JP5184406B2 - 電気自動車の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車輪駆動用の電動モータを備える電気自動車の制御装置に関する。
アクセルペダルが踏み込まれていない場合であっても、電動モータからクリープトルクを発生させるようにした電気自動車が提案されている。これにより、トルクコンバータを備えた車両と同様のクリープ走行が可能となり、発進と停車を繰り返すような運転操作が容易となる。また、ブレーキペダルの操作状況に応じてクリープトルクを増減させるようにした電気自動車も提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された電気自動車にあっては、ブレーキが操作されている場合にはクリープトルクを減少させる一方、ブレーキが操作されていない場合にはクリープトルクを増大させている。これにより、ブレーキ操作時においてもクリープトルクを発生させることができ、坂道発進の際にブレーキペダルとアクセルペダルの踏み換えが容易となる。さらに、ブレーキ操作時にはクリープトルクを低下させることから、クリープトルクの発生が車両制動に影響を与えることもない。
特開平9−37415号公報
ところで、ブレーキ操作に応じてクリープトルクを増減させるため、電気自動車にはブレーキ操作量を検出するブレーキセンサが設けられている。しかしながら、ブレーキセンサに異常が発生した場合には、ブレーキ操作量を正確に把握できないことから、クリープトルクを適切に制御することが不可能となっていた。このように、適切なクリープトルクが得られない場合には、運転者に対して違和感を与えるだけでなく、クリープ走行に支障を来すおそれがある。
本発明の目的は、ブレーキセンサに異常が発生した場合であっても、クリープ走行性能を確保することにある。
本発明の電気自動車の制御装置は、車輪駆動用の電動モータと、ブレーキ操作量を検出するブレーキセンサと、車速を検出する車速センサとを備える電気自動車の制御装置であって、ブレーキ操作量と車速とに基づいて前記電動モータの目標クリープトルクを設定するトルク設定手段と、目標クリープトルクに基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、前記ブレーキセンサの異常を検出するセンサ異常検出手段とを有し、前記トルク設定手段は、前記ブレーキセンサの異常時にはブレーキ操作量に拘らず目標クリープトルクを所定値以上に設定することを特徴とする。
本発明の電気自動車の制御装置は、車両加速度を検出する加速度センサを有し、前記トルク設定手段は、前記ブレーキセンサの異常時に設定された目標クリープトルクを車両加速度に基づいて変化させることを特徴とする。
本発明の電気自動車の制御装置は、前記トルク設定手段は、車速から求められる基本クリープトルクにブレーキ操作量から求められる係数を乗じて目標クリープトルクを設定し、前記ブレーキセンサの異常時にはブレーキ操作量に関わらず係数を固定することを特徴とする。
本発明の電気自動車の制御装置は、前記ブレーキセンサは、ブレーキ操作量に応じて所定範囲内で出力信号を変化させるセンサであり、前記センサ異常検出手段は、前記ブレーキセンサからの出力信号が所定範囲を外れたときに前記ブレーキセンサの異常を検出することを特徴とする。
本発明の電気自動車の制御装置は、ブレーキ操作量を検出する補助ブレーキセンサを有し、前記センサ異常検出手段は、前記ブレーキセンサからの出力信号と前記補助ブレーキセンサからの出力信号とを比較して前記ブレーキセンサの異常を検出することを特徴とする。
本発明の電気自動車の制御装置は、ブレーキ操作量が所定量を上回るか否かを検出するブレーキスイッチを有し、前記センサ異常検出手段は、前記ブレーキセンサからの出力信号と前記ブレーキスイッチからの出力信号とを比較して前記ブレーキセンサの異常を検出することを特徴とする。
本発明の電気自動車の制御装置は、前記ブレーキセンサの異常を乗員に知らせる通知手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、ブレーキセンサの異常が検出された場合には、ブレーキ操作量に拘わらず目標クリープトルクを所定値以上に設定するので、電動モータからのクリープトルクを十分に確保することができる。これにより、ブレーキ操作量が適切に把握されない状況であっても、クリープ走行性能を確保することが可能となる。
電気自動車の構成を示す概略図である。 EV制御ユニットに対する各要素の接続状態を示すブロック図である。 (A)〜(C)はモータジェネレータのトルク制御に用いられる各種マップを概略的に示す線図である。 (A)〜(C)はモータジェネレータの目標トルクを設定する際の手順を示す説明図である。 (A)〜(C)はモータジェネレータの目標トルクを設定する際の手順を示す説明図である。 (A)〜(C)は目標クリープトルクの設定状況を示す説明図である。 クリープ走行制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。 ブレーキセンサの出力電圧特性を示す説明図である。 規定クリープトルクによって設定された目標クリープトルクを示す線図である。 クリープ走行制御の実行手順の他の例を示すフローチャートである。 制限係数を固定することで設定される目標クリープトルクを示す線図である。 ブレーキセンサおよび補助ブレーキセンサの出力電圧特性を示す説明図である。 擬似ストロークを示す説明図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は電気自動車10の構成を示す概略図である。この電気自動車10には本発明の一実施の形態である電気自動車の制御装置が適用されている。図1に示すように、電気自動車10は車輪駆動用のモータジェネレータ(電動モータ)11を有している。モータジェネレータ11には歯車列12を介して駆動軸13が連結され、この駆動軸13には車輪14,15が連結されている。また、電気自動車10はモータジェネレータ11の電源として機能する高電圧バッテリ18を有している。この高電圧バッテリ18としては、例えば400Vのリチウムイオン二次電池が用いられる。
モータジェネレータ11にはインバータ20が接続され、このインバータ20には通電ケーブル21,22を介して高電圧バッテリ18が接続されている。モータジェネレータ11を電動機として駆動する際には、インバータ20によって高電圧バッテリ18からの直流電流が交流電流に変換され、この交流電流がモータジェネレータ11に対して供給される。一方、モータジェネレータ11を発電機として駆動する際には、インバータ20によってモータジェネレータ11からの交流電流が直流電流に変換され、この直流電流が高電圧バッテリ18に対して供給される。また、インバータ20を用いて交流電流の電流値や周波数を制御することにより、モータジェネレータ11のトルクや回転数を制御することが可能となる。なお、高電圧バッテリ18に接続される通電ケーブル21,22にはメインリレー23が設けられている。
高電圧バッテリ18には、DC/DCコンバータ24を介して低電圧バッテリ25が接続されている。この低電圧バッテリ25としては、例えば12Vの鉛蓄電池が用いられている。低電圧バッテリ25は、インバータ20、コンバータ24、後述する各種制御ユニット40,50,51の電源として機能するとともに、図示しない空調装置やヘッドライト等の電源として機能する。また、電気自動車10には各車輪14〜17を制動する摩擦ブレーキ26が設けられている。この摩擦ブレーキ26は、運転者によるブレーキペダル27の踏み込みに応じて油圧を発生させるマスタシリンダ28と、マスタシリンダ28からの油圧によって各車輪14〜17を制動するキャリパ29とを備えている。なお、マスタシリンダ28にはバキュームブースター30が取り付けられ、このバキュームブースター30には電動負圧ポンプ31が接続されている。
また、電気自動車10を統括的に制御するため、電気自動車10にはEV制御ユニット(EVCU)40が設けられている。ここで、図2はEV制御ユニット40に対する各要素の接続状態を示すブロック図である。図1および図2に示すように、EV制御ユニット40には、アクセルペダル41の踏み込み量(アクセル操作量)を検出するアクセルセンサ42、ブレーキペダル27の踏み込み量(ブレーキ操作量)を検出するブレーキセンサ43、ブレーキペダル27が所定量を超えて踏み込まれているか否かを検出するブレーキスイッチ44、車速を検出する車速センサ45、車両加速度を検出する加速度センサ46、セレクトレバー47の操作位置を検出するレンジスイッチ48等が接続されている。
このように、EV制御ユニット40には、アクセル操作量、ブレーキ操作量、車速、車両加速度、レンジポジション等の各種信号が入力されている。そして、EV制御ユニット40は、各種入力信号に基づいてモータジェネレータ11の目標トルクや目標回転数を設定するとともに、これらの目標値に基づいてインバータ20に制御信号を出力する。すなわち、EV制御ユニット40は、トルク設定手段およびモータ制御手段として機能している。
なお、図1に示すように、高電圧バッテリ18の充放電を制御するため、電気自動車10にはバッテリ制御ユニット(BCU)50が設けられている。また、摩擦ブレーキ26の作動状態を制御するため、電気自動車10にはブレーキ制御ユニット(ABSCU)51が設けられている。ブレーキ制御ユニット51には、車輪速を検出する車輪速センサ52が接続され、ブレーキ配管53の油圧を検出する油圧センサ54が接続される。さらに、電気自動車10内には通信ネットワーク55が構築されており、この通信ネットワーク55を介してEV制御ユニット40、バッテリ制御ユニット50、ブレーキ制御ユニット51、インバータ20、コンバータ24等は相互に接続される。
続いて、モータジェネレータ11のトルク制御について詳細に説明する。図3(A)〜(C)はモータジェネレータ11のトルク制御に用いられる各種マップを概略的に示す線図である。EV制御ユニット40は、アクセル操作量Accと車速とに基づき図3(A)の要求トルクマップを参照して要求トルクを設定する。また、EV制御ユニット40は、ブレーキ操作量Brkに基づき図3(B)の制限係数マップを参照して制限係数(係数)を設定する。さらに、EV制御ユニット40は、ブレーキ操作量Brkと車速とに基づき図3(C)の回生トルクマップを参照して回生トルクを設定する。そして、EV制御ユニット40は、要求トルクに制限係数を乗じて補正トルクを算出した後に、この補正トルクと回生トルクとを合算してモータジェネレータ11の目標トルクを決定する。
ここで、要求トルクとはアクセル操作量Accに応じて設定されるトルクであり、モータジェネレータ11を力行状態に制御して電気自動車10を加速させるトルクである。図3(A)に示すように、アクセルペダル41が踏み込まれてアクセル操作量Accが増加するときには要求トルクも増加する一方、アクセルペダル41の踏み込みが緩められてアクセル操作量Accが減少するときには要求トルクも減少するように設定されている。また、回生トルクとはブレーキ操作量Brkに応じて設定されるトルクであり、モータジェネレータ11を回生状態に制御して電気自動車10を減速させるトルクである。図3(C)に示すように、ブレーキペダル27が踏み込まれてブレーキ操作量Brkが増加するときには回生トルクも増加する一方、ブレーキペダル27の踏み込みが緩められてブレーキ操作量Brkが減少するときには回生トルクも減少するように設定されている。
なお、図3に示されるアクセル操作量Accやブレーキ操作量Brkは、アクセルペダル41やブレーキペダル27の全ストロークに対して実際に踏み込まれたペダルストロークを百分率で示したものである。すなわち、アクセル操作量Accが0%とは、アクセルペダル41が全く踏まれていない状態を示しており、アクセル操作量Accが100%とは、アクセルペダル41が完全に踏み込まれた状態を示している。同様に、ブレーキ操作量Brkが0%とは、ブレーキペダル27が全く踏まれていない状態を示しており、ブレーキ操作量Brkが100%とは、ブレーキペダル27が完全に踏み込まれた状態を示している。
図4および図5はモータジェネレータ11の目標トルクを設定する際の手順を示す説明図である。なお、図4(A)〜(C)は、アクセル操作量Accが0%であり、ブレーキ操作量Brkが20%である場合の説明図である。また、図5(A)〜(C)は、アクセル操作量Accが50%であり、ブレーキ操作量Brkが20%である場合の説明図である。なお、電気自動車10は車速V1で走行しているものとする。
最初に、アクセル操作量Accが0%であり、ブレーキ操作量Brkが20%である場合について説明する。この場合には、車速がV1であり、アクセル操作量Accが0%であることから、図3(A)の要求トルクマップに基づき要求トルクとしてTa1が設定される。また、車速がV1であり、ブレーキ操作量Brkが20%であることから、図3(C)の回生トルクマップに基づき回生トルクとしてTb1が設定される。さらに、ブレーキ操作量Brkが20%であることから、図3(B)の制限係数マップに基づき制限係数としてKaが設定される。続いて、図4(A)に示すように、要求トルクTa1に制限係数Kaを乗じて引き下げることにより、補正トルクとしてTc1が算出される。続いて、補正トルクTc1と回生トルクTb1とを合成することにより、モータジェネレータ11の目標トルクとしてTd1が算出される。
続いて、アクセル操作量Accが50%であり、ブレーキ操作量Brkが20%である場合について説明する。この場合には、車速がV1であり、アクセル操作量Accが50%であることから、図3(A)の要求トルクマップに基づき要求トルクとしてTa2が設定される。また、車速がV1であり、ブレーキ操作量Brkが20%であることから、図3(C)の回生トルクマップに基づき回生トルクとしてTb1が設定される。さらに、ブレーキ操作量Brkが20%であることから、図3(B)の制限係数マップに基づき制限係数としてKaが設定される。そして、図5(A)に示すように、要求トルクTa2に制限係数Kaを乗じて引き下げることにより、補正トルクとしてTc2が算出される。続いて、補正トルクTc2と回生トルクTb1とを合成することにより、モータジェネレータ11の目標トルクTd2が設定される。ここで、所定量を超えてブレーキペダル27が踏み込まれ、ブレーキスイッチ44からオン信号が出力されている場合には、図5(C)に示すように、モータジェネレータ11に対して上限トルクTmaxが設定される。そして、目標トルクは上限トルクTmaxで規制されることになる。
このように、モータジェネレータ11の目標トルクを算出する際に、要求トルクに制限係数を乗じて引き下げるようにしたので、ブレーキペダル27を踏み込むほどに目標トルクは引き下げられる。これにより、摩擦ブレーキ26が作動してモータジェネレータ11の回転が規制される際に、アクセルペダル41が踏み込まれていたとしても、目標トルクの引き下げに伴ってモータジェネレータ11に対する過大な通電を回避することができ、モータジェネレータ11の発熱や消費電力を抑制することが可能となる。さらに、所定量を超えてブレーキペダル27が踏み込まれた場合には、図5(C)に示すように、目標トルクに対して上限トルクTmaxが設定される。これにより、モータジェネレータ11を確実に保護することが可能となる。
ところで、図4(C)に示すように、アクセルペダル41が全く踏み込まれていない場合、すなわちアクセル操作量Accが0%となる場合であっても、所定車速α(例えば8km/h)を下回る低車速領域においては、正側に目標トルク(以下、目標クリープトルクという)が設定されている。このように、低車速領域においては、アクセルペダル41を踏み込まなくてもモータジェネレータ11からクリープトルクが出力されるため、発進時の運転操作が容易となっている。ここで、図6(A)〜(C)は目標クリープトルクの設定状況を示す説明図である。図6(A)はブレーキ操作量Brkが0%である場合の説明図であり、図6(B)はブレーキ操作量Brkが20%である場合の説明図であり、図6(C)はブレーキ操作量Brkが50%である場合の説明図である。
まず、クリープトルクが出力される状況としては、アクセルペダル41が踏み込まれていない状況(Acc=0%)であるため、図3(A)に示される特性線L1に基づいて要求トルク(以下、基本クリープトルクという)が設定される。また、クリープトルクが出力される低車速領域においては、図3(C)に示すように、ブレーキ操作量Brkに拘わらず回生トルクは0に設定されることから、目標クリープトルクは基本クリープトルクに制限係数を乗算した補正トルクと一致する。すなわち、目標クリープトルクは、ブレーキ操作量Brkに基づいて制限係数を求め、この制限係数を基本クリープトルクに乗算することで算出される。
図3(B)に示すように、ブレーキ操作量Brkが0%である場合には、制限係数として1が設定される。また、ブレーキ操作量Brkが20%である場合には、制限係数として1よりも小さいKaが設定される。さらに、ブレーキ操作量Brkが50%である場合には、制限係数としてKaよりも小さいKbが設定される。そして、図6(A)に示すように、ブレーキ操作量Brkが0%である場合には、特性線L1に沿った基本クリープトルクに対して制限係数1を乗算することにより、特性線L1に沿った目標クリープトルクTe1が設定される。また、図6(B)に示すように、ブレーキ操作量Brkが20%である場合には、特性線L1に沿った基本クリープトルクに対して制限係数Kaを乗算することにより、Te1よりも小さい目標クリープトルクTe2が設定される。さらに、図6(C)に示すように、ブレーキ操作量Brkが50%である場合には、特性線L1に沿った基本クリープトルクに対して制限係数Kbを乗算することにより、Te2よりも小さい目標クリープトルクTe3が設定される。
このように、目標クリープトルクであっても前述した目標トルクと同様に設定されるため、ブレーキペダル27を踏み込むほどに目標クリープトルクは引き下げられる。これにより、ブレーキペダル27を踏み込んで摩擦ブレーキ26を作動させることにより、モータジェネレータ11の回転を停止させた場合であっても、目標クリープトルクの引き下げに伴ってモータジェネレータ11に対する不要な通電が回避され、モータジェネレータ11の発熱や消費電力を抑制することが可能となる。また、踏み込んでいたブレーキペダル27を解放する際には、ブレーキ操作量Brkの減少に伴ってクリープトルクが徐々に立ち上げられるため、坂道発進等における運転操作が極めて容易となる。
しかしながら、ブレーキ操作量Brkを検出するブレーキセンサ43に異常が発生した場合には、ブレーキ操作量Brkを正確に把握できないことから、適切にクリープトルクの大きさを調整することが不可能となる。例えば、ブレーキペダル27の踏み込みを解除しているにも拘わらず、ブレーキペダル27が踏み込まれたままであると誤判定され、クリープトルクが引き上げられないことも考えられる。この場合には、発進に必要なクリープトルクが得られないことから、運転者に対して違和感を与えてしまうおそれがある。特に、坂道発進においてクリープトルクが引き上げられなかった場合には、運転者の意図に反して電気自動車10を後退させてしまうおそれがあった。
そこで、電気自動車10は、EV制御ユニット40をブレーキセンサ43の異常を検出するセンサ異常検出手段として機能させている。そして、ブレーキセンサ43の異常が検出された場合には、図2に示すインジケータ(通知手段)56にブレーキセンサ43の異常を表示して乗員に通知するとともに、後述するフローチャートに従ってクリープ走行に必要とされる最低限のクリープトルクを確保するようにしている。以下、ブレーキセンサ43の異常に対応させたクリープ走行制御について説明する。
ここで、図7はクリープ走行制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。図7に示すように、まず、ステップS10では、車速が8km/h以下であり、かつアクセル操作量Accが0%であるか否かが判定される。すなわち、ステップS10において、車速およびアクセル操作量Accからクリープ走行条件を満たしているか否かが判定される。ステップS10において、クリープトルク走行条件を満たしていないと判定された場合には、そのままルーチンを抜ける。一方、ステップS10において、クリープ走行条件を満たしていると判定された場合には、ステップS11に進み、ブレーキセンサ43に異常が生じているか否かが判定される。
ここで、図8はブレーキセンサ43の出力電圧特性を示す説明図である。図8に示すように、ブレーキペダル27に組み付けられるブレーキセンサ43は、ブレーキ操作量Brkに応じて所定範囲(VL1〜VH1)内で出力電圧(出力信号)を変化させている。そして、EV制御ユニット40は、ブレーキセンサ43からの出力電圧を監視することにより、出力電圧がVL1よりも低いVL2を下回った場合や、出力電圧がVH1よりも高いVH2を上回った場合には、ブレーキセンサ43に断線、地絡、天絡等の異常が発生していると判定する。
このような手順によってブレーキセンサ43の異常を判定した結果、ステップS11において、ブレーキセンサ43が正常であると判定された場合には、前述した手順に沿って目標クリープトルクが設定される。すなわち、図7に示すように、ステップS12においてブレーキ操作量Brkに基づき制限係数が設定され、続くステップS13において車速と制限係数とに基づき目標クリープトルクが設定される。そして、ステップS14において、設定された目標クリープトルクに基づきインバータ20に対して制御信号が出力され、モータジェネレータ11のトルク制御が実行されることになる。
一方、ステップS11において、ブレーキセンサ43が異常であると判定された場合には、ステップS15に進み、予め定められた規定クリープトルクが目標クリープトルクとして設定される。ここで、図9は規定クリープトルクによって設定された目標クリープトルクを示す線図である。図9に示すように、規定クリープトルクは、ブレーキ操作量Brkが0であり、かつ車速が0km/hであるときの目標クリープトルクと同じ大きさに設定されている。すなわち、規定クリープトルクの大きさは、通常の前進クリープ走行時に設定される最大の目標クリープトルクと同じ大きさとなっている。このように、ブレーキセンサ43の異常時には、目標クリープトルクとして規定クリープトルクが採用されることから、ブレーキ操作量Brkに拘わらず目標クリープトルクは所定値以上に設定されることになる。
図7のステップS15に示すように、目標クリープトルクとして規定クリープトルクが設定されると、ステップS16に進み、車速が0km/hであるか否かが判定される。ステップS16において、車速が0km/hであると判定された場合には、ステップS14に進み、目標クリープトルク(規定クリープトルク)に基づいてインバータ20に制御信号が出力され、モータジェネレータ11のトルク制御が実行される。一方、ステップS16において、車速が0km/hではないと判定された場合には、ステップS17に進み、アクセル操作量Accが0%であるか否かが判定される。ステップS17において、アクセル操作量Accが0%ではないと判定された場合、つまり運転者によってアクセルペダル41が踏み込まれた場合には、通常走行制御に復帰するためクリープ走行制御のルーチンを抜けることになる。
また、ステップS17において、アクセル操作量Accが0%であると判定された場合には、ステップS18に進み、車両加速度が所定値を上回るか否かが判定される。ステップS18において、車両加速度が所定値を下回る場合には、クリープトルクによる加速が不足していることから、ステップS14に進み、目標クリープトルク(規定クリープトルク)に基づきインバータ20に制御信号が出力され、モータジェネレータ11のトルク制御が実行される。一方、車両加速度が所定値を上回る場合には、クリープトルクによる加速が十分であることから、ステップS19に進み、目標クリープトルク(規定クリープトルク)が引き下げられる。そして、ステップS14において、目標クリープトルク(規定クリープトルク)に基づきインバータ20に制御信号が出力され、モータジェネレータ11のトルク制御が実行される。
このように、ブレーキセンサ43の異常が検出された場合には、図9に示すように、目標クリープトルクとして所定値以上の規定クリープトルクを採用するようにしたので、モータジェネレータ11から出力されるクリープトルクを十分に確保することが可能となる。これにより、ブレーキセンサ43が故障した場合であっても、坂道発進等における電気自動車10の後退を回避することができ、クリープ走行性能を確保することが可能となる。しかも、車両加速度が所定値を超えた場合には、目標クリープトルクを引き下げている。これにより、大きめの規定クリープトルクを採用した場合であっても、運転者に違和感を与えることなくクリープ走行を実施することが可能となる。
前述の説明では、規定クリープトルクを採用することにより、目標クリープトルクを所定値以上に設定しているが、これに限られることはなく、ブレーキ操作量Brkに基づく制限係数を1に固定することにより、目標クリープトルクを所定値以上に設定しても良い。ここで、図10はクリープ走行制御の実行手順の他の例を示すフローチャートである。なお、図10のフローチャートにおいて、図7に示したステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略する。また、図11は制限係数を固定することで設定される目標クリープトルクを示す線図である。
図10に示すように、ステップS11において、ブレーキセンサ43が異常であると判定された場合には、ステップS20に進み、ブレーキ操作量Brkに拘わらず制限係数が1に固定される。すなわち、図11に示すように、ブレーキセンサ43の異常時には、ブレーキ操作量Brkに応じて目標クリープトルクが引き下げられることはなく、目標クリープトルクは図3(A)の特性線L1に沿って算出される。このように、制限係数を1に固定して目標クリープトルクを算出することにより、目標クリープトルクが車速に応じて変化する所定値以上に設定されるようになっている。これにより、ブレーキセンサ43が故障した場合であっても、坂道発進等における電気自動車10の後退を回避することができ、クリープ走行性能を確保することが可能となる。しかも、制限係数を固定するようにしたので、車速に応じて目標クリープトルクの大きさを変化させることができ、運転者に違和感を与えることなくクリープ走行を実施することが可能となる。
前述の説明では、ブレーキセンサ43からの出力電圧のみに基づいて、ブレーキセンサ43の異常を検出するようにしているが、これに限られることはなく、他の方法を用いてブレーキセンサ43の異常を検出しても良い。例えば、図2に示すように、電気自動車10にはブレーキ操作量Brkが所定量を上回るか否かを検出するブレーキスイッチ44が設けられるため、このブレーキスイッチ44からの出力信号を用いてブレーキセンサ43の異常を検出しても良い。図8に示すように、ブレーキ操作量Brkが所定値Xを超えたときに、ブレーキスイッチ44からオン信号が出力されるようになっている。このため、ブレーキスイッチ44の出力信号がオフ信号からオン信号に切り替わる際に、ブレーキセンサ43からの出力電圧が所定範囲(Va〜Vb)から外れているか否かを判定することにより、ブレーキセンサ43の異常を検出することが可能である。
また、ブレーキペダル27のブレーキ操作量Brkを検出する補助ブレーキセンサを追加することにより、ブレーキセンサ43の出力電圧と補助ブレーキセンサの出力電圧とに基づいてブレーキセンサ43の異常を検出しても良い。ここで、図12はブレーキセンサ43および補助ブレーキセンサの出力電圧特性を示す説明図である。図12に示すように、ブレーキ操作量Brkが0%のときには、ブレーキセンサ43の出力電圧はVL1となる一方、補助ブレーキセンサの出力電圧(出力信号)はVH1となる。また、ブレーキ操作量Brkが100%のときには、ブレーキセンサ43の出力電圧はVH1となる一方、補助ブレーキセンサの出力電圧はVL1となる。すなわち、ブレーキセンサ43はブレーキ操作量Brkの増加に伴って出力電圧を増加させる出力特性を有しており、補助ブレーキセンサはブレーキ操作量Brkの増加に伴って出力電圧を低下させる出力特性を有している。このような出力特性を有するブレーキセンサ43と補助ブレーキセンサとの出力電圧を合算した値は、ブレーキ操作量Brkに拘わらず一定となっている。したがって、出力電圧の合算値が所定範囲から外れているか否かを判定することにより、ブレーキセンサ43の異常を検出することが可能である。
なお、ブレーキセンサ43の異常時におけるクリープ走行制御について説明してきたが、所定車速α(例えば8km/h)を上回る車速領域において目標トルクを設定する場合であっても、前述したようにブレーキ操作量Brkに基づいて制限係数および回生トルクを設定している。このため、ブレーキ操作量Brkを検出するブレーキセンサ43に異常が発生した場合には、制限係数および回生トルクを適切に設定することができず、電気自動車10の走行に不具合を生じさせる要因となる。そこで、EV制御ユニット40は、ブレーキスイッチ44から出力されるオン信号とオフ信号から擬似的なブレーキ操作量Brk(以下、擬似ストロークという)を演算し、この擬似ストロークを用いて制限係数および回生トルクを設定している。ここで、図13は擬似ストロークを示す説明図である。図13に示すように、ブレーキスイッチ44からオン信号が出力されると、初期応答を良好にするため擬似ストロークの基本波形がステップ的に一定量だけ立ち上げられる。そして、実際のブレーキペダル操作に近づけるため、擬似ストロークの基本波形は、予め設定された最大値まで長い時定数をもって緩やかに増加するようになっている。また、ブレーキスイッチ44からオフ信号が出力されると、擬似ストロークの基本波形はステップ的に0まで引き下げられる。このような擬似ストロークの基本波形は、1Hz程度のローパスフィルタによって滑らかに修正された後に、ブレーキ操作量Brkとしてモータジェネレータ11の目標トルク設定に用いられることになる。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図示する場合には、動力源としてモータジェネレータ11のみを備えた電気自動車10に対して本発明を適用しているが、これに限られることはなく、動力源としてモータジェネレータ11およびエンジンを備えたハイブリッド型の電気自動車に対して本発明を適用しても良い。また、ブレーキセンサ43の異常時には、インジケータ56に対してセンサ異常を表示しているが、これに限られることはなく、ブレーキセンサ43の異常時に通知手段としてのスピーカから警告音を発生させても良い。
また、前述の説明では、ブレーキセンサ43の異常時に、ブレーキ操作量Brkが0であり、かつ車速が0km/hであるときの目標クリープトルクと同じ大きさの規定クリープトルクを用いているが、これに限られることはなく、最低限のクリープ走行が可能となる他の数値に規定クリープトルクを設定しても良い。同様に、ブレーキセンサ43の異常時に、制限係数を1に固定しているが、これに限られることはなく、最低限のクリープ走行が可能となる他の数値に制限係数を固定しても良い。
10 電気自動車
11 モータジェネレータ(電動モータ)
40 EV制御ユニット(トルク設定手段,モータ制御手段,センサ異常検出手段)
43 ブレーキセンサ
44 ブレーキスイッチ
45 車速センサ
46 加速度センサ
56 インジケータ(通知手段)

Claims (7)

  1. 車輪駆動用の電動モータと、ブレーキ操作量を検出するブレーキセンサと、車速を検出する車速センサとを備える電気自動車の制御装置であって、
    ブレーキ操作量と車速とに基づいて前記電動モータの目標クリープトルクを設定するトルク設定手段と、
    目標クリープトルクに基づいて前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、
    前記ブレーキセンサの異常を検出するセンサ異常検出手段とを有し、
    前記トルク設定手段は、前記ブレーキセンサの異常時にはブレーキ操作量に拘らず目標クリープトルクを所定値以上に設定することを特徴とする電気自動車の制御装置。
  2. 請求項1記載の電気自動車の制御装置において、
    車両加速度を検出する加速度センサを有し、
    前記トルク設定手段は、前記ブレーキセンサの異常時に設定された目標クリープトルクを車両加速度に基づいて変化させることを特徴とする電気自動車の制御装置。
  3. 請求項1記載の電気自動車の制御装置において、
    前記トルク設定手段は、車速から求められる基本クリープトルクにブレーキ操作量から求められる係数を乗じて目標クリープトルクを設定し、前記ブレーキセンサの異常時にはブレーキ操作量に関わらず係数を固定することを特徴とする電気自動車の制御装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気自動車の制御装置において、
    前記ブレーキセンサは、ブレーキ操作量に応じて所定範囲内で出力信号を変化させるセンサであり、
    前記センサ異常検出手段は、前記ブレーキセンサからの出力信号が所定範囲を外れたときに前記ブレーキセンサの異常を検出することを特徴とする電気自動車の制御装置。
  5. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気自動車の制御装置において、
    ブレーキ操作量を検出する補助ブレーキセンサを有し、
    前記センサ異常検出手段は、前記ブレーキセンサからの出力信号と前記補助ブレーキセンサからの出力信号とを比較して前記ブレーキセンサの異常を検出することを特徴とする電気自動車の制御装置。
  6. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気自動車の制御装置において、
    ブレーキ操作量が所定量を上回るか否かを検出するブレーキスイッチを有し、
    前記センサ異常検出手段は、前記ブレーキセンサからの出力信号と前記ブレーキスイッチからの出力信号とを比較して前記ブレーキセンサの異常を検出することを特徴とする電気自動車の制御装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電気自動車の制御装置において、
    前記ブレーキセンサの異常を乗員に知らせる通知手段を有することを特徴とする電気自動車の制御装置。
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