JP4979639B2 - 電動車両、および電動車両の制御方法 - Google Patents

電動車両、および電動車両の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は電動モータを走行用動力源として備えた電動車両と、その電動車両の回生制御方法とに関する。
電動モータを走行用動力源として車両に搭載した電動車両では、例えば特許文献1あるいは特許文献2に見られるように、アクセルペダルやブレーキペダルが操作されていない状態で、電動モータの回生制動を行なうようにしたものが知られている。この特許文献1または特許文献2には、回生量調整スイッチにより設定される基本回生量に、電動モータの回転数に応じて設定される基準ゲインと、路面の勾配に応じて設定される増減ゲインとを加え合わせて求められるエンジンブレーキ相当の回生ゲインを乗じることによって、電動モータの回生量を決定し、その回生量で、電動モータの回生運転を行なう技術が開示されている。この場合、特許文献1,2に見られる技術では、路面の勾配が0付近の勾配である場合(路面が平坦路面もしくは緩勾配の路面である場合)に、前記増減ゲインを0にして、平坦路面と緩勾配の路面とで電動モータの回生量が同じになるようにしている。
PCT国際公開公報 WO97/10966 特許第3263844号公報
前記特許文献1,2に見られる技術では、緩勾配の降坂路での走行時に車両のアクセルペダルの操作を解除すると、電動モータの回生制動によって、平坦路を走行している場合と同じような制動力が車両に作用する。
このため、特許文献1,2に見られる技術では、次のような不都合があった。
すなわち、降坂路での車両の走行時には、車両のアクセルの操作を解除したときには、運転者は、経験的に、自身が意図的にブレーキ操作をしない限り、重力の作用によって、車両の速度が上昇していきやすいという認識を持っている。
ところが、緩勾配の降坂路では、車両に作用する重力の、路面に平行な方向の成分が微小であるために、電動モータの回生制動力が平坦路と同じように車両に作用すると、運転者が体感する車両の減速度合いが平坦路での減速度合いと実質的に同程度のものとなる。このため、特許文献1,2に見られる技術では、緩勾配の降坂路での走行時に、アクセルペダルの操作を解除すると、運転者が体感する車両の制動力が、運転者が予期する制動力よりも強めに感じてしまうという不都合があった。
さらに、前記特許文献1,2に見られる技術では、前記増減ゲインは、路面の勾配に応じて一義的に決定される。このため、該車両に吹き付ける風が向かい風であるか、追い風であるというような風向状態や、車両の乗員数(ひいては、車両の重量)など、外乱要因の違いによって、路面の勾配が同一であっても、電動モータの回生運転時に発生する車両の進行方向の加速度のばらつきを生じやすい。ひいては、運転者自身が頻繁にプレーキやアクセルを操作して、車速を調整しなければならない状況が発生しやすいという不都合があった。
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、緩勾配での降坂路での車両の走行時に、車両のアクセルやブレーキが操作されていない状態で、運転者にとって違和感の無い適切な制動力を車両に発生させることができる電動車両および制御方法を提供することを目的とする。加えて、降坂路での電動車両の走行時に、風向状態や車両の乗員数などの外乱要因の影響を少なくしつつ、路面の勾配に適した加速度を車両に発生させ得るように電動モータの回生運転を行なうことができる電動車両および制御方法を提供することを目的とする。
本発明の電動車両は、かかる目的を達成するために、駆動トルクおよび回生トルクを選択的に出力可能な電動モータを走行用動力源として備えた電動車両において、車両が走行している路面の勾配を把握する勾配把握手段と、車両のアクセルの操作状態がオフ状態である場合に前記電動モータの目標トルクが回生トルクとなるように、該電動モータの目標トルクを決定する目標トルク決定手段と、前記電動モータに前記目標トルクの出力トルクを発生させるように該電動モータの通電を制御するモータ制御手段とを備え、前記目標トルク決定手段は、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさがあらかじめ定められた所定値よりも小さい場合には、前記勾配把握手段により把握された勾配が0である場合よりも、前記目標トルクがより小さい大きさの回生トルクとなるように、該目標トルクを決定することを特徴とする(第1発明)。なお、本明細書では、路面の勾配が0であるということは該路面が水平な平坦路であるということを意味する。
かかる第1発明によれば、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において前記目標トルク決定手段により決定される目標トルク、ひいては、電動モータが発生する出力トルクは、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさがあらかじめ定められた所定値よりも小さい場合(すなわち車両が走行中の路面が緩勾配の降坂路である場合)には、前記勾配把握手段により把握された勾配が0である場合(すなわち車両が走行中の路面が水平な平坦路である場合)よりも、小さい大きさの回生トルクとなる。このため、緩勾配の降坂路での走行時に、アクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態とされた場合に電動モータが発生する出力トルクによって生じる車両の制動力は、水平な平坦路での走行時に、アクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態とされた場合に電動モータが発生する出力トルクによって生じる車両の制動力よりも弱めの制動力となる。これにより、緩勾配の降坂路での走行時に、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態とされた場合に、運転者が体感的に、車両の制動力(エンジンブレーキ相当の制動力)が強すぎるように感じるを防止することができる。従って、緩勾配の降坂路での走行時に、運転者にとって違和感の無い適切な制動力を車両に発生させることができる。
かかる第1発明では、前記目標トルク決定手段は、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、前記勾配把握手段により把握された勾配が0である場合よりも、前記目標トルクがより大きい大きさの回生トルクとなるように、該目標トルクを決定することが好ましい(第2発明)。
この第2発明によれば、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、車両が走行中の路面が、勾配の大きさが前記所定値よりも大きい降坂路である場合には、前記目標トルク決定手段により決定される目標トルク、ひいては、電動モータが発生する出力トルクは、車両が走行中の路面が水平な平坦路である場合(路面の勾配が0である場合)よりも、大きい大きさの回生トルクとなる。このため、勾配の大きさが前記所定値よりも大きい通常的な降坂路での走行中に、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とをオフ状態にした場合に、運転者に違和感の無い適度な制動力を体感させつつ、車速が短時間で増速するのを抑制することができる。ひいては、運転者のブレーキ操作の頻度を低減できる。
また、前記第1発明では、前記電動モータの基本目標トルクであって、車両のアクセルの操作状態がオフ状態である場合に回生トルクとなる基本目標トルクを、該アクセルの操作状態に応じて決定する基本目標トルク決定手段と、降坂路での車両の走行時における該車両の目標加速度を、前記勾配把握手段により把握された路面の勾配に応じて決定する目標加速度決定手段と、車両の実際の加速度である実加速度を把握する実加速度把握手段とを備えることが好ましい。そして、この場合、前記目標加速度決定手段は、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも小さい場合には、前記電動モータに前記基本目標トルクの出力トルクを発生させた状態で当該降坂路での車両の走行を行ったと仮定した場合に該車両に発生する加速度よりも該車両の減速を抑制するように前記目標加速度を決定する手段であることが好ましい。また、前記目標トルク決定手段は、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記勾配把握手段により把握された勾配が0である場合には、前記基本目標トルク決定手段により決定された基本目標トルクを前記目標トルクとして決定し、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配である場合には、前記実加速度把握手段により把握された実加速度を前記目標加速度決定手段により決定された目標加速度に近づけるように、該実加速度および目標加速度に応じて前記基本目標トルクを補正することによって、前記目標トルクを決定することが好ましい(第3発明)。
かかる第3発明によれば、水平な平坦路での車両の走行時に、アクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合には、前記目標トルク決定手段により決定される目標トルク、ひいては、電動モータが発生する出力トルクは、前記基本目標トルクとなる。一方、降坂路での車両の走行時に、アクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合には、前記目標トルク決定手段により決定される目標トルクは、車両の実加速度を目標加速度決定手段により決定された目標加速度に近づけるように、該実加速度および目標加速度に応じて前記基本目標トルクを補正することによって決定される。このため、電動モータの目標トルク、ひいては、出力トルクは、実加速度を目標加速度に近づけるようにフィードバック制御されることとなる。
この場合、降坂路での車両の走行時に、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記目標加速度決定手段により決定される目標加速度は、勾配の大きさが前記所定値よりも小さい緩勾配の降坂路を車両が走行している場合には、前記電動モータに前記基本目標トルクの出力トルクを発生させた状態(すなわち水平な平坦路での車両の走行時に電動モータに発生させる回生トルクと同等の回生トルクを電動モータに発生させた状態)で当該降坂路での車両の走行を行ったと仮定した場合に該車両に発生する加速度よりも該車両の減速を抑制する加速度となる。
このため、降坂路での車両の走行時に、アクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、該降坂路の勾配の大きさが前記所定値よりも小さい緩勾配である場合には、前記目標トルク、ひいては、電動モータに発生させる出力トルクは、結果的に、車両が走行中の路面が水平な平坦路である場合よりも、小さい大きさの回生トルクとなる。この結果、前記第1発明に関して説明した如く、緩勾配の降坂路での走行時に、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態とされた場合に、運転者が体感的に、車両の制動力(エンジンブレーキ相当の制動力)が強すぎるように感じるを防止することができる。
加えて、第3発明では、降坂路での車両の走行時に、前記したように電動モータの目標トルクが、車両の実加速度を目標加速度に近づけるようにフィードバック制御されるので、降坂路での車両の走行時に、該車両の実際の加速度そのものを、所望の加速度としての目標加速度に制御できることとなる。この結果、降坂路での車両の走行時に、風向状態や車両の乗員数などの外乱要因の影響を少なくしつつ、路面の勾配に適した加速度を車両に発生させることが可能となる。
かかる第3発明では、前記目標加速度決定手段は、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、前記電動モータに前記基本目標トルクの出力トルクを発生させた状態で当該降坂路での車両の走行を行ったと仮定した場合に該車両に発生する加速度よりも該車両の増速を抑制するように前記目標加速度を決定することが好ましい(第4発明)。
かかる第4発明によれば、降坂路での車両の走行時に、アクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、該降坂路の勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、上記の如く目標加速度を決定されるので、前記目標トルク決定手段により決定される目標トルク、ひいては、電動モータに発生させる出力トルクは、結果的に、車両が走行中の路面が水平な平坦路である場合よりも、大きい大きさの回生トルクとなる。この結果、前記第2発明と同様に、勾配の大きさが前記所定値よりも大きい通常的な降坂路での走行中に、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とをオフ状態にした場合に、運転者に違和感の無い適度な制動力を体感させつつ、車速が短時間で増速するのを抑制することができる。ひいては、運転者のブレーキ操作の頻度を低減できる。
前記第4発明では、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合に前記目標加速度決定手段が決定する目標加速度は、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも小さい場合には、車両を減速させる加速度もしくは0の加速度であり、該勾配が降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、車両を増速させる加速度であることが好適である(第5発明)。
かかる第5発明によれば、降坂路での車両の走行時に、アクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、降坂路の勾配の大きさが所定値よりも小さい緩勾配である場合には、車速が増速しないような制動力(車両に作用する重力のうちの車両の進行方向成分とほぼ均衡するか、もしくは該進行方向成分よりも大きい大きさの制動力)が車両に発生する。また、降坂路の勾配の大きさが所定値よりも大きい通常的な勾配である場合には、車両に作用する重力のうちの車両の進行方向成分による車速の増速を許容する制動力が車両に発生する。このため、運転者にとって違和感の無い好適な制動力を車両に発生させることができる。
また、本発明の電動車両の回生制御方法は、前記の目的を達成するために、駆動トルクおよび回生トルクを選択的に出力可能な電動モータを走行用動力源として備えた電動車両の降坂路での走行時における回生制御方法であって、車両のアクセルの操作状態がオフ状態である場合に前記電動モータの目標トルクが回生トルクとなるように、該電動モータの目標トルクを決定するステップと、前記電動モータに前記目標トルクの出力トルクを発生させるように該電動モータの通電を制御するステップとを備え、前記目標トルクを決定するステップは、降坂路での車両の走行時に、該車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記降坂路の勾配の大きさがあらかじめ定められた所定値よりも小さい場合には、該降坂路の勾配が0である場合よりも、前記目標トルクがより小さい大きさの回生トルクとなるように、該目標トルクを決定することを特徴とする(第6発明)。
かかる第6発明によれば、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、車両が走行中の路面が、勾配の大きさが前記所定値よりも小さい緩勾配の降坂路である場合には、前記第1発明と同様に、電動モータの目標トルクが決定される。このため、第1発明と同様に、緩勾配の降坂路での走行時に、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態とされた場合に、運転者が体感的に、車両の制動力(エンジンブレーキ相当の制動力)が強すぎるように感じるを防止することができる。従って、緩勾配の降坂路での走行時に、運転者にとって違和感の無い適切な制動力を車両に発生させることができる。
前記第6発明では、前記目標トルクを決定するステップは、降坂路での車両の走行時に、該車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記降坂路の勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、該降坂路の勾配の大きさが0である場合よりも、前記目標トルクがより大きい大きさの回生トルクとなるように、該目標トルクを決定することが好ましい(第7発明)。
この第6発明によれば、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、車両が走行中の路面が、勾配の大きさが前記所定値よりも大きい降坂路である場合には、前記第2発明と同様に、電動モータの目標トルクが決定される。このため、第2発明と同様に、勾配の大きさが前記所定値よりも大きい通常的な降坂路での走行中に、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とをオフ状態にした場合に、運転者に違和感の無い適度な制動力を体感させつつ、車速が短時間で増速するのを抑制することができる。ひいては、運転者のブレーキ操作の頻度を低減できる。
また、前記第6発明では、前記電動モータの基本目標トルクであって、車両のアクセルの操作状態がオフ状態である場合に回生トルクとなる基本目標トルクを、該アクセルの操作状態に応じて決定するステップと、降坂路での車両の走行時における該車両の目標加速度を路面の勾配に応じて決定するステップとをさらに備えることが好ましい。そして、この場合、前記目標加速度を決定するステップは、降坂路での車両の走行時に、該車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記路面の勾配の大きさが前記所定値よりも小さい場合には、前記電動モータに前記基本目標トルクの出力トルクを発生させた状態で当該降坂路での車両の走行を行ったと仮定した場合に該車両に発生する加速度よりも該車両の減速を抑制するように前記目標加速度を決定するステップであることが好ましい。また、前記目標トルクを決定するステップは、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、勾配が0である平坦路での車両の走行時には、前記基本目標トルクを前記目標トルクとして決定し、降坂路での車両の走行時には、前記実加速度を前記目標加速度に近づけるように、該実加速度および目標加速度に応じて前記基本目標トルクを補正することによって、前記目標トルクを決定することが好ましい(第8発明)。
この第8発明によれば、前記第3発明と同様に、降坂路での走行時の車両の目標加速度と電動モータの目標トルクとが決定される。この結果、前記第3発明と同様に、緩勾配の降坂路での走行時に、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態とされた場合に、運転者が体感的に、車両の制動力(エンジンブレーキ相当の制動力)が強すぎるように感じるを防止することができる。加えて、降坂路での車両の走行時に、風向状態や車両の乗員数などの外乱要因の影響を少なくしつつ、路面の勾配に適した加速度を車両に発生させることが可能となる。
また、この第8発明では、前記目標加速度を決定するステップは、降坂路での車両の走行時に、該車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記路面の勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、前記電動モータに前記基本目標トルクの出力トルクを発生させた状態で当該降坂路での車両の走行を行ったと仮定した場合に該車両に発生する加速度よりも該車両の増速を抑制するように前記目標加速度を決定することが好ましい(第9発明)。
この第9発明によれば、降坂路での車両の走行時に、アクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、該降坂路の勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合に、前記第4発明と同様に目標加速度が決定される。このため、第4発明と同様に、勾配の大きさが前記所定値よりも大きい通常的な降坂路での走行中に、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とをオフ状態にした場合に、運転者に違和感の無い適度な制動力を体感させつつ、車速が短時間で増速するのを抑制することができる。ひいては、運転者のブレーキ操作の頻度を低減できる。
さらに、前記第9発明では、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合に前記目標加速度を決定するステップで決定される目標加速度は、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも小さい場合には、車両を減速させる加速度もしくは0の加速度であり、該勾配が降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、車両を増速させる加速度であることが好ましい(第10発明)。
この第10発明によれば、前記第5発明と同様に、降坂路での車両の走行時の目標加速度が決定される。ひいては、降坂路での車両の走行時に、第5発明と同様に、車両の制動力が発生する。このため、運転者にとって違和感の無い好適な制動力を車両に発生させることができる。
なお、前記第2発明あるいは第7発明では、車両が走行中の降坂路の勾配の大きさが前記所定値よりも大きいほど、回生トルクとなる前記目標トルクの大きさを大きくするように該目標トルクを決定することが望ましい。これにより、降坂路の勾配の大きさに適した車両の制動力を発生させることができる。
また、第4発明あるいは第9発明では、車両が走行中の降坂路の勾配の大きさが前記所定値よりも大きいほど、前記目標加速度を車両の増速方向に大きくするように該目標加速度を決定することが望ましい。これにより、降坂路の勾配の大きさに適した車両の制動力および加速度で車両の走行を行うことができる。
本発明の一実施形態を図1〜図7を参照して説明する。まず、図1を参照して、本実施形態の電動車両の全体的なシステム構成を説明する。図1はそのシステム構成を示す図である。
図1に示すように、本実施形態の電動車両1(以下、単に車両1ということがある)は、走行用動力源としての電動モータ2と、この電動モータ2の電源としての燃料電池3およびバッテリ4と、電動モータ2の出力トルクの目標値である目標トルクを逐次決定する車両制御ユニット5と、その目標トルクに応じて電動モータ2の通電を制御するモータ制御ユニット6と、車両1の各車輪の車輪速(各車輪の回転速度または該回転速度の車速換算値)を車両1の実際の車速に整合させるように(各車輪の滑りを抑制するように)、電動モータ2または図示しないブレーキ装置から車両1の各車輪に付与する駆動力または制動力を調整する車輪速制御装置7とを備える。
電動モータ2は、その出力軸2aが変速機や差動歯車装置などから構成される動力伝達機構8を介して駆動輪9,9(図示例では2つの前輪または2つの後輪)に接続され、該電動モータ2の出力トルクを動力伝達機構8を介して駆動輪9,9に伝達する。なお、駆動輪9,9は、図示例では、2つの前輪または後輪であるが、前輪および後輪の両者が駆動輪であってもよい。
また、電動モータ2は、その電機子巻線(図示省略)がパワードライブユニット10(以下、PDU10という)と、電源制御ユニット11(以下、VCU11という)とを介して燃料電池3およびバッテリ4に電気的に接続されている。
ここで、VCU11は、DC/DCコンバータ(図示省略)などを含む電子回路ユニットであり、燃料電池3またはバッテリ4からPDU10に供給する電圧(電動モータ2の電源電圧)をDC/DCコンバータを介して調整したり、燃料電池3から出力される電力をバッテリ4に充電したり、あるいは、電動モータ2の回生運転時に該電動モータ2からPDU10を介して出力される発電電力をバッテリ4に充電せしめる機能を有する。
また、PDU10は、インバータ回路(図示省略)などを含む電子回路ユニットであり、そのインバータ回路の各スイッチ素子のオン・オフをモータ制御ユニット6から与えられる制御指令に応じて制御することにより、燃料電池3またはバッテリ4と、電動モータ2との間の通電を双方向で行なわせる機能を有する。そして、このPDU10のインバータ回路の制御によって、電動モータ2の力行運転と回生運転とを選択的に行なうことが可能となっている。ここで、力行運転は、電動モータ2がその出力軸2aから駆動輪9,9に対して駆動力となる駆動トルクを出力する運転である。この力行運転時には、VCU11から出力される燃料電池3またはバッテリ4の電力を電動モータ2に供給するようにPDU10のインバータ回路が制御される。また、回生運転は、電動モータ2が駆動輪9,9側から伝達される車両1の運動エネルギーによって発電する運転である。この回生運転時には、電動モータ2の発電電力をVCU11に出力する(ひいてはVCU11を介してバッテリ4に充電する)ようにPDU10のインバータ回路が制御される。そして、回生運転時には、電動モータ2は、その出力軸2aから駆動輪9,9に対して制動力となる回生トルクを出力する。
車輪速制御装置7は、公知のトラクションコントロールシステム、アンチロックブレーキシステム、あるいは、これらを統合した機能を有する横すべり防止装置により構成される。従って、本明細書での詳細な説明は省略するが、該車輪速制御装置7は、車輪の滑りが発生する状況で、電動モータ2の出力トルクを調整する、あるいは、電動モータ2から各駆動輪9,9への動力配分を動力伝達機構8を介して調整する、あるいは、ブレーキ装置による各車輪の制動力もしくはその配分を調整することによって、各車輪の車輪速を実際の車速に整合させる。
車両制御ユニット5は、マイクロコンピュータなどを含む電子回路ユニットであり、車両の車速を検出する車速センサ12(車速検出手段)と、車両1のアクセルの操作状態を検出するアクセルセンサ13(アクセル操作検出手段)と、車両1のブレーキの操作状態を検出するブレーキセンサ14(ブレーキ操作検出手段)とから、それぞれの検出データが入力されるようになっている。この場合、アクセルセンサ13は、車両1の図示しないアクセルペダルの踏み込み量(以下、アクセル操作量という)を検出し、この検出値をアクセルの操作状態の検出データとして車両制御ユニット5に出力する。また、ブレーキセンサ14は、車両1の図示しないブレーキペダルの踏力(以下、ブレーキ操作量という)を検出し、その検出値をブレーキの操作状態の検出データとして車両制御ユニット5に出力する。
補足すると、アクセル操作量の検出値=0となる状態は、アクセルの操作がなされていない状態(アクセルのオフ状態)であり、アクセル操作量の検出値≠0となる状態は、アクセルの操作がなされている状態(アクセルのオン状態)である。従って、アクセル操作量の検出値は、アクセルのオン・オフ状態の検知データとしての機能を併せ持つ。同様に、ブレーキ操作量の検出値=0となる状態は、ブレーキの操作がなされていない状態(ブレーキのオフ状態)であり、ブレーキ操作量の検出値≠0となる状態は、ブレーキの操作がなされている状態である。従って、ブレーキ操作量の検出値は、ブレーキのオン・オフ状態の検知データとしての機能を併せ持つ。
さらに、車両制御ユニット5には、車輪速制御装置7による車輪速の調整処理が実行されているか否か(車輪速制御装置7の作動中であるか否か)を示す車輪速制御オン・オフデータが該車輪速制御装置7から入力されるようになっている。以降、車輪速制御装置7が作動している状態、作動していない状態をそれぞれ車輪速制御装置7のオン状態、オフ状態という。
そして、車両制御ユニット5は、上記の如く入力される車速の検出値、アクセル操作量の検出値、ブレーキ操作量の検出値、および車輪速制御オン・オフデータを用いて後述する処理を所定の演算処理周期で実行し、電動モータ2の目標トルクを逐次決定する。なお、電動モータ2の目標トルクは、電動モータ2の力行運転時には、目標駆動トルクを意味し、回生運転時には、目標回生トルクを意味する。そして、本実施形態では、便宜上、目標駆動トルクを正の値とし、目標回生トルクを負の値とする。
補足すると、車両制御ユニット6は、その機能によって本発明における目標トルク決定手段を実現している。
モータ制御ユニット6は、マイクロコンピュータなどを含む電子回路ユニットであり、車両制御ユニット5から電動モータ2の目標トルクが入力されると共に、電動モータ2に付設された回転速度センサ15から該電動モータ2の出力軸2aの回転速度(以下、モータ回転速度という)の検出値が入力される。そして、モータ制御ユニット6は、これらの入力値を用いて、電動モータ2の実際の出力トルクを目標トルクに一致させるための電機子巻線の通電電流を決定し、その決定した通電電流を電機子巻線に流すようにPDU10のインバータ回路の制御指令を生成して該PDU10に出力する。これにより、電動モータ2に目標トルクの出力トルクを発生させるように該電動モータ2の通電が制御される。
なお、上記モータ制御ユニット6は、本発明におけるモータ制御手段に相当する。
補足すると、前記車輪速制御装置7のオン状態では、電動モータ2の目標トルクが、車両制御ユニット5により決定される目標トルクから変更される場合もある。そして、このような場合には、モータ制御ユニット6は、その変更された目標トルクに応じて電動モータ2の電機子巻線の通電を制御する。
次に、前記車両制御ユニット5のより詳細な機能を図2を参照して説明する。図2は車両制御ユニット5の主要な機能を示すブロック図である。なお、車両制御ユニット5の処理は、所定の演算処理周期で逐次実行されるので、以降の説明では、現在の(今回の)演算処理周期での変数値を今回値、1つ前の(前回の)演算処理周期での変数値を前回値ということがある。また、今回値と前回値とを区別するために、それぞれに、添え字(k)、(k−1)を付することがある。「k」は、離散時間系での時刻を意味する整数値である。
車両制御ユニット5は、その機能的構成として、電動モータ2の目標トルクの基本要求値である基本目標トルクTrsを車速およびアクセル操作量の検出値に応じて逐次決定する基本目標トルク決定部21と、電動モータ2の回生トルクの補正量であるブレーキ回生補正量ΔTrb(≦0)をブレーキ操作量の検出値に応じて逐次決定するブレーキ回生補正量決定部22とを備える。なお、基本目標トルク決定部21は、本発明における基本目標トルク決定手段に相当する。
この場合、基本目標トルク決定部21は、入力される車速(今回値)およびアクセル操作量の検出値(今回値)から、あらかじめ設定されたマップ(車速とアクセル操作量と基本目標トルクとの関係を規定するマップ)に基づいて基本目標トルクTrsを決定する。該基本目標トルクTrsは、アクセルの操作状態がオン状態である場合には、駆動トルク(>0)となるように決定される。その駆動トルクとしての基本目標トルクTrsは、基本的には、アクセル操作量が大きいほど、あるいは、車速が大きいほど、大きな駆動トルクとなるように決定される。また、アクセルの操作状態がオフ状態である場合(ブレーキの操作状態がオフ状態である場合を含む)には、基本目標トルクTrsは、エンジンブレーキ相当の回生トルク(<0)となるように決定される。その回生トルクとしての基本目標トルクTrsは、車両1が平坦路(水平路面)で走行しているときに、車両1を緩やかに減速させていく比較的弱めの制動力を車両1に発生させる制動トルクである。
なお、本実施形態では、基本目標トルクTrsを車速およびアクセル操作量の検出値に応じて決定するようにしたが、アクセル操作量の検出値のみに応じて基本目標トルクTrsを決定するようにしてもよい。
また、ブレーキ回生補正量決定部22は、入力されるブレーキ操作量の検出値(今回値)から、あらかじめ設定されたテーブル(ブレーキ操作量とブレーキ回生補正量との関係を規定するテーブル)に基づいて、ブレーキ回生補正量ΔTrbを決定する。該ブレーキ回生補正量ΔTrbは、これを前記基本目標トルクTrsに加えることによって、該基本目標トルクTrsを回生方向に(負方向に)に補正するものである。このブレーキ回生補正量ΔTrbは、基本的には、該ブレーキ回生補正量ΔTrbにより基本目標トルクTrsを補正して得られるトルクが、ブレーキ操作量が大きくなるに伴って、回生方向に大きくなるように決定される。なお、ブレーキ操作量が0であるとき(ブレーキのオフ状態であるとき)のブレーキ回生補正量ΔTrbは0に決定される。
車両制御ユニット5はさらに、車両1の実際の加速度(車両の進行方向の加速度)としての実加速度Arを算出(推定)する加速度算出部23と、車両1が走行している路面の勾配(車両1の進行方向での傾斜角度)を推定する勾配推定部24と、降坂路での車両1の走行時に、ブレーキおよびアクセルの操作状態がいずれもオフ状態である場合における車両1の進行方向の目標加速度Acを決定する目標加速度決定部25と、降坂路での車両1の走行時に、目標加速度Acに実加速度Arを近づけるための電動モータ2の回生トルクの補正量である降坂路回生補正量ΔTrd(≦0)を決定する降坂路回生補正量決定部26と、基本目標トルクTrsをブレーキ回生補正量ΔTrbおよび降坂路回生補正量ΔTrdにより補正することで、電動モータ2の目標トルクTrcを決定する目標トルク決定部27とを備える。なお、加速度算出部23、勾配推定部24、目標加速度決定部25は、それぞれ、本発明における実加速度把握手段、勾配把握手段、目標加速度決定手段に相当する。
この場合、加速度算出部23には、車速の検出値が逐次入力される。そして、該加速度算出部23は、入力される車速の検出値の時間的変化率(微分値)を実加速度Arとして逐次算出する。なお、車両1の進行方向の実際の加速度は、車両1に備えた加速度センサにより検出するようにしてもよい。
また、勾配推定部24には、車速の検出値(今回値)と実加速度Ar(今回値)と前記目標トルク決定部27により既に決定された目標トルクTrcのうちの最新値(すなわち前回値Tr(k-1))とが逐次入力される。なお、電動モータ2の現在の出力トルクは、目標トルクTrcの前回値Tr(k-1)に制御されるので、該前回値Tr(k-1)は、電動モータ2の現在の実際の出力トルクに相当するものである。
そして、勾配推定部24は、基本的には、これらの入力値を用いて、後述する演算処理を実行することにより、車両1が走行している路面の勾配を逐次推定し、その勾配の推定値を目標加速度決定部25に出力する。この場合、本実施形態では、勾配の推定値は、平坦路では0、登坂路では正の値、降坂路では負の値である。なお、勾配推定部24には、上記の入力値の他、前記車輪速制御オン・オフデータ(今回値)と、ブレーキ操作量の検出値(今回値)と、車速の検出値(今回値)とが入力される。そして、勾配推定部24は、これらの入力値に基づく所定の判断処理に応じて目標加速度決定部25に出力する勾配の推定値を適宜調整する処理も行なう。
また、目標加速度決定部25には、勾配推定部24で求められた勾配の推定値(今回値)と車速の検出値(今回値)とが逐次入力される。そして、目標加速度決定部25は、入力された勾配の推定値が、降坂路の勾配の推定値である場合に、その勾配の推定値と、車速の検出値とに応じて車両1の目標加速度Acを後述するように決定する。
また、降坂路回生補正量決定部26には、前記目標加速度Ac(今回値)と実加速度Ar(今回値)とが入力される。そして、降坂路回生補正量決定部26は、基本的には、これらの入力値を用いて、後述する演算処理を実行することにより、降坂路回生補正量ΔTrdを逐次決定する。該降坂路回生補正量ΔTrdは、これを前記基本目標トルクTrsに加えることによって、該基本目標トルクTrsを回生方向に(負方向に)に補正するものである。この降坂路回生補正量ΔTrdは、基本的には、該降坂路回生補正量ΔTrdにより基本目標トルクTrsを補正して得られるトルクが、目標加速度Acに実加速度Arを近づけ得るトルクとなるように決定される。なお、降坂路回生補正量決定部26には、上記の入力値の他、アクセル操作量およびブレーキ操作量の検出値(今回値)も入力される。そして、降坂路回生補正量決定部26は、これらの入力値に応じて降坂路回生補正量ΔTrdを徐々に減少させていく(0に近づけていく)などの処理も行なう。
次に、以上の機能的構成を有する車両制御ユニット5の制御処理を、図3〜図7を参照してより詳細に説明する。図3は車両制御ユニット5の全体的処理を示すフローチャート、図4は図3のSTEP2のサブルーチン処理を示すフローチャート、図5は図4のSTEP22のサブルーチン処理を示すフローチャート、図6は図5のフローチャートの処理に関するタイミングチャート、図7(a),(b)は図4のSTEP25の処理で使用するテーブルを示す図である。
車両制御ユニット5は、所定の演算処理周期で図3のフローチャートに示す処理を逐次実行する。
車両制御ユニット5は、まず、前記基本目標トルク決定部21によって、電動モータ2の基本目標トルクTrs(今回値)を決定する(STEP1)。この場合、前記した通り、車速およびアクセル操作量の検出値(今回値)から、マップに基づいて基本目標トルクTrsが決定される。
次いで、車両制御ユニット5は、降坂路回生補正量ΔTrd(今回値)を決定する(STEP2)。このSTEP2の処理の詳細は後述するが、前記加速度算出部23、勾配推定部24、目標加速度決定部25、および降坂路回生補正量決定部26の処理を実行することによって、降坂路回生補正量ΔTrdが決定される。
次いで、車両制御ユニット5は前記ブレーキ回生補正量決定部22によって、ブレーキ回生補正量ΔTrb(今回値)を決定する(STEP3)。この場合、前記した通り、ブレーキ操作量の検出値(今回値)から、テーブルに基づいてブレーキ回生補正量ΔTrbが決定される。
なお、STEP1〜3の処理は、それらの実行順序を任意に変更してもよい。
次いで、車両制御ユニット5は前記目標トルク決定部27によって、電動モータ2の目標トルクTrc(今回値)を算出する(STEP4)。この場合、STEP2,3でそれぞれ決定した降坂路回生補正量ΔTrdとブレーキ回生補正量ΔTrbとをSTEP1で決定した基本目標トルクTrsに加えることで、該基本目標トルクTrsが補正される(図3中の式を参照)。そして、この補正後のトルク値(=Trs+ΔTrd+ΔTrb)が目標トルクTrcとして決定される。なお、ブレーキの操作状態がオフ状態である場合には、ΔTrb=0であるので、基本目標トルクTrsは、実質的に降坂路回生補正量ΔTrdのみによって補正され、Trc=Trs+ΔTrdとなる。また、ΔTrb=ΔTrd=0となる状況では、目標トルクTrcは、基本目標トルクTrsに一致する。
以上のSTEP1〜4の処理が所定の演算処理周期で実行され、これにより目標トルクTrcが逐次決定される。
補足すると、詳細を後述するSTEP2の処理によって、降坂路回生補正量決定部26の処理によって、水平な平坦路または登坂路での車両の走行中は(ただし、降坂路からの移行直後を除く)、降坂路回生補正量ΔTrdが0に保持される。このため、水平な平坦路または登坂路での車両の走行中は、基本的には、Trc=Trs+ΔTrbとなる。従って、水平な平坦路または登坂路での車両の走行中に、アクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態になると、電動モータ2の目標トルクTrcは、基本的には基本目標トルクTrsに一致する回生トルクとなる。
このように決定された目標トルクTrcが車両制御ユニット5からモータ制御ユニット6に逐次入力される。このとき、モータ制御ユニット6は、前記した如く、電動モータ2の電機子巻線の通電電流を制御し、該目標トルクTrcの出力トルクを電動モータ2から出力させる。
なお、前記したように、車輪速制御装置7のオン状態では、車両制御ユニット5が決定した電動モータ2の目標トルクTrcが変更される場合もあり、この場合には、その変更後の目標トルクを電動モータ2から出力させるようにモータ制御ユニット6が電動モータ2の電機子巻線の通電電流を制御する。
前記STEP2の処理は、図4のフローチャートで示すように実行される。すなわち、車両制御ユニット5は、まず、前記加速度算出部23により前記したように実加速度Ar(今回値)を算出する(STEP21)。次いで、車両制御ユニット5は、前記勾配推定部24により、車両1が現在走行している路面の勾配を推定する(STEP22)。
このSTEP22の処理は、図5のフローチャートで示すように実行される。すなわち、勾配推定部24は、電動モータ2が現在出力している出力トルク(≒目標トルクTrcの前回値Trc(k-1))が駆動輪9,9に伝達されることによって車両1に発生する駆動力を算出する(STEP31)。該駆動力は、電動モータ2の目標トルクTrcの前回値Tr(k-1)と、動力伝達機構8の減速比とから定まる駆動輪9,9の駆動トルクを、該駆動輪9,9の有効半径で除算することによって算出される。なお、駆動輪9,9の有効半径はあらかじめ定められた固定値である。また、動力伝達機構8の減速比は、該動力伝達機構8に備える変速機の現在の変速比(検出値または指令値)に応じて決定される。
補足すると、電動モータ2の現在の出力トルクが回生トルクである場合(Tr(k-1)<0である場合)には、STEP1で算出される駆動力は負の値となり、その負の値の駆動力は、実際には、制動力として機能する。
次いで、勾配推定部24は、車両STEP32〜STEP35の処理を実行し、車両1に作用する走行抵抗としての加速抵抗、転がり抵抗、空気抵抗、および勾配抵抗をそれぞれ算出する。
この場合、加速抵抗は、次式(1)により算出される。

加速抵抗[kN]
=(車両総重量[kN]+回転部分慣性重量[kN])
×(加速度[m/s2]/重力加速度[m/s2])
……(1)

この式(1)中の「車両総重量」は、車両1の総質量の重力換算値(総質量と重力加速度との積)、「回転部分慣性重量」は、車両1の動力伝達系の回転部分(電動モータ2の出力軸2a、動力伝達機構8の回転軸やギヤ、駆動輪9,9など)の慣性モーメントを、車両総重量と単位系を整合させて重量換算したものである。これらの「車両総重量」および「回転部分慣性重量」は、本実施形態では、あらかじめ定められた固定値に設定されている。そして、式(1)の「加速度」の値として、前記STEP21で算出された車両1の実加速度Ar(今回値)を用いて式(1)の右辺の演算を行なうことにより、加速抵抗が算出される。
また、転がり抵抗は、次式(2)により与えられる。

転がり抵抗[kN]=転がり抵抗係数×(車両総重量[kN]×cos(勾配))
……(2)

ここで、通常の路面の勾配では、cos(勾配)≒1となる。そこで、本実施形態では、転がり抵抗を次式(3)により算出する。

転がり抵抗[kN]=転がり抵抗係数×車両総重量[kN] ……(3)

この場合、式(3)の演算に必要な「車両総重量」は前記したようにあらかじめ定められた固定値とされている。また、「転がり抵抗係数」もあらかじめ定めた固定値とされている。なお、勾配の値として、勾配推定部24で既に求めた前回値を使用し、前記式(2)により転がり抵抗を求めるようにしてもよい。また、「車両総重量」と「転がり抵抗係数」とを固定値とした場合、式(3)により算出される転がり抵抗は一定値となるので、該転がり抵抗の値をあらかじめ固定値に設定しておいてもよい。
また、空気抵抗は、次式(4)により算出される。

空気抵抗[kN]
=空気抵抗係数[kN・h2/m2・km2
×車両の前面投影面積[m2]×車速[km/h]×車速[km/h]
……(4)

この式(4)中の「空気抵抗係数」と「前面投影面積」は、本実施形態ではあらかじめ定められた固定値である。そして、式(4)中の「車速」の値として、車速の検出値(今回値)を用いて式(4)の右辺の演算を行なうことにより、空気抵抗が算出される。
また、勾配抵抗は、前記STEP31で算出された駆動力と、前記STEP32〜35で算出された加速抵抗、転がり抵抗、空気抵抗とから、次式(5)により算出される。

勾配抵抗=駆動力−加速抵抗−転がり抵抗−空気抵抗 ……(5)

この式(5)は、車両1の駆動力と走行抵抗(加速抵抗、転がり抵抗、空気抵抗、および勾配抵抗の総和)との力の釣り合い関係を表す式である。なお、式(5)により算出される勾配抵抗は、登坂路での車両1の走行時には、正の値となり、降坂路での車両1の走行時には、負の値となる。
ここで、勾配抵抗と路面の勾配との間には、次の関係式(6)が成立する。

勾配抵抗[kN]=車両総重量[kN]×sin(勾配) ……(6)

なお、通常の路面の勾配では、その勾配(傾斜角度)の単位を[rad]とした場合、sin(勾配)≒勾配[rad]となるので、式(6)は、近似的に次式(7)に書き換えられる。

勾配抵抗[kN]=車両総重量[kN]×勾配[rad] ……(7)

従って、勾配抵抗が判れば、式(6)または(7)に基づいて、路面の勾配を推定できることとなる。この場合、勾配抵抗、ひいては、勾配は、前記したSTEP31〜35の処理によって、電動モータ2の現在の出力トルクの値としての目標トルクTrcの前回値Trc(k-1)と、車速の検出値(今回値)と、実加速度Ar(今回値)とを用いて算出することができる。そこで、本実施形態では、これらの目標トルクTrc(k-1)、車速の検出値、および実加速度Arを勾配推定部24に入力するようにして、これらの入力値から、上記した演算処理によって、路面の勾配を推定するようにしている。これが、本実施形態における勾配の推定処理の原理である。
ただし、前記車輪速制御装置7の作動状態がオン状態である状況や、ブレーキの操作状態がオン状態である状況、あるいは、車速が低速となっている状況では、上記した演算処理により算出される勾配の推定値の精度が低下しやすい。
そこで、本実施形態では、勾配推定部24は、STEP35に続くSTEP36において、前記車輪速制御装置7の作動状態がオン状態である、ブレーキの操作状態がオン状態である、車速が低速であるといういずれかの条件(勾配の推定値の誤差要因となる所定の条件)が成立するか否かを判断する。この場合、車輪速制御装置7の作動状態がオン状態であるか否かは、勾配推定部24に入力される前記車輪速制御オン・オフデータ(今回値)に基づいて判断される。また、ブレーキの操作状態がオン状態であるか否かは、勾配推定部24に入力されるブレーキ操作量の検出値(今回値)に基づいて判断される。また、車速が低速であるか否かは、勾配推定部24に入力される車速の検出値(今回値)が、あらかじめ定められた所定車速(例えば7km/h)よりも小さいか否かによって、判断される。
そして、STEP36の判断結果が否定的となる場合には、路面の勾配を精度よく推定し得る状況であるので、勾配推定部24は、STEP35で求めた勾配抵抗から、前記式(6)または(7)に基づいて勾配の推定値を算出する(STEP37)。すなわち、勾配の推定値を更新する。さらに、勾配推定部24は、STEP38で計時用のタイマーをセット(起動)して該タイマーによる計時を開始し、今回の演算処理周期での図5の処理(STEP22の処理)を終了する。この場合、STEP37で新たに算出された勾配の推定値が目標加速度決定部25に出力される。なお、上記タイマーは、STEP36の判断結果が継続的に肯定的となる時間を計時するためのものであり、STEP36の判断結果が否定的となる状況では、STEP38で逐次セットされるので、該タイマーによる実質的な計時は行なわれない。
一方、STEP36の判断結果が肯定的となる場合には、勾配推定部24は、さらに、前記STEP37で起動したタイマーの計時時間が所定時間(例えば3秒)を超えたか否かを判断する(STEP39)。このとき、タイマーの計時時間が所定時間以下であって、STEP39の判断結果が否定的となる場合には、勾配推定部24は、勾配の推定値を更新することなく、今回の演算処理周期での図5の処理を終了する。この場合には、勾配の推定値は、STEP36の判断結果が肯定的となる直前の値に保持され、その値が、目標加速度決定部25に出力される。また、タイマの計時時間が所定時間を越えて、STEP39の判断結果が肯定的となる場合、換言すれば、STEP36の判断結果が肯定的となる状態が所定時間を越えて継続した場合には、勾配推定部24は、勾配の推定値を、平坦路での勾配の値としての0にリセットし(STEP40)、今回の演算処理周期での図5の処理を終了する。従って、この場合には、目標加速度決定部25には、平坦路での勾配の値(=0)が勾配の推定値として出力される。
かかる勾配推定部24の処理によって、STEP36の判断結果が肯定的となる状況(勾配の推定値の誤差要因となる条件が成立する状況)では、その状況の継続時間が所定時間を超えるまでは、勾配の推定値の算出・更新が中断され、目標加速度決定部25に出力される勾配の推定値が、当該状況になる直前の値に保持される。さらに、当該状況が所定時間を越えて継続すると、目標加速度決定部25に出力される勾配の推定値が0にリセットされる。
これにより、詳細を後述する目標加速度決定部25が、誤差の大きい勾配の推定値を使用して、実際の勾配に対して不適切な目標加速度Acを決定するような事態を防止することができる。
以上が、前記STEP22における勾配推定部24の処理の詳細である。なお、前記STEP31〜34の処理の実行順序は、任意に変更してもよい。また、STEP31〜35の処理の前に、STEP36の判断処理を実行し、その判断結果が否定的となる場合に、STEP31〜35およびSTEP37の処理を実行するようにしてもよい。また、STEP38の処理は、STEP36の判断結果が否定的となる状況から、肯定的となる状況に変化した時に、実行するようにしてもよい。
また、本実施形態では、前記車輪速制御装置7の作動状態がオン状態である、ブレーキの操作状態がオン状態である、車速が低速であるといういずれかの条件を、勾配の推定値の誤差要因となる所定の条件として、該条件が成立するか否かをSTEP36で判断するようにしたが、必要に応じて、これら以外の条件を、STEP36の判断条件に加えてもよい。また、車輪速制御装置7は必ずしも必要ではなく、該車輪速制御装置7を省略した場合には、該車輪速制御装置7に関する条件をSTEP36の判断条件から省略すればよい。
図4の説明に戻って、車両制御ユニット5は、上記のように勾配推定部24により路面の勾配を推定した後、その勾配の推定値(今回値)に基づいて、車両1が走行している路面が降坂路であるか否かを判断する(STEP23)。この場合、勾配の推定値が、負の値であるか否かによって、降坂路であるか否かの判断がなされる。なお、勾配の推定値が、負の値であって、且つ、その値の絶対値が0近傍の所定値以上となる場合に、路面が降坂路であると判断するようにしてもよい。換言すれば、勾配の推定値が負の値であっても、その絶対値が微小である場合には、路面が降坂路でないと判断するようにしてもよい。
そして、STEP23の判断結果が肯定的である場合には、車両制御ユニット5は、前記目標加速度決定部25によって、目標加速度Acを決定する(STEP24)。
この場合、本実施形態では、目標加速度決定部25は、勾配の推定値に応じた目標加速度の基本値Ac1に、車速に応じた目標加速度の補正値Ac2を加えることによって、目標加速度Acを決定する。
さらに詳細には、目標加速度決定部25は、入力される勾配の推定値(今回値)から、図6(a)の実線のグラフaで示すようにあらかじめ設定されたテーブル(勾配と目標加速度の基本値Ac1との関係を規定するテーブル)に基づいて、基本値Ac1を求める。
ここで、図6(a)の二点鎖線のグラフbは、アクセルの操作状態がオフ状態であるときの前記基本目標トルクTrs(=回生トルク。以下、これを平坦路基本回生トルクという)を電動モータ2に出力させつつ、降坂路での車両1の走行を行なったと仮定した場合に車両1に発生する加速度(以下、これを平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度という)と、降坂路の勾配との関係を示している。この場合、本実施形態では、前記したように、水平な平坦路または登坂路での車両の走行中に、アクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態になると、電動モータ2の目標トルクTrcは、基本的には基本目標トルクTrsに一致する回生トルクとなる。従って、上記平坦路基本回生トルクは、水平な平坦路での車両の走行中にアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とをいずれもオフ状態とした場合に、電動モータ2の目標トルクTrcとして決定される回生トルクである。そして、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度は、図6(a)のグラフbで示すように、降坂路の勾配(<0)の大きさ(絶対値)が0から大きくなるに伴って、車両1の減速側の加速度(<0)から増速側の加速度(>0)に単調に増加していく。この場合、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度は、降坂路の勾配(<0)の大きさ(絶対値)がある値|θx|よりも小さい場合には、車両に作用する重力のうちの車両の進行方向成分の大きさが、平坦路基本回生トルクによる車両の制動力に比して小さいために、車両1の減速側の加速度(<0)となる。また、該降坂路走行時加速度は、降坂路の勾配(<0)の大きさ(絶対値)が|θx|よりも大きい場合には、車両に作用する重力のうちの車両の進行方向成分の大きさが、平坦路基本回生トルクによる車両の制動力に比して大きいために、車両1の増速側の加速度(>0)となる。
そして、図6(a)の実線のグラフaで示すテーブルは、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度に対して、次のように設定されている。
すなわち、降坂路の勾配(<0)の大きさ(絶対値)が、あらかじめ定められた所定値|θx|よりも大きい場合には、基本値Ac1が、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度よりも車両の増速を抑制する加速度となるようにグラフaで示すテーブルが設定されている。この場合、基本値Ac1は、車両の増速側の加速度(>0)である。また、上記所定値|θx|は、本実施形態では、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度が0(もしくはほぼ0)となる勾配の大きさである。
そして、基本値Ac1は、勾配の大きさが所定値|θx|から大きくなるに伴い、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度よりも小さい傾きで増速方向に連続的に大きくなっていく。なお、勾配の大きさが所定値|θx|に一致する場合での基本値Ac1は、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度の値(本実施形態の例では0)と同じ値である。従って、勾配の大きさが所定値|θx|から大きくなるに伴い、基本値Ac1と平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度との差の絶対値が0から連続的に単調に増加していく。
また、降坂路の勾配(<0)の大きさが、上記所定値|θx|よりも小さい場合には、基本値Ac1が、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度よりも車両の減速を抑制する加速度となるようにグラフaで示すテーブルが設定されている。この場合、基本値Ac1は、0または車両の減速側の加速度(<0)である。そして、降坂路の勾配(<0)の大きさが、上記所定値|θx|と、それよりも小さい値であらかじめ定められた所定値|θy|(>0)との間の範囲内の大きさである場合には、基本値Ac1は、勾配の大きさが|θx|に一致する場合での平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度の値(本実施形態の例では0)に保たれる。また、降坂路の勾配(<0)の大きさが、|θy|よりも小さい場合(勾配の大きさが0と|θy|との間の範囲内の大きさである場合)には、基本値Ac1は、該勾配の大きさが小さくなるに伴い、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度よりも大きい傾きで減速方向に連続的に変化していく。なお、勾配の大きさが0である場合での基本値Ac1は、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度の値と同じ値(<0)である。従って、降坂路の勾配(<0)の大きさが、所定値|θx|よりも小さい場合には、勾配の大きさが、0から|θy|まで大きくなるに伴い、基本値Ac1と平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度との差の絶対値が0から連続的に単調に増加していく。また、勾配の大きさが、|θy|から|θx|まで大きくなるに伴い、基本値Ac1と平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度との差の絶対値が連続的に単調に減少していく。換言すれば、基本値Ac1と平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度との差の絶対値は、勾配の大きさが0と|θx|との間の中間の所定値|θy|であるときにピーク値(極大値)を採るように、勾配に応じて連続的に変化する。
なお、水平面に対する傾斜角度がα[deg]となる路面の勾配をtanα×100[%]の勾配と定義したとき、上記所定値|θx|は、例えば5〜10%程度の勾配である。また、基本値Ac1は、路面の勾配が例えば40%の勾配であるときに、0.1〜0.3G程度の加速度である。
本実施形態では、目標加速度の基本値Ac1は、勾配の推定値から、上記の如く設定されている図6(a)の実線のグラフaで示されるテーブルに基づいて決定される。
また、目標加速度決定部25は、入力される車速の検出値(今回値)から、図6(b)の実線cのグラフで示すようにあらかじめ設定されたテーブル(車速と目標加速度の補正値Ac2との関係を規定するテーブル)に基づいて、補正値Ac2を求める。ここで、図6(b)の実線cで示すテーブルは、車速が所定値Vxよりも小さい低速域で、該車速が小さくなるに伴い、補正値Ac2が増速側の値(>0)に増加し、また、車速が所定値Vxを超える中・高速域では、補正値Ac2が0になるように設定されている。なお、上記所定値Vxは、例えば10〜20[km/h]程度の車速である。また、補正値Ac2は、最大で0.05〜0.1G程度の加速度である。
そして、目標加速度決定部25は、上記のように求めた基本値Ac1と補正値Ac2とを加え合わせることにより、目標加速度Acを決定する。この場合、車速の検出値が所定値Vxを超える中・高速域での車両の走行時には、補正値Ac2が0であるので、基本値Ac1がそのまま目標加速度Acとして決定される。また、車速の検出値が所定値Vxよりも小さい低速域での車両の走行時には、基本値Ac1を補正値Ac2だけ増速方向(正方向)に補正した加速度が目標加速度Acとして決定される。
ここで、本実施形態において、車速の検出値が所定値Vxよりも小さい低速域での車両の走行時に、目標加速度Acを基本値Ac1よりも増速方向に補正するのは次の理由による。すなわち、低速域では、中・高速域よりも運転者が車速の変化を体感しやすい。このため、低速域での目標加速度Acを中・高速域での目標加速度Ac(=基本値Ac1)と同程度にすると、低速域での減速感が強調的に体感されやすい。そこで、本実施形態では、低速域での目標加速度Acが中・高速域での目標加速度Acよりも増速方向の加速度になるようにした。
以上が、STEP24での目標加速度決定部25の処理の詳細である。
かかる目標加速度決定部25の処理によって、車速の検出値が所定値Vxよりも大きい中・高速域の車速となる状況において決定される目標加速度Ac(=Ac1)は、路面の勾配の推定値の大きさが前記所定値|θx|よりも大きいものとなる降坂路での車両1の走行時には、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度よりも車両の増速を抑制し得る加速度(本実施形態では増速側の加速度(>0))となる。さらに、車速の検出値が所定値Vxよりも大きい中・高速域の車速となる状況において決定される目標加速度Ac(=Ac1)は、路面の勾配の推定値の大きさが前記所定値|θx|よりも小さいものとなる緩勾配の降坂路での車両1の走行時には、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度よりも車両の減速を抑制し得る加速度(本実施形態では0または減速側の加速度(<0))となる。
また、車速の検出値が所定値Vxよりも小さい低速域の車速となる状況において決定される目標加速度Ac(=Ac1+Ac2)は、中・高速域の車速で上記の如く決定される目標加速度Ac(=Ac1)よりも、補正値Ac2だけ増速方向の加速度となる。この場合、路面の勾配の推定値の大きさが前記所定値|θx|よりも小さいものとなる緩勾配の降坂路での車両1の走行時には、中・高速域の場合と同様に、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度よりも車両の減速を抑制し得る加速度となる。一方、路面の勾配の推定値の大きさが前記所定値|θx|よりも大きいものとなる降坂路での車両1の走行時には、該勾配の推定値の大きさが|θx|に近い値である場合に、目標加速度Acが、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度よりも増速方向に若干大きい加速度となる。そして、これ以外では、目標加速度Acが、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度よりも車両の増速を抑制する加速度となる。
補足すると、本実施形態では、基本値Ac1に補正値Ac2を加えることによって目標加速度Acを決定するようにしたが、基本値Ac1に、車速に応じた補正係数を乗じることで、目標加速度Acを決定するようにしてもよい。また、図6(a),(b)のテーブルを統合したマップを作成しておき、勾配の推定値と車速の検出値とから、そのマップに基づいて直接的に目標加速度Acを決定するようにしてもよい。また、図6(a),(b)のテーブルの代わりに、該テーブルにより規定される関係を近似する演算式を用いて、基本値Ac1や補正値Ac2を決定するようにしてもよい。また、基本値Ac1を補正することを省略し、車速によらずに、基本値Ac1をそのまま目標加速度Acとして決定するようにしてもよい。また、勾配の推定値の大きさが前記所定値|θx|よりも大きい場合には、平坦路基本回生トルクによる降坂路走行時加速度もしくはそれよりも若干小さい値を目標加速度Acの上限値とし、基本値Ac1に補正値Ac2を加えた加速度が当該上限値よりも増速方向に大きくなった場合に、目標加速度Acを当該上限値に制限するようにしてもよい。
図4の説明に戻って、車両制御ユニット5は、上記のように目標加速度決定部25により目標加速度Acを決定した後、STEP25〜29で降坂路回生補正量決定部26の処理を実行する。
このとき、降坂路回生補正量決定部26は、まず、アクセル操作量の検出値(今回値)に基づいて、アクセルの操作状態がオン状態であるか否かを判断する(STEP25)。そして、この判断結果が否定的である場合には、降坂路回生補正量決定部26は、さらに、実加速度Ar(今回値)が目標加速度Ac(今回値)よりも大きいか否かを判断する(STEP26)。
この判断結果が肯定的である場合には、降坂路回生補正量決定部26は、さらに、ブレーキの操作状態がオン状態であるか否かを判断する(STEP27)。
そして、降坂路回生補正量決定部26は、STEP27の判断結果が否定的である場合、すなわち、アクセルおよびブレーキの操作状態がいずれもオフ状態で、且つ、Ar>Acである場合には、降坂路回生補正量ΔTrdを前回値からあらかじめ定めた所定値だけ増加させ(STEP28)、今回の演算処理周期の処理を終了する。この場合、本実施形態ではΔTrd≦0であるので、STEP28でΔTrdを増加させるというのは、その大きさ(絶対値)を増加させること、換言すれば、ΔTrdによる電動モータ2の回生トルク成分を増加させることを意味する。従って、STEP28の処理は、ΔTrdに負の所定値を加えるか、または、ΔTrdから正の所定値を減じることにより行なわれる。なお、降坂路回生補正量ΔTrdは、車両制御ユニット5の起動時に0に初期化されている。
また、STEP27の判断結果が肯定的である場合(ブレーキの操作状態がオン状態である場合)には、降坂路回生補正量決定部26は、降坂路回生補正量ΔTrdを更新することなく(前回値に保持したまま)、今回の演算処理周期の処理を終了する。これにより、降坂路での車両1の走行時に、ブレーキの操作状態がオフ状態からオン状態に変化した場合に、降坂路回生補正量ΔTrdの増加が制限(禁止)される。
一方、前記STEP23の判断結果が否定的である場合(車両1が走行している路面が平坦路もしくは登坂路である場合)、あるいは、STEP25の判断結果が肯定的である場合(降坂路での走行中にアクセルの操作状態がオン状態になった場合)、あるいは、STEP26の判断結果が否定的である場合(降坂路での走行中でアクセルの操作状態がオフ状態である場合に、実加速度Arが目標加速度Ac以下となった場合)には、降坂路回生補正量決定部26は、降坂路回生補正量ΔTrdを前回値からあらかじめ定めた所定値だけ減少させ(STEP29)、今回の演算処理周期の処理を終了する。なお、STEP29でΔTrdを減少させるというのは、その大きさ(絶対値)を減少させること、換言すれば、ΔTrdによる電動モータ2の回生トルク成分を減少させることを意味する。従って、STEP29の処理は、ΔTrdに正の所定値を加えるか、またはΔTrdから負の所定値を減じることによって行なわれる。また、降坂路回生補正量ΔTrdは、本実施形態では、0または負の値であるので(絶対値の下限値が0であるので)、STEP29で、降坂路回生補正量ΔTrdを減少させたときの値が、正の値となった場合には、降坂路回生補正量ΔTrdの値は、0とされる。
以上のSTEP25〜29の処理が、降坂路回生補正量決定部26の処理の詳細である。
この降坂路回生補正量決定部26の処理によって、降坂路での車両1の走行時に、アクセルおよびブレーキの操作状態がいずれもオフ状態である場合には、実加速度Arと目標加速度Acとの大小関係に応じて、前記STEP28または29の処理が逐次行なわれることとなる。すなわち、Ar>Acとなる状況では、降坂路回生補正量ΔTrd(≦0)の絶対値が徐々に増加され、Ar<Acとなる状況では、降坂路回生補正量ΔTrdの絶対値が徐々に減少される。
この場合、アクセルおよびブレーキの操作状態がいずれもオフ状態となる状況では、電動モータ2の目標トルクTrcは、基本目標トルクTrsとしての前記平坦路基本回生トルクに、降坂路回生補正量ΔTrdを加えた回生トルクとなる。このため、電動モータ2が出力する回生トルクの大きさが、Ar>Acとなる状況では平坦路基本回生トルクより大きな値に徐々に増加する。また、Ar<Acとなる状況では、電動モータ2が出力する回生トルクの大きさが徐々に減少して、平坦路基本回生トルクに近づいていく。従って、電動モータ2が出力する回生トルクが、ひいては、その回生トルクによる車両1の制動力が実加速度Arを目標加速度Acに近づけるように(収束させるように)、増減されることとなる。換言すれば、電動モータ2の出力トルク、ひいては、車両1の制動力が、実加速度Arを目標加速度Acに近づけるように(収束させるように)フィードバック制御される。
この場合、本実施形態では、前記したように目標加速度Acが決定されるので、降坂路での車両の走行時で、アクセルおよびブレーキの操作状態がいずれもオフ状態である場合における電動モータ2の目標トルクTrcは、基本的には、図7の実線のグラフdで示すような傾向で決定されることとなる。すなわち、路面の勾配の推定値が前記所定値|θx|よりも小さいものとなる緩勾配の降坂路での走行時には、目標トルクTrcは、アクセルおよびブレーキの操作状態をいずれもオフ状態として平坦路で車両1を走行させた場合の目標トルクTrcとなる前記平坦路基本回生トルクよりも小さい大きさの回生トルクとなる。このため、運転者が体感的に、車両の制動力が強すぎるように感じるを防止することができる。なお、路面の勾配の推定値が前記所定値|θx|よりも小さいものとなる緩勾配の降坂路での走行時の目標トルクTrcの大きさは、路面の勾配が|θx|と0との間の前記所定値|θy|に一致する場合に極小値を取るような形態で、路面の勾配に応じて連続的に変化する。
また、路面の勾配の推定値が前記所定値|θx|よりも大きいものとなる降坂路での走行時には、目標トルクTrcは、通常は、アクセルおよびブレーキの操作状態がいずれもオフ状態である場合に平坦路で車両1を走行させた場合の目標トルクTrcとなる前記平坦路基本回生トルクよりも大きい大きさの回生トルクとなる。また、この場合、目標トルクTrcの大きさは、勾配が大きくなるに伴い連続的に単調に増加する。このため、ブレーキ操作をせずとも、降坂路の勾配の大きさに適した制動力を車両1の作用させて、車両1の車速が短時間で増速するのを抑制することができる。
さらに、降坂路での車両1の走行時に、降坂路回生補正量ΔTrdの増減によって、車両1の実加速度Arが路面の勾配に応じた目標加速度Acに近付くように電動モータ2の回生トルクがフィードバック制御されるので、車両1に吹き当たる風の風向状態や、車両1の乗員数などの外乱要因によらずに、路面の勾配に適した加速度を車両1に発生させ得るように電動モータ2の回生運転を行なうことができる。そして、降坂路での車両1の加速度が勾配に適した加速度になることから、ブレーキやアクセルの頻繁な操作を必要とせずに、降坂路での車両1の走行を適切に行なうことができる。
また、本実施形態では、降坂路での車両1の走行中に、Ar>Acとなる状況で、アクセルの操作状態をオフ状態にしたまま、運転者がブレーキ操作を行ない、ブレーキの操作状態をオフ状態からオン状態に変化させると、Ar>Acとなる状況が継続する限り、STEP26およびSTEP27の判断結果がいずれも肯定的となることから、降坂路回生補正量ΔTrdの増加が制限(禁止)され、ブレーキ操作の開始直前の値に保持される。このため、運転者の意図しない過剰な制動力が車両1に発生するのを防止できる。なお、ブレーキ操作によって、Ar≦Acとなれば、STEP26の判断結果が否定的となることから、降坂路回生補正量ΔTrdは、徐々に減少していく。ひいては、電動モータ2の出力トルクは、基本目標トルクTrsをブレーキ回生補正量ΔTrbにより補正してなる目標トルクに徐々に近づいていく。
また、降坂路での車両1の走行中に、運転者がアクセル操作を行ない、アクセルの操作状態をオフ状態からオン状態に変化させると、STEP25の判断結果が肯定的となることから、降坂路回生補正量ΔTrdは、実加速度Arと目標加速度Acとの大小関係によらずに、徐々に減少していく。ひいては、電動モータ2の出力トルクが、駆動トルクとなる基本目標トルクTrsに徐々に近づいていく。このため、電動モータ2の出力トルクの急激な変化を防止しつつ、車両1の車速を運転者の意図に即して上昇させることができる。
また、車両1が走行している路面が降坂路から平坦路または登坂路に変化すると、STEP23の判断結果が否定的となることから、降坂路回生補正量ΔTrdは、実加速度Arと目標加速度Acとの大小関係によらずに、徐々に減少していく。ひいては、電動モータ2の出力トルクが、基本目標トルクTrs、または、これをブレーキ回生補正量ΔTrbで補正してなる値に徐々に近づいていく。このため、路面が降坂路から平坦路または登坂路に変化した直後に、電動モータ2の出力トルクの急激な変化を防止することができる。
なお、以上説明した実施形態では、路面の勾配を前述した演算処理によって推定するようにしたが、車両に備えた傾斜センサによって、路面の勾配を検出するようにしてもよい。
また、前記実施形態では、アクセルおよびブレーキの操作状態がいずれもオフ状態であるときの降坂路回生補正量ΔTrdを、実加速度Arと目標加速度Acとの大小関係に応じて所定値ずつ、増減させることで決定するようにしたが、実加速度Arと目標加速度Acとの偏差から、PI則、PID則などのフィードバック則によって、降坂路回生補正量ΔTrdを決定するようにしてもよい。
また、前記実施形態では、車両1の目標加速度Acを設定して、実加速度Arを目標加速度Acに追従させるようにしたが、例えば、図8のグラフdで示すような目標トルクTrcと路面の勾配との関係を表すテーブルもしくは演算式をあらかじめ定めておき、降坂路での走行時に、アクセルとブレーキとの操作状態がいずれもオフ状態である場合に、路面の勾配の推定値(もしくは検出値)から、該テーブルに基づいて電動モータ2の目標トルクを決定するようにしてもよい。ただし、降坂路での車両1の加速度を、外乱要因によらずに好適な加速度に制御する上では、前記実施形態の如く、目標加速度Acを設定することが望ましい。
本発明の一実施形態における電動車両の全体的なシステム構成を示す図。 実施形態の電動車両に備えた車両制御ユニットの機能を示すブロック図。 図2の車両制御ユニットの全体的処理を示すフローチャート。 図3のSTEP2のサブルーチン処理を示すフローチャート。 図4のSTEP22のサブルーチン処理を示すフローチャート。 図6(a),(b)は図4のSTEP25の処理で使用するテーブルを示す図。 実施形態の車両の降坂路での走行時における電動モータの目標トルクと路面の勾配との関係を示すグラフ。
符号の説明
1…電動車両、2…電動モータ、5…車両制御ユニット(目標トルク決定手段)、6…モータ制御ユニット(モータ制御手段)、21…基本目標トルク決定部(基本目標トルク決定手段)、23…加速度算出部(加速度把握手段)、24…勾配推定部(勾配把握手段)、25…目標加速度決定部(目標加速度決定手段)。

Claims (10)

  1. 駆動トルクおよび回生トルクを選択的に出力可能な電動モータを走行用動力源として備えた電動車両において、
    車両が走行している路面の勾配を把握する勾配把握手段と、
    車両のアクセルの操作状態がオフ状態である場合に前記電動モータの目標トルクが回生トルクとなるように、該電動モータの目標トルクを決定する目標トルク決定手段と、
    前記電動モータに前記目標トルクの出力トルクを発生させるように該電動モータの通電を制御するモータ制御手段とを備え、
    前記目標トルク決定手段は、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさがあらかじめ定められた所定値よりも小さい場合には、前記勾配把握手段により把握された勾配が0である場合よりも、前記目標トルクがより小さい大きさの回生トルクとなるように、該目標トルクを決定することを特徴とする電動車両。
  2. 請求項1記載の電動車両において、
    前記目標トルク決定手段は、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、前記勾配把握手段により把握された勾配が0である場合よりも、前記目標トルクがより大きい大きさの回生トルクとなるように、該目標トルクを決定すること特徴とする電動車両。
  3. 請求項1記載の電動車両において、
    前記電動モータの基本目標トルクであって、車両のアクセルの操作状態がオフ状態である場合に回生トルクとなる基本目標トルクを、該アクセルの操作状態に応じて決定する基本目標トルク決定手段と、降坂路での車両の走行時における該車両の目標加速度を、前記勾配把握手段により把握された路面の勾配に応じて決定する目標加速度決定手段と、車両の実際の加速度である実加速度を把握する実加速度把握手段とを備えると共に、前記目標加速度決定手段は、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも小さい場合には、前記電動モータに前記基本目標トルクの出力トルクを発生させた状態で当該降坂路での車両の走行を行ったと仮定した場合に該車両に発生する加速度よりも該車両の減速を抑制するように前記目標加速度を決定する手段であり、
    前記目標トルク決定手段は、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記勾配把握手段により把握された勾配が0である場合には、前記基本目標トルク決定手段により決定された基本目標トルクを前記目標トルクとして決定し、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配である場合には、前記実加速度把握手段により把握された実加速度を前記目標加速度決定手段により決定された目標加速度に近づけるように、該実加速度および目標加速度に応じて前記基本目標トルクを補正することによって、前記目標トルクを決定することを特徴とする電動車両。
  4. 請求項3記載の電動車両において、
    前記目標加速度決定手段は、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、前記電動モータに前記基本目標トルクの出力トルクを発生させた状態で当該降坂路での車両の走行を行ったと仮定した場合に該車両に発生する加速度よりも該車両の増速を抑制するように前記目標加速度を決定することを特徴とする電動車両。
  5. 請求項4記載の電動車両において、
    車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合に前記目標加速度決定手段が決定する目標加速度は、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも小さい場合には、車両を減速させる加速度もしくは0の加速度であり、該勾配が降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、車両を増速させる加速度であることを特徴とする電動車両。
  6. 駆動トルクおよび回生トルクを選択的に出力可能な電動モータを走行用動力源として備えた電動車両の降坂路での走行時における回生制御方法であって、
    車両のアクセルの操作状態がオフ状態である場合に前記電動モータの目標トルクが回生トルクとなるように、該電動モータの目標トルクを決定するステップと、
    前記電動モータに前記目標トルクの出力トルクを発生させるように該電動モータの通電を制御するステップとを備え、
    前記目標トルクを決定するステップは、降坂路での車両の走行時に、該車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記降坂路の勾配の大きさがあらかじめ定められた所定値よりも小さい場合には、該降坂路の勾配が0である場合よりも、前記目標トルクがより小さい大きさの回生トルクとなるように、該目標トルクを決定することを特徴とする電動車両の回生制御方法。
  7. 請求項6記載の電動車両の回生制御方法において、
    前記目標トルクを決定するステップは、降坂路での車両の走行時に、該車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記降坂路の勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、該降坂路の勾配の大きさが0である場合よりも、前記目標トルクがより大きい大きさの回生トルクとなるように、該目標トルクを決定することを特徴とする電動車両の回生制御方法。
  8. 請求項6記載の電動車両の回生制御方法において、
    前記電動モータの基本目標トルクであって、車両のアクセルの操作状態がオフ状態である場合に回生トルクとなる基本目標トルクを、該アクセルの操作状態に応じて決定するステップと、降坂路での車両の走行時における該車両の目標加速度を路面の勾配に応じて決定するステップとをさらに備えると共に、前記目標加速度を決定するステップは、降坂路での車両の走行時に、該車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記路面の勾配の大きさが前記所定値よりも小さい場合には、前記電動モータに前記基本目標トルクの出力トルクを発生させた状態で当該降坂路での車両の走行を行ったと仮定した場合に該車両に発生する加速度よりも該車両の減速を抑制するように前記目標加速度を決定するステップであり、
    前記目標トルクを決定するステップは、車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、勾配が0である平坦路での車両の走行時には、前記基本目標トルクを前記目標トルクとして決定し、降坂路での車両の走行時には、前記実加速度を前記目標加速度に近づけるように、該実加速度および目標加速度に応じて前記基本目標トルクを補正することによって、前記目標トルクを決定することを特徴とする電動車両の回生制御方法。
  9. 請求項8記載の電動車両の回生制御方法において、
    前記目標加速度を決定するステップは、降坂路での車両の走行時に、該車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合において、前記路面の勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、前記電動モータに前記基本目標トルクの出力トルクを発生させた状態で当該降坂路での車両の走行を行ったと仮定した場合に該車両に発生する加速度よりも該車両の増速を抑制するように前記目標加速度を決定することを特徴とする電動車両の回生制御方法。
  10. 請求項9記載の電動車両の回生制御方法において、
    車両のアクセルの操作状態とブレーキの操作状態とがオフ状態である場合に前記目標加速度を決定するステップで決定される目標加速度は、前記勾配把握手段により把握された勾配が、降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも小さい場合には、車両を減速させる加速度もしくは0の加速度であり、該勾配が降坂路の勾配であって、且つ、該勾配の大きさが前記所定値よりも大きい場合には、車両を増速させる加速度であることを特徴とする電動車両の回生制御方法。
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