JP4106561B2 - 電気自動車の駆動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータを駆動源とする電気自動車に関し、特に、坂道における車両のずり下がりを防止する電気自動車の駆動制御装置に関する。

自動変速機を備えたＡＴ車には、登坂路で停止する際に例えば車両の勾配負荷とトルクコンバータの出力トルクとがバランスするようにエンジンの出力を制御し、これによりブレーキペダルを踏まなくとも車両を停止状態に維持するようにしたものがある。この点、電気自動車では、その様なエンジン制御を行えない等の理由により坂道で車両を停止状態に維持するためにブレーキペダルを踏みつづけなればならず、この停止状態から車両を発進させる際にブレーキペダルからアクセルペダルへ踏み換えるときに車両がずり下がるという不都合が生じる。すなわち、ペダルの踏み換え時に登坂路では車両が後退し、また、降坂路では車両が前進してしまう。

そこで、特許文献１に記載の電気自動車の駆動力制御装置では、登り坂で停車した場合にブレーキペダルによるブレーキ力を検知し、この停車状態から車両が発進する際にブレーキ操作が解除されると、ブレーキ力に応じて電動モータのトルク制御を行って車速をゼロにするようにし、これによりブレーキペダルからアクセルペダルへの踏み換えが行われたときの車両の後退を防止するようにしている。
特開平６−２６１４１７号公報

上記特許文献１記載の電気自動車の駆動力制御装置は、登坂路での停車状態からの発進時の車両の後退を防止するため、ブレーキ操作の解除に応じてブレーキ力を検知してモータのトルク制御を行うものになっており、この様なトルク制御を適用した場合にも、ブレーキ操作の解除に至らない僅かな制動力低下が生じたときに坂道で停車中の車両がずり下がることがある。

本発明の目的は、僅かな制動力低下に起因した坂道での車両のずり下がりをも防止可能とする電気自動車の駆動制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る電気自動車の駆動制御装置は、制動装置および走行用モータを具備した電気自動車に搭載され走行用モータを駆動制御して坂道での電気自動車のずり下がりを抑制する抑止トルクを発生させるものであって、シフトポジション検出手段によって検出されたシフトポジションと加速度算出手段によって算出された電気自動車の加速度とに応じて電気自動車のずり下がりを判定するずり下がり判定手段と、同ずり下がり判定手段によるずり下がり初回判定時に制動力算出手段により算出された制動力を記憶し、その後同制動力算出手段により算出された制動力が低下したとき、その低下分に応じて抑止トルクを増大した値を算出する抑止トルク算出手段とを備えることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、坂道での電気自動車（以下、車両という）のずり下がりが迅速かつ的確に防止される。坂道では、車両の制動装置が発生する制動力が、停車状態を維持するのに必要な制動力を下回ると、車両のずり下がりが生じる。例えば、運転者が意識的にブレーキ操作を解除しないまでもブレーキペダル踏力が弱まって制動力が僅かに低下し、坂道での停車状態を維持するのに必要な制動力を下回ると、車両がずり下がることになる。この点、本発明では、ブレーキ操作が解除されたか否かにかかわらず、シフトポジションおよび車両の加速度に応じて車両のずり下がりの有無を判定するようにしており、車両のずり下がりに伴って車両加速度が発生すると、この様な加速度の発生に基づいて車両のずり下がりが発生したことが判定される。従って、例えば、僅かな制動力低下に起因して車両のずり下がりが生じると、モータ駆動制御により抑止トルクが発生してずり下がりが直ちに抑制される。また、坂道は登坂路と降坂路とに大別され、一般に、登坂路での停車時のシフトポジションはＤレンジであり、降坂路の停車時のシフトポジションはＲレンジであるので、シフトポジションと加速度とに基づいて登坂路での車両のずり下がり（後退）および降坂路でのずり下がり（前進）の双方が的確に判定される。しかも、抑止トルク算出手段により、ずり下がり発生時点から制動力低下分が算出され、この制動力低下分に対応する適度な抑止トルクを発生させることにより、ブレーキ解除時に急激に抑止トルクを発生させることなく、車両のずり下がりが適度に抑制される。

本発明では、ずり下がり判定手段において、モータ回転数検出手段により検出された走行用モータの回転数から速度を算出し、或いは、車速センサや車輪速センサを用いて速度を検出あるいは算出し、シフトポジション、速度および加速度に応じてずり下がりを判定するようにしても良く、これによりずり下がり判定及びモータトルク制御を的確且つ簡便に行うことができる。

また、アクセル開度に応じたアクセルトルクを算出するアクセルトルク算出手段を設け、前記駆動トルク算出手段により、アクセルトルク算出手段により算出されたアクセルトルクと抑止トルク算出手段により算出された抑止トルクとを比較していずれか一方のトルクを選択し、選択したトルクに基づいて走行用モータに対する駆動トルク指令を算出するようにしても良く、これにより坂道における停止状態からの発進時のモータ駆動制御をより適切に行える。

請求項１記載の発明は、シフトポジションと加速度とに応じて坂道での車両のずり下がりを迅速かつ的確に判定することができ、従って、僅かな制動力低下に起因した坂道での車両のずり下がりをも防止することができる。しかも、抑止トルク算出手段により、ずり下がり発生時点から制動力低下分が算出され、この制動力低下分に対応する適度な抑止トルクを発生させることにより、ブレーキ解除時に急激に抑止トルクを発生させることなく、車両のずり下がりを適度に抑制することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る電気自動車の駆動制御装置を説明する。
図１に示すように、電気自動車（以下、車両という）には、左右駆動輪２に連結された走行用モータ１が搭載されている。この走行用モータ１は、駆動制御装置の主要部をなす電子制御ユニット４に電力変換装置３を介して接続されており、電子制御ユニット４の制御下でバッテリ５からの電力によって駆動され、駆動輪２を回転駆動して車両を走行させるようになっている。 参照符号６は、ブレーキペダル７の踏込度合いに応じた制動力を左右駆動輪２に付与する制動装置である。

電子制御ユニット４には、走行用モータ１の回転数を検出するモータ回転数検出手段１１と、図示しない変速レバーのシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段１２と、アクセル開度Ｋを検出するアクセル開度検出手段１３と、制動装置６が発生する制動力Ｆｂを検出する制動力検出手段１４とが接続されている。本実施形態では、ブレーキストローク（ブレーキペダル７の踏込ストローク）Ｌｂを制動力Ｆｂとして検出するストロークセンサを制動力検出手段１４として用いるが、制動装置６のブレーキ液圧を制動力Ｆｂとして検出する圧力センサを用いても良い。

電子制御ユニット４は、モータ回転数検出手段１１により検出されたモータ回転数からモータ回転速度（より一般的には速度（車速））Ｖを算出する速度算出手段４１と、速度算出手段４１により算出されたモータ回転速度Ｖからモータ回転加速度（より一般的には車両の加速度）Ｇを算出する加速度算出手段４２と、シフトポジション検出手段１２、速度算出手段４１および加速度算出手段４２によりそれぞれ検出または算出されたシフトポジション、速度Ｖおよび加速度Ｇに応じて車両のずり下がりを判定するずり下がり判定手段４３とを備えている。

また、電子制御ユニット４は、シフトポジション検出手段１２および速度検出手段４１によりそれぞれ検出されたシフトポジションおよび速度ＶからクリープトルクＴｃｒを算出するクリープトルク算出手段４４と、アクセル開度検出手段１３により検出されたアクセル開度Ｋおよびクリープトルク算出手段４４により算出されたクリープトルクＴｃｒからアクセルトルクＴａを算出するアクセルトルク算出手段４５と、図９に例示するマップを参照して制動力検出手段（ストロークセンサ）１４により検出されたブレーキストロークＬｂから制動力Ｆｂを算出する制動力算出手段４６と、この制動力算出手段４６により算出された制動力Ｆｂに応じて車両のずり下がりを抑制するための抑止トルクＴを算出する抑止トルク算出手段４７と、アクセルトルク算出手段４５により算出されたアクセルトルクＴａと抑止トルク算出手段４７により算出された抑止トルクＴとを比較していずれか一方のトルクを選択し、選択したトルクに基づいて駆動トルク指令Ｔｃを算出して電力変換装置３に出力する駆動トルク指令算出手段４８とを備えている。

以下、図２ないし図５を参照して、上記構成の駆動制御装置によるモータ駆動制御を説明する。
作動電源が投入されると、駆動制御装置の電子制御ユニット４は、図２ないし図５に示すモータ駆動制御ルーチンの実行を開始する。
先ず、図２に示す加速度算出ルーチンでは、アクセル開度検出手段１３から電子制御ユニット４に読み込まれたアクセル開度データに対して所要の算出処理（フェールセーフ処理、誤検出防止処理など）が施され、これによりアクセル開度Ｋが求められる（ステップＳ１）。次に、シフトポジション検出手段１２から読み込まれたシフトポジションデータに所要の算出処理が施されてシフトポジションが求められ（ステップＳ２）、また、モータ回転数検出手段１１から読み込まれたモータ回転数データに基づき速度算出手段４１により速度Ｖが算出される（ステップＳ３）。

次いで、クリープトルク算出手段４４では、ステップＳ２およびＳ３でそれぞれ求められたシフトポジションおよび速度Ｖに基づき図６に例示するマップからクリープトルクＴｃｒが算出される（ステップＳ４）。
ここで、クリープトルクＴｃｒとは、アクセルペダルが踏まれていない場合にもモータ１により発生させるトルクを指す。図６中、クリープトルクＴｃｒは、シフトポジションがＤレンジの場合に正の値をとる一方、Ｒレンジの場合には負の値をとる（本実施形態では、各種パラメータは車両前進方向に正の値をとり、車両後退方向に負の値をとるものとする）。すなわち、シフトポジションを一般にＤレンジとする登坂路では車両前進方向に作用する正のクリープトルクＴｃｒを発生させて車両の後退を防止し、また、シフトポジションをＲレンジとする降坂路では車両後退方向に作用する負のクリープトルクＴｃｒを発生させて車両の前進を防止する。なお、本発明において、クリープトルクＴｃｒを発生させることは必須ではない。

次のステップＳ５では、ステップＳ２およびＳ３でそれぞれ求められたシフトポジションおよび速度Ｖに基づき図７に例示するマップから求めた最大アクセルトルクＴｍａｘと、ステップＳ１で求められたアクセル開度Ｋと、ステップＳ４で求められたクリープトルクＴｃｒとに基づき、下記の式（１）にしたがってアクセルトルクＴａが算出される。図７中、最大アクセルトルクＴｍａｘはＤレンジで正の値をとる一方、Ｒレンジでは負の値をとる。

Ｔａ＝Ｋ（Ｔｍａｘ−Ｔｃｒ）＋Ｔｃｒ ・・・（１）
次いで、制動力算出手段４６では、制動力検出手段１４により検出されたブレーキストロークＬｂから制動装置６が発生している制動力Ｆｂが求められる（ステップＳ６）。
加速度算出手段４２では加速度Ｇが求められる。このため、前回周期のステップＳ７で今回値として設定された速度Ｖ（ｉ）が前回値Ｖ（ｉ−１）として設定され（ステップＳ７）、今回周期のステップＳ３で算出された速度Ｖが今回値Ｖ（ｉ）として設定される（ステップＳ８）。ここで、ステップＳ７で設定される速度値Ｖ（ｉ）の初期値はゼロである。次に、今回値Ｖ（ｉ）から前回値Ｖ（ｉ−１）を減じることにより前回周期から今回周期までの速度の変化量ΔＶが算出され（ステップＳ９）、この変化量ΔＶを制御周期ΔＴで除すことにより加速度Ｇが算出される（ステップＳ１０）。

図２の加速度算出ルーチンが終了すると、図３のずり下がり判定ルーチンへ移行する。
図８は、車両の移動方向を表す車速Ｖの符号と車両の加速方向を表す加速度Ｇの符号の関数でずり下がり領域を示したものである。図８では、加速度Ｇおよび車速Ｖの符号に関し、車両前進方向を正とし、また、車両の後退方向を負とするものとする。
図８の第３象限はＤレンジでのずり下がり領域に相当している。すなわち、図８の第３象限では、加速度Ｇおよび車速Ｖが共に負またはゼロであり、車両が後退方向の加速度をもって後退していることを表している。坂道における停車時のシフトポジションがＤレンジであれば坂道が登坂路であると判断されるので、シフトポジションがＤレンジ且つ加速度Ｇおよび車速Ｖが図８の第３象限内にあれば、登坂路において車両が後退方向の加速度をもって後退しており、登坂路での車両の後退度合いが強まっているので、ずり下がり度合いが増大しつつあると判断することができる。よって、Ｄレンジでのずり下がり領域は図８の第３象限に対応している。

同様の理由で、図８の第１象限がＲレンジでのずり下がり領域に相当する。すなわち、加速度Ｇおよび速度Ｖが共に正またはゼロであって図８の第１象限に入っており、また、シフトポジションがＲレンジであれば、降坂路において車両が前進方向の加速度をもって前進しており、降坂路での車両の前進度合いが強まっているので、ずり下がり度合いが増大しつつあると判断でき、従って、Ｒレンジでのずり下がり領域は図８の第１象限により表わされる。

そこで、図３のずり下がり判定ルーチンでは、図２のステップＳ２で求めたシフトポジションがＤレンジであるか否かが判定され（ステップＳ１１）、Ｄレンジであれば加速度Ｇが正または速度Ｖが正であるか否かが判定される（ステップＳ１２）。この判別結果が否定、すなわちシフトポジションがＤレンジかつ加速度Ｇおよび速度Ｖが共に負またはゼロである場合には、加速度Ｇおよび速度Ｖが図８の第３象限に入るので、「Ｄレンジでのずり下がり領域」と判定する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１１でシフトポジションがＤレンジでないと判別された場合には、シフトポジションがＲレンジであるか否かが判定され（ステップＳ１４）、Ｒレンジであれば加速度Ｇが負または速度が負であるか否かが判定される（ステップＳ１５）。この判別結果が否定、すなわちシフトポジションがＲレンジかつ加速度Ｇおよび速度Ｖが共に正またはゼロである場合には、加速度Ｇおよび速度Ｖが図８の第１象限に入るので、「Ｒレンジでのずり下がり領域」と判定する（ステップＳ１６）。

一方、ステップＳ１２での判別結果が肯定、すなわちシフトポジションがＤレンジかつ加速度Ｇが正または速度Ｖが正であれば、Ｄレンジでのずり下がり領域ではないと判断され、また、ステップＳ１５での判別結果が肯定、すなわちシフトポジションがＲレンジかつ加速度が負または速度が負であれば、Ｒレンジでのずり下がり領域ではないと判断される。従って、いずれの場合にも「非ずり下がり領域」と判別される（ステップＳ１７）。

そして、ステップＳ１４での判定が否定すなわちシフトポジションがＤレンジでもＲレンジでもない場合、例えばパーキングレンジであれば、「ずり下がり判定不要」と判定される（ステップＳ１８）。
図３のずり下がり判定ルーチンが終了すると、図４の抑止トルク算出ルーチンへ移行する。

本実施形態の抑止トルク算出ルーチンでは、抑止トルクＴが下記の式（２）にしたがって算出される。
Ｔ＝Ｆ（ｉ）×Ｒ／Ｇｒ＋Ｔｃｒ ・・・ （２）
ここで、Ｆ（ｉ）は今回周期において車両に加えるべき駆動力を表し、Ｒはタイヤ動加重半径、Ｇｒはモータ１と駆動輪２との間に設けられる減速機における減速比、Ｔｃｒはクリープトルクである。

そして、駆動力Ｆ（ｉ）については、図３のずり下がり判定ルーチンでの４通りの判定結果（ステップＳ１３、Ｓ１６〜Ｓ１８）に応じて場合分けして算出される。
先ず、ずり下がり判定ルーチンのステップＳ１３で「Ｄレンジでのずり下がり領域」であると判定された場合、例えばブレーキペダル７に対する踏力が僅かに減少した等の理由で登坂路で停止中の車両が後退方向加速度をもって後退するという「ずり下がり」が発生した場合は、抑止トルク算出手段４７に記憶されている制動力Ｆｂ（ｉ）よりも図２のステップＳ６で算出された今回周期の制動力Ｆｂの方が大きいか否かが判別される（ステップＳ２１）。制動力Ｆｂ（ｉ）は、後述の説明から分かるように、「ＤレンジまたはＲレンジでのずり下がり領域」の初回判定時までは値０に設定されているので、Ｄレンジでのずり下がり領域の初回判定時（以下、ずり下がり初回判定時という）にはステップＳ２１での判定結果が肯定になり、ステップＳ２１からステップＳ２２へ移行して、今回周期（ずり下がり初回判定時）の制動力Ｆｂが制動力Ｆｂ（ｉ）として記憶される。

次に、ずり下がり初回判定時の制動力Ｆｂ（ｉ）から今回周期の制動力Ｆｂが減じられて駆動力の増大分Ｆが求められ（ステップＳ２３）、この増大分Ｆと値０のうちの大きい方の値が今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）として設定され（ステップＳ２４）、駆動力Ｆ（ｉ）に基づき上記の式（２）にしたがって抑止トルクＴが算出される（ステップＳ２５）。
ずり下がり初回判定時にはステップＳ２３で算出される増大分Ｆがゼロになるので、今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）がゼロになり、抑止トルクＴはクリープトルクＴｃｒ相当になるが、次回周期以降は制動力Ｆｂの低下が続く限りステップＳ２１での判別結果が否定となるので、ステップＳ２３で算出される駆動力の増大分Ｆは正となり、各回周期の駆動力Ｆ（ｉ）は、図１０に示すように、ずり下がり初回判定時からの制動力の低下分Ｆ（＝Ｆｂ（ｉ）−Ｆｂ）に応じた正の値をとる。また、抑止トルクＴについても同様である。正の抑止トルクＴは車両前進方向に作用し、従って、登坂路での車両の後退（ずり下がり）を抑制するように作用する。しかも、抑止トルクＴの大きさは、車両のずり下がりが初めて判定されたときからの制動力低下分Ｆに見合ったものとなり、過不足のない適度なずり下がり抑制作用が奏される。

また、「Ｄレンジでのずり下がり領域」であるとの判定がなされている間に、制動力Ｆｂがずり下がり初回判定時の制動力Ｆｂ（ｉ）を上回ったことがステップＳ２１で判別されると、次のステップＳ２２では、抑止トルク算出手段４７に記憶されるＦｂ（ｉ）がそのときの制動力Ｆｂに更新され、更新後の制動力Ｆｂ（ｉ）に基づいて駆動力の増加分Ｆおよび抑止トルクＴが上述のように算出される。

一方、図３のずり下がり判定ルーチンのステップＳ１６で「Ｒレンジでのずり下がり領域」であると判定された場合、例えばブレーキペダル踏力の僅かな減少などに起因して降坂路で停止中の車両が前進方向加速度をもって前進するという「ずり下がり」が発生した場合には、抑止トルク算出手段４７に記憶されている制動力Ｆｂ（ｉ）よりも図２のステップＳ６で算出された今回周期の制動力Ｆｂの方が大きいか否かが判別される（ステップＳ２６）。Ｒレンジでのずり下がり領域の初回判定時（以下、ずり下がり初回判定時という）には、Ｆｂ（ｉ）＝０であるのでステップＳ２６での判別結果が肯定になり、次のステップＳ２７では今回周期（ずり下がり初回判定時）の制動力Ｆｂと大きさが同一且つ符号が反対の値（−Ｆｂ）が、制動力Ｆｂ（ｉ）として記憶される。

次に、抑止トルク算出手段４７に記憶されている制動力Ｆｂ（ｉ）に今回周期の制動力Ｆｂを加算して駆動力の増大分Ｆを求め（ステップＳ２８）、この増大分Ｆと値０のうちの小さい方の値を今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）として設定し（ステップＳ２９）、この駆動力Ｆ（ｉ）に基づき上記の式（２）にしたがって抑止トルクＴを算出する（ステップＳ２５）。

ずり下がり初回判定時にはステップＳ２８で算出される増大分Ｆがゼロになるので、今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）がゼロになり、抑止トルクＴはクリープトルクＴｃｒ相当になるが、次回周期以降は制動力Ｆｂの低下が続く限りステップＳ２６での判別結果が否定となるので、ステップＳ２８で算出される駆動力の増大分Ｆは負となり、各回周期の駆動力Ｆ（ｉ）および抑止トルクＴは、ずり下がり初回判定時からの制動力低下分Ｆに応じた負の値をとる。負の抑止トルクＴは車両後退方向に作用し、従って、降坂路での車両の前進（ずり下がり）を抑制するように作用する。しかも、抑止トルクＴの大きさは、車両のずり下がりが初めて判定されたときからの制動力低下分Ｆに見合ったものとなり、過不足のない適度なずり下がり抑制作用が奏される。

また、「Ｒレンジでのずり下がり領域」であるとの判定がなされている間に、制動力Ｆｂがずり下がり初回判定時の制動力Ｆｂ（ｉ）を上回ったことがステップＳ２６で判別されると、次のステップＳ２７では、抑止トルク算出手段４７に記憶されるＦｂ（ｉ）がそのときの制動力Ｆｂと大きさが同一且つ符号が反対の値（−Ｆｂ）に更新され、更新後の制動力Ｆｂ（ｉ）に基づいて駆動力の増加分Ｆおよび抑止トルクＴが上述のように算出される。

ずり下がり判定ルーチンのステップＳ１７において「非ずり下がり領域」であると判定された場合には、加速度算出ルーチン（図２）のステップＳ５で算出されたアクセルトルクＴａの絶対値が、前回周期またはそれ以前のステップ２５で算出され且つ抑止トルク算出手段４７に記憶されている抑止トルクＴの絶対値よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ２９）。アクセルトルクＴａの絶対値が抑止トルクＴの絶対値よりも大きければ、アクセルトルクによる車両走行が既に開始されていると判断してずり下がり初回判定時の制動力Ｆｂ（ｉ）を値０にリセットし（ステップＳ３０）、次のステップＳ３１へ移行する。一方、アクセルトルクＴａの絶対値が抑止トルクＴの絶対値よりも大きくないと判別されると、ステップＳ３０をスキップしてステップＳ２９からステップＳ３１へ移行する。

ステップＳ３１では、シフトポジションがＤレンジであるか否かを判別する。Ｄレンジであれば、ステップＳ３１からステップＳ２３へ移行して駆動力の増大分Ｆを算出する。この場合、Ｆｂ（ｉ）＝０であるので、制動力Ｆｂが発生しているか否かにかかわらず、ステップＳ２４及びＳ２５でそれぞれ算出される今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）及び抑止トルクＴはゼロおよびクリープトルクＴｃｒ相当になる。一方、ＤレンジでないことがステップＳ３１で判別された場合にはＲレンジであるか否かが判別され（ステップＳ３２）、Ｒレンジであれば、ステップＳ３２からステップＳ２８へ移行して駆動力の増大分Ｆを算出する。この場合、Ｆｂ（ｉ）＝０であるので、制動力Ｆｂが発生しているか否かにかかわらず、ステップＳ２９及びＳ２５でそれぞれ算出される今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）及び抑止トルクＴはゼロおよびクリープトルクＴｃｒ相当になる。また、ＲレンジでないことがステップＳ３２で判別された場合には後述のステップＳ３４へ移行する。

ずり下がり判定ルーチン（図３）のステップＳ１８で「ずり下がり判定不要」と判定された場合には、ずり下がり初回判定時の制動力Ｆｂ（ｉ）を値０にリセットし（ステップＳ３４）、駆動力の増加分Ｆを値Ｆｂ（ｉ）（＝０）にセットし（ステップＳ３５）、この増加分Ｆ（＝０）を今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）とセットし（ステップＳ３６）、ステップＳ２５へ移行する。この場合、ステップＳ２５で算出される抑止トルクＴはクリープトルクＴｃｒ相当になる。

以上のようにして図４の抑止トルク算出ルーチンが終了すると、図５の駆動トルク指令算出ルーチンへ移行する。
駆動トルク指令算出ルーチンでは、シフトポジションがＤレンジであるか否かが先ず判定され（ステップＳ４１）、Ｄレンジであれば、図４の抑止トルク算出ルーチンのステップＳ２５で算出された抑止トルクＴと図２の加速度算出ルーチンのステップＳ５で算出されたアクセルトルクＴａのうち大きい方が、今回周期の駆動トルク指令Ｔｃとして選択される（ステップＳ４２）。

ステップＳ４１でシフトポジションがＤレンジでないと判別されると、シフトポジションがＲレンジであるか否かが判定され（ステップＳ４３）、Ｒレンジであれば、抑止トルク算出ルーチンで算出された抑止トルクＴと加速度算出ルーチンで算出されたアクセルトルクＴａのうち小さい方が、今回周期の駆動トルク指令Ｔｃとして選択される（ステップＳ４４）。一方、ステップＳ４３でシフトポジションがＲレンジでないと判定された場合、すなわち、シフトポジションがＤレンジでもＲレンジでもなければ、値０を今回周期の駆動トルク指令Ｔｃとして設定する（ステップＳ４５）。

上述のように、図２の加速度算出ルーチンで加速度Ｇを算出し、図３のずり下がり判定ルーチンでは、シフトポジション、車速Ｖの符号および加速度Ｇの符号に基づいて車両のずり下がりを判定し、図４の抑止トルク算出ルーチンでは、主としてずり下がり初回判定時からの制動力低下分Ｆに基づいて求めた今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）に基づき抑止トルクＴを算出し、次いで、図５の駆動トルク指令算出ルーチンでは、シフトポジション、抑止トルクＴおよびアクセルトルクＴａに基づき駆動トルク指令Ｔｃを求めるようにしている。以下、上記の制御の流れをより具体的に説明する。

先ず、登坂路での停車状態からの発進時におけるモータ駆動制御について説明する。
登坂路での停車中、一般にシフトポジションはＤレンジにあり、この停車状態で例えば発進のためにブレーキペダル踏力を弱めるか或いは無意識にブレーキペダル踏力が弱まると、登坂路の勾配および車重に応じた加速度Ｇで後退し始める。
この場合、加速度Ｇおよび速度Ｖの符号が負になるので、ずり下がり判定ルーチン（図３）のステップＳ１３で「Ｄレンジでのずり下がり領域」と判定され、抑止トルク算出ルーチン（図４）のステップＳ２３、Ｓ２４においてずり下がり初回判定時からの制動力低下分Ｆに応じた駆動力の加算分Ｆが算出されて今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）としてセットされ、次のステップＳ２５で制動力低下分Ｆに見合った抑止トルクＴが算出され、車両前進方向に適度な抑止トルクＴが作用して、登坂路における車両の後退（ずり下がり）が抑制される。

以上のように抑止トルクＴにより車両のずり下がりを抑制すると、車両の後退が弱まって加速度Ｇの符号が正になるので、ずり下がり判定ルーチンのステップＳ１７において「非ずり下がり領域」と判定され、抑止トルク算出ルーチンのステップＳ２９に移行する。アクセルトルクＴａが発生していなければステップＳ３１を介してステップＳ２３以降の処理によりクリープトルクＴｃｒ相当の抑止トルクＴが算出され、駆動トルク指令算出ルーチンのステップＳ４２で駆動トルク指令Ｔｃとして選択される。

図１０に示すように、登坂路（Ｄレンジ）での停車状態からの発進時にブレーキペダルからアクセルペダルへの踏み換えが行われてブレーキペダルの踏力が減少すると、上述のように抑止トルクＴが発生し、次いで、アクセルペダルの踏み込みに応じてアクセルトルクＴａが発生する。従って、始めは抑止トルクＴが駆動トルク指令Ｔｃとして電子制御ユニット４から電力変換装置３を介してモータ１へ送出されるが、アクセルトルクＴａが抑止トルクＴを上回るとアクセルトルクＴａが駆動トルク指令Ｔｃとして送出される。この様に、駆動トルク指令Ｔｃが抑止トルクＴからアクセルトルクＴａへ滑らかに移行するので、登坂路において停車状態にあった車両が、ずり下がることなく円滑に発進する。

次に、降坂路での停車状態からの発進時におけるモータ駆動制御について説明する。
降坂路での停車中、一般にシフトポジションはＲレンジにあり、この停車状態で例えば発進のためにブレーキペダルの踏力を弱めるか或いは無意識にブレーキペダル踏力が弱まると、登坂路の勾配および車重に応じた加速度Ｇで前進し始める。
この場合、加速度Ｇおよび速度Ｖの符号が正になるので、ずり下がり判定ルーチン（図３）のステップＳ１６で「Ｒレンジでのずり下がり領域」と判定され、抑止トルク算出ルーチン（図４）のステップＳ２８、Ｓ２９においてずり下がり初回判定時からの制動力低下分Ｆに応じた駆動力の加算分Ｆが算出されて今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）としてセットされ、次のステップＳ２５で制動力低下分Ｆに見合った抑止トルクＴが算出され、車両後退方向に適度な抑止トルクＴが作用して、降坂路における車両の前進（ずり下がり）が抑制される。

以上のように抑止トルクＴにより車両のずり下がりを抑制すると、車両の前進が弱まって加速度Ｇの符号が負になるので、ずり下がり判定ルーチンのステップＳ１７において「非ずり下がり領域」と判定され、抑止トルク算出ルーチンのステップＳ２９に移行する。アクセルトルクＴａが発生していなければステップＳ３１、Ｓ３２を介してステップＳ２８以降の処理によりクリープトルクＴｃｒ相当の抑止トルクＴが算出され、駆動トルク指令算出ルーチンのステップＳ４４で駆動トルク指令Ｔｃとして選択される。そして、この駆動トルク指令Ｔｃが電子制御ユニット４から電力変換装置３を介してモータ１へ送出されるので、降坂路における停車状態からの発進時などにおける車両のずり下がりが防止される。

シフトポジションがＤレンジでもＲレンジでもなく、「ずり下がり判定不要」とされた場合には、ステップＳ３６、Ｓ４５において今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）および駆動トルク指令Ｔｃがそれぞれゼロに設定され、モータ駆動制御は行われない。
以上説明したように、本実施形態に係る電気自動車の駆動制御装置によれば、シフトポジション検出手段１２によって検出されたシフトポジションと速度算出手段４１によって算出された速度Ｖと加速度算出手段４２によって算出された加速度Ｇとに応じて、登坂路での車両のずり下がり（後退）及び降坂路でのずり下がり（前進）を迅速かつ的確に判定することができ、従って、僅かな制動力低下に起因した坂道での車両のずり下がりをも防止することができる。また、制動力検出手段４６により坂道で車両のずり下がりが発生したときの制動力Ｆｂ（ｉ）およびその後の制動力Ｆｂが検出され、ずり下がり発生時点からの制動力低下分Ｆが算出され、この制動力低下分Ｆに対応する適度な抑止トルクＴを発生させることにより、ブレーキ解除時に急激に抑止トルクＴを発生させることなく、車両のずり下がりを適度に抑制することができる。この様に、車両のずり下がりを防止できるので、坂道発進時のドライバの運転上の負担を軽減できる。また、アクセルトルクＴａが抑止トルクＴを越えた時点からはアクセルトルクＴａに基づいてモータを駆動制御するので、坂道発進を円滑に行え、運転フィーリングが向上する。

以上で本発明の実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々に変形可能である。
例えば、本発明において、抑止トルクＴとアクセルトルクＴａとの比較結果に応じて一方のトルクを車両発進時の駆動トルク指令Ｔｃとして選択することは必須ではなく、例えば、ブレーキペダルの踏力低下時点から所定時間が経過するまで抑止トルクＴを駆動トルク指令Ｔｃとして用いるようにしても良い。

また、図３のずり下がり判定ルーチンにおける判定手順や図４の抑止トルク算出ルーチンにおける算出手順は例示であり、これに限定されるものではない。その他の点についても同様である。

本発明の一実施形態による電気自動車の駆動制御装置を示す概略ブロック図である。 図１に示す電子制御ユニットによりモータ駆動制御のために実行する加速度算出ルーチンのフローチャートである。 加速度算出ルーチンに続くずり下がり判定ルーチンのフローチャートである。 ずり下がり判定ルーチンに続く抑止トルク算出ルーチンのフローチャートである。 抑止トルク算出ルーチンに続く駆動トルク指令算出ルーチンのフローチャートである。 加速度算出ルーチンにおけるクリープトルク算出に用いられるマップの一例を示す図である。 加速度算出ルーチンにおける最大アクセルトルク算出に用いられるマップの一例を示す図である。 ずり下がり判定ルーチンにおけるずり下がり領域を示す図である。 制動力算出に用いられるマップの一例を示す図である。 ずり下がり初回判定時からの制動力低下分Ｆと駆動力Ｆ（ｉ）との関係を示す図である。 時間経過に伴う抑止トルクＴ、アクセルトルクＴａおよび駆動トルク指令Ｔｃの変化を示す図である。

符号の説明

１ 走行用モータ
４ 電子制御ユニット
６ 制動装置
７ ブレーキペダル
１１ モータ回転数検出手段
１２ シフトポジション検出手段
１３ アクセル開度検出手段
１４ 制動力検出手段
４１ 速度算出手段
４２ 加速度算出手段
４３ ずり下がり判定手段
４５ アクセルトルク算出手段
４６ 制動力算出手段
４７ 抑止トルク算出手段
４８ 駆動トルク指令算出手段

Claims (1)

1. 制動装置および走行用モータを具備した電気自動車に搭載され前記走行用モータを駆動制御して坂道での電気自動車のずり下がりを抑制する抑止トルクを発生させる電気自動車の駆動制御装置において、
   シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、
   電気自動車の加速度を算出する加速度算出手段と、
   前記シフトポジション検出手段によって検出されたシフトポジションと前記加速度算出手段によって算出された加速度とに応じて電気自動車のずり下がりを判定するずり下がり判定手段と、
   前記制動装置が発生する制動力を算出する制動力算出手段と、
   前記ずり下がり判定手段によるずり下がり初回判定時に上記制動力算出手段により検出される制動力を記憶し、その後上記制動力算出手段により算出された制動力が低下したときに、その低下分に応じて前記抑止トルクを増大した値を算出する抑止トルク算出手段とを備えることを特徴とする電気自動車の駆動制御装置。

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