駆動切替手段の操作情報に基づいて再出力させる。このため、運転者が再発進をすべくこれらの操作をすると、予め発生する微少駆動力の作用によって再発進が容易且つ自然に行える、という優れた効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に開示した走行駆動制御装置の動作のフローチャートを示す。
【図３】図２に開示した走行駆動制御装置における動作タイミングを示す図であり、図３（Ａ）は駐車ブレーキの操作情報と微少駆動力の発生タイミングの関係を示し、図３（Ｂ）は調整ブレーキの操作情報と微少駆動力の発生タイミングの関係を示し、図３（Ｃ）は駆動切替手段の操作情報と微少駆動力の発生タイミングの関係を示す。
【符号の説明】
１ 走行駆動制御装置
３ 駆動手段
５ 駐車ブレーキ
７ 主制御部
９ 調整ブレーキ
１１ 駆動切替手段

Claims (3)

1. 電気自動車に駆動力を付勢する駆動手段と、前記電気自動車の速度を調整する調整ブレーキと、前記電気自動車を停車させる駐車ブレーキと、前記駆動手段の稼働・停止を指令する駆動切替手段と、前記駆動手段への駆動電力を制御する主制御部とを備え、前記駆動手段が前記主制御部の指令により極低速度域において微少駆動力を出力する電気自動車の走行駆動制御装置において、
   前記主制御部が前記調整ブレーキ、前記駐車ブレーキ及び前記駆動切替手段の各操作情報を検知し、前記駆動切替手段で走行、回生ブレーキ又は後退が選択され、かつ前記調整ブレーキで制動が解除されている場合、前記駆動手段が前記主制御部の指令により前記駐車ブレーキの制動操作から所定時間経過後に前記微少駆動力の出力を停止する第１の駆動力制御機能を有することを特徴とした電気自動車の走行駆動制御装置。
2. 前記駆動手段が前記主制御部の指令により前記微少駆動力の停止後に前記調整ブレーキが制動操作された場合に前記微少駆動力を再出力する第２の駆動力制御機能を有することを特徴とした請求項１記載の電気自動車の走行駆動制御装置。
3. 前記駆動手段が前記主制御部の指令により前記微少駆動力の停止後に前記駆動切替手段が停止から稼働へ切り替え操作された場合に前記微少駆動力を再発生する第３の駆動力制御機能を有することを特徴とした請求項１又は２記載の電気自動車の走行駆動制御装置。

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