JP4106562B2 - 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回転数や出力を制御し、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には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、ブレーキ力を検知する検出手段が必要不可欠であるので、ブレーキ力検出手段をもたない電気自動車に対して適用することができない。
本発明の目的は、ブレーキ力検出手段を具備しない電気自動車に対しても適用可能であり、坂道における車両のずり下がりを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、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加速度算出手段により加速度を算出し、この算出された加速度に応じて電気自動車のずり下がりを抑制するための抑止トルクを抑止算出手段により算出し、またアクセルトルク算出手段によりアクセル開度に応じたアクセルトルクを算出し、さらに、抑止トルクとアクセルトルクとを比較して大きい方の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駆動トルク算出手段により算出するものになっている。

本発明では、走行用モータの回転数から算出された加速度に応じて算出した抑止トルクとアクセル開度から算出されたアクセルトルクとを比較して大きい方のトルクに基づき駆動トルク指令が算出される。この駆動トルク指令に基づいて走行用モータを駆動制御すると、坂道で停車状態にある電気自動車のずり下がり（停車状態からの発進時における登坂路での車両の後退および降坂路での前進）が防止される。本発明は、車両のずり下がりを抑制するための抑止トルクを、走行用モータの回転数から算出される加速度及びアクセル開度に応じて算出するものとなっており、抑止トルク算出に関連する検出手段としては走行用モータの回転数を検出するモータ回転数検出手段及びアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を設ければ良く、ブレーキ力を検知するブレーキ力検出手段を設ける必要がない。すなわち、本発明は、ブレーキ力検出手段を持たない電気自動車に対しても適用可能であり、その様な車両のずり下がりを防止することができる。さらに本発明は、走行用モータの回転数から算出された加速度に応じて算出した抑止トルクとアクセル開度から算出されたアクセルトルクとを比較して大きい方のトルクに基づき駆動トルク指令が算出されることにより、以下の作用を得ることができる。すなわち一般に、登坂路での停車状態からの発進時には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、ブレーキペダルの踏力が減少すると抑止トルクが発生し、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が発生する。従って、本発明において、始めは抑止トルクに基づき駆動トルク指令が算出され、その後アクセルトルクが抑止トルクを上回ると、アクセルトルクに基づき駆動トルク指令が算出され、これにより駆動トルク指令が抑止トルクからアクセルトルクへ滑らかに移行することができ、円滑に発進することができる。

請求項２記載の発明に係る電気自動車の駆動制御装置は、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を備える。
請求項２記載の発明では、シフトポジションと加速度に応じてずり下がりが的確に判定される。すなわち、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）の双方を的確に判定することができる。

また、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、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。

請求項１記載の発明は、走行用モータの回転数から算出された加速度に応じて算出した抑止トルクに基づいて駆動トルク指令を算出するので、この駆動トルク指令に基づいて走行用モータを駆動制御することによって、坂道で停車状態にある車両のずり下がりを防止することができ、また、抑止トルク算出に関連してモータ回転数検出手段を設ければ良いので、ブレーキ力検出手段を持たない電気自動車に対しても適用可能である。坂道発進において、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に、駆動トルク指令が抑止トルクからアクセルトルクへ滑らかに移行することができ、円滑に発進することができる。

請求項２記載の発明は、シフトポジションと加速度とに応じて登坂路および降坂路での車両のずり下がりを的確に判定することができる。

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４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。

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１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とが接続されている。
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、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、加速度算出手段４２により算出された加速度Ｇ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４６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４６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４７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、加速度算出手段４２において加速度Ｇが求められる。このため、前回周期のステップＳ６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Ｓ６）、今回周期のステップＳ２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Ｓ７）。ここで、ステップＳ６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Ｓ８）、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Ｓ９）。

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に示すように、本実施形態のずり下がり判定ルーチンでは、車両の移動方向を表す車速Ｖの符号および車両の加速方向を表す加速度Ｇの符号に基づいて車両のずり下がりを判定するようにしている。ここで、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。

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および速度Ｖの値が共に負であるか否かが判定される（ステップＳ１２）。そして、加速度Ｇおよび速度Ｖの値が共に負でなければ、加速度Ｇの値が負であるか否かが判定される（ステップＳ１３）。また、ステップＳ１１でＤレンジでないと判定された場合には、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および速度Ｖの値が共に正であるか否かが判定され（ステップＳ１５）、加速度Ｇおよび速度Ｖの値が共に正でなければ、加速度Ｇの値が正であるか否かが判定される（ステップＳ１６）。

そして、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および速度Ｖが共に負であって（図８の第３象限）、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いる場合には、登坂路での車両の後退度合いが強まっているとの判断の下で「ずり下がり増大中」と判定する。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Ｇおよび速度Ｖが共に正であって（図８の第１象限）、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いる場合には、降坂路での車両の前進度合いが強まっているとの判断の下で「ずり下がり増大中」と判定する（ステップＳ１８）。

一方、ステップＳ１３での判別結果が否定、すなわちシフトポジションがＤレンジかつ加速度Ｇが正またはゼロかつ速度Ｖが負またはゼロまたは正であって（図８の第１、第２象限）、登坂路での後退が弱まり或いは後退前進が止まり或いは前進が強まっている場合には、ずり下がりが解消されつつあるので、「ずり下がり解消中」と判定する（ステップＳ１７）。また、ステップＳ１６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Ｇが正かつ速度Ｖが負であって（図８の第４象限）、降坂路での後退が弱まっている場合には、車両がずり下がり方向と反対方向へ移動しており、ずり下がりが解消されていると判断できるので、「ずり下がり解消」と判定する（ステップＳ１７）。

ステップＳ１３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が負かつ速度Ｖが正であって（図８の第２象限）、登坂路での前進が弱まっている場合には、車両がずり下がり方向と反対方向へ移動しており、ずり下がりが解消されていると判断できるので、「ずり下がり解消」と判定する（ステップＳ１９）。また、ステップＳ１６での判別結果が否定、すなわちシフトポジションがＲレンジかつ加速度Ｇが負またはゼロかつ速度Ｖが正またはゼロまたは負であって（図８の第２、第３象限）、降坂路での前進が弱まり或いは前進後退が止まり或いは後退が強まっている場合には、ずり下がりが解消されつつあるので、「ずり下がり解消中」と判定する（ステップＳ１９）。

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Ｓ２０）。
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Ｓ１７〜Ｓ２０）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Ｓ１７で「ずり下がり解消または解消中」と判定された場合、前回周期で算出された駆動力Ｆ（ｉ）を前回周期の駆動力Ｆ（ｉ−１）として設定し（ステップＳ３１）、この駆動力Ｆ（ｉ−１）に対して今回周期で加算すべき駆動力の加算分Ｆを下記の式（３）にしたがって算出する（ステップＳ３２）。

Ｆ＝Ｗ×（−Ｇ） ・・・ （３）
ここで、Ｗは車両重量を表し、Ｇは図２のステップＳ９で算出された加速度を表す。また、（−Ｇ）は加算分Ｆが車両の加速度Ｇと反対方向に作用することを表している。
次のステップＳ３３では、ステップＳ３１で設定した前回周期の駆動力Ｆ（ｉ−１）とステップＳ３２で算出した加算分Ｆとの和を求め、この和（Ｆ（ｉ−１）＋Ｆ）と値０のうちの大きい方を今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）として求める。和と値０の大きい方を選択することによる作用については後述する。

一方、ずり下がり判定ルーチンのステップＳ１８で「ずり下がり増大中」と判定された場合は、前回周期の駆動力Ｆ（ｉ−１）を設定し（ステップＳ３４）、上記の式（３）にしたがって今回周期の加算分Ｆを算出し（ステップＳ３５）、ステップＳ３４で設定した前回周期の駆動力Ｆ（ｉ−１）にステップＳ３５で算出した加算分Ｆを加算して今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）を求める（ステップＳ３６）。すなわち、ずり下がりが増大していれば、駆動力Ｆ（ｉ）ひいては抑止トルクＴを強める。

ずり下がり判定ルーチンのステップＳ１９で「ずり下がり解消または解消中」と判定された場合には、前回周期の駆動力Ｆ（ｉ−１）を設定し（ステップＳ３７）、式（３）にしたがって今回周期の加算分Ｆを算出し（ステップＳ３８）、前回周期の駆動力Ｆ（ｉ−１）と加算分Ｆとの和を求め、この和（Ｆ（ｉ−１）＋Ｆ）と値０のうちの小さい方を今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）として求める（ステップＳ３９）。和と値０の小さい方を選択することによる作用については後述する。

また、ずり下がり判定ルーチンのステップＳ２０で「ずり下がり判定不要」と判定された場合には、前回周期の駆動力Ｆ（ｉ−１）を設定し（ステップＳ４０）、値０を今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）として設定する（ステップＳ４１）。すなわち、ずり下がり判定が不要であれば、次回周期以降の抑止トルク算出のために駆動力Ｆ（ｉ−１）を記憶した後に今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）をゼロとして、今回周期の抑止トルクＴをクリープトルクＴｃｒ相当にする。

そして、上記のステップＳ３３、Ｓ３６、Ｓ３９またはＳ４１のいずれかで今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）が求められると、この今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）に基づき上記の式（２）にしたがって抑止トルクＴが算出される（ステップＳ４２）。
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Ｓ５１）、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Ｓ４２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Ｓ５２）。

上記のステップＳ５１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Ｓ５３）、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Ｓ５４）。

一方、ステップＳ５３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Ｓ５５）。
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、ずり下がり判定結果に応じた算出式にしたがって前回周期の駆動力Ｆ（ｉ−１）および加算分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の踏力を弱めると、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Ｓ１８で「ずり下がり増大中」と判定され、抑止トルク算出ルーチン（図４）のステップＳ３５において上記の式（３）にしたがって駆動力の加算分Ｆが算出される。ここでは、式（３）の第２の被演算項（−Ｇ）の符号が正であるので、加算分Ｆの符号は正となり、従って、次のステップＳ３６で算出される今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）が加算分Ｆだけ増大する。この結果、車両前進方向に作用する駆動力が強まり、車両前進方向に作用する抑止トルクＴが増大して、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、車両の後退が弱まり、更には車両の後退前進が止まり、車両の前進が強まるに至る。この場合、加速度Ｇの符号が正またはゼロかつ速度Ｖの符号が負またはゼロまたは正になるので、ずり下がり判定ルーチンのステップＳ１７において「ずり下がり解消中」と判定され、抑止トルク算出ルーチンのステップＳ３２で駆動力の加算分Ｆが算出される。ここでは、式（３）の第２の被演算項（−Ｇ）の符号が負であるので駆動力の加算分Ｆの符号が負になり、或いは加速度Ｇがゼロであるので加算分Ｆはゼロになり、ステップＳ３２で算出される前回周期の駆動力Ｆ（ｉ−１）と加算分Ｆとの和が加算分Ｆだけ低減し或いは駆動力Ｆ（ｉ−１）と等しくなる。そして、ステップＳ３３で和（Ｆ（ｉ−１）＋Ｆ）と値０のうちの大きい方を今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）として求めるので、登坂路での車両の後退を阻止すべく車両前進方向に加えられる駆動力が維持され或いは下限値０まで徐々に減少し、これに伴って、抑止トルクＴは維持され或いはクリープトルクＴｃｒまで漸減する。

そして、抑止トルクＴの漸減に伴って登坂路での車両の前進が弱まると、加速度Ｇが負かつ速度Ｖが正となり、ずり下がり判定ルーチンのステップＳ１９で「ずり下がり解消」と判定され、抑止トルク算出ルーチンのステップＳ３８で駆動力の加算分Ｆが算出される。ここでは、式（３）の第２の被演算項（−Ｇ）の符号が正になるので、ステップＳ３８で算出される駆動力の加算分Ｆの符号が正になり、ステップＳ３９で算出される和（Ｆ（ｉ−１）＋Ｆ）が加算分Ｆだけ増大するので、車両前進方向へ作用する正の駆動力が増大しようとするが、次のステップＳ３９で和（Ｆ（ｉ−１）＋Ｆ）よりも小さい値０が今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）として選択されるので、今回周期での駆動力Ｆ（ｉ）はゼロになり、抑止トルクＴはクリープトルクＴｃｒ相当になる。

図９は、登坂路での停車状態からの発進時における時間経過に伴う抑止トルクＴおよび加速度Ｇの変化を示す。図９において、車両の後退に伴って負の加速度Ｇが発生すると車両前進方向に作用する正の抑止トルクＴが発生し、その後、加速度Ｇがゼロになると抑止トルクＴが維持され、加速度Ｇが正になると抑止トルクＴが漸減し、次いで、抑止トルクＴがクリープトルクＴｃｒ相当（図９ではゼロ）になる。

上記のずり下がり抑制に際し、式（３）式の第２の被演算項（−Ｇ）が、ずり下がり度合いを表す加速度Ｇと大きさが同一且つ符号が反対であるので、駆動力の加算分Ｆひいては駆動力Ｆ（ｉ）、さらには抑止トルクＴが適正化される。この結果、加算分Ｆが過小である場合のずり下がり解消の遅れや加算分Ｆが過大である場合の制御上のハンチングを生じることなく、車両のずり下がりが迅速且つ円滑に解消される。

そして、シフトポジションがＤレンジにあるので、上述のように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のうちの大きい方が、今回周期の駆動トルク指令Ｔｃとして算出される。図１０は、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。一般に、登坂路での停車状態からの発進時には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、ブレーキペダルの踏力が減少すると抑止トルク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。その後、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Ｓ１８で「ずり下がり増大中」と判定され、抑止トルク算出ルーチン（図４）のステップＳ３５において上記の式（３）にしたがって駆動力の加算分Ｆが算出される。ここでは、式（３）の第２の被演算項（−Ｇ）の符号が負になって、加算分Ｆの符号が負になるので、ステップＳ３６で算出される今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）が加算分Ｆだけ減少する。この結果、車両後退方向に作用する駆動力が強まり、車両後退方向に作用する抑止トルクＴが増大して、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、車両の前進が弱まり、更には車両の前進が止まり、車両が後退するに至る。この場合、加速度Ｇが負またはゼロかつ速度Ｖの符号が負またはゼロまたは正になるので、ずり下がり判定ルーチンのステップＳ１９において「ずり下がり解消中」と判定され、抑止トルク算出ルーチンのステップＳ３８で駆動力の加算分Ｆが算出される。ここでは、式（３）の第２の被演算項（−Ｇ）の符号が正になるのでステップＳ３８で算出される駆動力の加算分Ｆの符号が正になり、或いは加速度Ｇがゼロであるので加算分Ｆがゼロになり、ステップＳ３９で算出される和（Ｆ（ｉ−１）＋Ｆ）が前回値と同一値に維持され或いは加算分Ｆだけ増大するので、車両後退方向へ作用する負の駆動力が維持または減少する。そして、次のステップＳ３９で和（Ｆ（ｉ−１）＋Ｆ）よりも小さい値０が今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）として選択されるので、降坂路での車両の前進を阻止すべく車両後退方向に加えられる駆動力が維持され或いは下限値０まで徐々に減少し、これに伴って、車両後退方向に作用する抑止トルクＴが維持され或いはクリープトルクＴｃｒまで漸減する。

そして、抑止トルクＴの漸減に伴って降坂路での車両の後退が弱まると、加速度Ｇが正かつ速度Ｖが負となり、ずり下がり判定ルーチンのステップＳ１７で「ずり下がり解消」と判定され、抑止トルク算出ルーチンのステップＳ３２で駆動力の加算分Ｆが算出される。ここでは、式（３）の第２の被演算項（−Ｇ）の符号が負であるので駆動力の加算分Ｆの符号が負になり、ステップＳ３２で算出される前回周期の駆動力Ｆ（ｉ−１）と加算分Ｆとの和が加算分Ｆだけ減少するので、車両後退方向へ作用する負の駆動力が増大しようとするが、次のステップＳ３３で和（Ｆ（ｉ−１）＋Ｆ）と値０のうちの大きい方を今回周期の駆動力Ｆ（ｉ）として求めるので、今回周期での駆動力Ｆ（ｉ）はゼロになり、抑止トルクＴはクリープトルクＴｃｒ相当になる。

そして、シフトポジションがＲレンジにあるので、上述のように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のうちの小さい方が、今回周期の駆動トルク指令Ｔｃとして算出される。一般に、降坂路での停車状態からの発進時には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、ブレーキペダルの踏力が減少すると負の抑止トルクＴが発生し、次いで、アクセルペダルの踏み込みに応じて正のアクセルトルク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へ送出されるので、降坂路における停車状態からの発進時の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Ｓ４１、Ｓ５５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る。すなわち、ずり下がり防止のための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）を的確に判定することができる。また、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算出された抑止トルクＴまたは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に応じて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のいずれか一方を駆動トルク指令Ｔｃとして選択するので、抑止トルク算出に関連しては電気自動車に必須のモータ回転数検出手段１１を具備すれば良く、ブレーキ力検出手段を具備しない電気自動車の坂道発進時のずり下がり防止のためのモータ駆動制御を適切に行え、坂道発進時のドライバの運転上の負担を軽減でき、また、アクセルトルクＴａが抑止トルクＴｃ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、上記実施形態では、駆動力の加算分Ｆの算出に用いる式（３）において第１の被演算項Ｗに代えて定数を用いても良い。また、算出式（３）に基づく演算に代えて、予め作成されたマップを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。 登坂路での停車状態からの発進時における時間経過に伴う抑止トルクおよび加速度の変化を示す図である。 時間経過に伴う抑止トルク、アクセルトルクおよび駆動トルク指令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
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
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 抑止トルク算出手段
４７ 駆動トルク指令算出手段

Claims (2)

1. 走行用モータの回転数を検出するモータ回転数検出手段と、
   前記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加速度を算出する加速度算出手段と、
   前記加速度算出手段によって算出された加速度に応じて電気自動車のずり下がりを抑制するための抑止トルクを算出する抑止トルク算出手段と、
   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と、
   前記抑止トルク算出手段により算出された抑止トルクと前記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を比較して大きい方の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駆動トルク算出手段と
   を備えることを特徴とする電気自動車の駆動制御装置。
2. 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、
   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
   を備えることを特徴とする請求項１記載の電気自動車の駆動制御装置。

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