JP5319860B1 - 電動車両 - Google Patents
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Abstract
電動車両(10)は、動力性能に関する制限のない又は動力性能に所定の制限を加える第1運転モードと、第1運転モードよりも動力性能を制限して第1運転モードより電力の消費量を小さくする第2運転モードとを備える。第2運転モードでは、走行用電動機(12)の出力を制限する出力制限制御を行い、運転者による制限中断要求が入力装置(18)に入力されたか否かを判定し、第2運転モードでの走行中、運転者から入力装置(18)に制限中断要求が入力されたときには、第2運転モードを継続しつつ、出力制限制御を中断する。
Description
この発明は、ノーマルモード及びエコノミーモード等、車両の動力性能に関する複数の運転モードを備える電動車両に関する。
電動車両に関する技術の1つとして、走行モータ(電動機)の制御技術がある{例えば、米国特許第5367455号(以下「US 5367455 A」という。)及び特開平06−121405号公報(以下「JP 06−121405 A」という。)}。
US 5367455 Aでは、車両の走行状態、操作状態及び電池残容量に基づいて電気自動車の最高速度を制限する(第6欄17行目〜第8欄14行目、図2〜図10参照)。具体的には、走行状態及び操作状態に基づいて最高速制限若しくは加速度制限又はこれら2つの制限を行うか否かを設定しておく(第6欄64行目〜第7欄7行目、図10)。加えて、最高速制限を行うと設定する場合、電池残容量DODに応じた最高速度Vmaxを設定しておく{第6欄29〜35行目、図7(a)}。そして、電池残容量DODが設定値DOD1まで低下し(図3のS31:YES)、ドライバから走行性能制限を行うべき旨の入力があると(S34:YES)、設定に応じて最高速制限を行う(S39:YES以降)(第7欄44行目〜第8欄14行目)。
JP 06−121405 Aでは、運転性能を重視したパワーモードと高効率運転を重視したエコノミーモードとを選択できる電気自動車が示されている(要約、[0006]参照)。すなわち、JP 06−121405 Aのパワーモードでは、交流モータの回転速度に応じて界磁電流を設定し、エコノミーモードでは、トルク指令に応じて界磁電流を設定する(要約参照)。パワーモードとエコノミーモードの切替えは、モード切替装置13を用いる場合([0007])と、自動モード切替部22を用いる場合([0012])とがある。
モード切替装置13を用いる場合、界磁電流指令が急変しないようにするため、ローパスフィルタ20が用いられる([0010])。また、自動モード切替部22では、運転モードを切り替える際、アクセル踏込み量xa及びブレーキ踏込み量xbに応じてエコノミーモードとパワーモードの重み付けを行う([0012])。加えて、運転モードの切替えをスムーズに行うため、メンバーシップ関数を用いることができるとされている([0012])。
ところで、3つ以上の運転モードを設けることが行われている{例えば、特開2007―302055号公報(以下「JP 2007―302055 A」という。)}。
US 5367455 Aでは、設定値としての最高車速(車速上限値)が設定されるものの、電池残容量DODとの関係で設定されるものであり{図7(a)}、複数の運転モードを考慮したものとはなっていない。
また、JP 06−121405 Aでは、例えば、モード切替装置13によりエコノミーモードを選択中に一時的にパワーモードに切り替え、その後エコノミーモードに戻す場合、運転者は、エコノミーモードからパワーモードへの切替え時及びパワーモードからエコノミーモードへの切替え時の両方でモード切替装置13を操作しなければならない。一方、JP 06−121405 Aにおいて自動モード切替部22を用いる場合、アクセル踏込み量xa及びブレーキ踏込み量xbに応じてエコノミーモードとパワーモードの重み付けを常に行うため、処理負荷が増大するおそれがある。
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、複数の運転モードがある場合に運転モードの選択を容易化又は好適化することが可能な電動車両を提供することを目的とする。
この発明に係る電動車両は、前記電動車両の動力性能に関する制限のない又は前記動力性能に所定の制限を加える第1運転モードと、前記第1運転モードよりも前記動力性能を制限して前記第1運転モードより電力の消費量を小さくする第2運転モードとを備えるものであって、前記第2運転モードでは、走行用電動機の出力を制限する出力制限制御を行い、運転者による制限中断要求が入力装置に入力されたか否かを判定し、前記第2運転モードでの走行中、前記運転者から前記入力装置に前記制限中断要求が入力されたときには、前記第2運転モードを継続しつつ、前記出力制限制御を中断することを特徴とする。
この発明によれば、電力の消費量が少ない第2運転モードでの走行中、運転者が制限中断要求を入力したときには、第2運転モードを継続しつつ、出力制限制御を中断する。このため、走行用電動機の出力制限の中断が要求された場合でも、第2運転モードを継続し第1運転モードには遷移させないことが可能となる。従って、当該要求後、出力制限の中断が必要なくなった際、再度、第2運転モードに設定し直す必要がなくなる。その結果、例えば、第2運転モードから第1運転モードへの切替えを手動で行い且つ出力制限の要求に伴い手動で第1運転モードから第2運転モードに戻る構成と比較して、出力制限の中断後、運転者が第2運転モードに再度切り替える手間を省くことが可能となる。
また、第2運転モードから第1運転モードへの切替えを自動で行い且つ出力制限の要求に伴い自動的に第1運転モードから第2運転モードに戻る構成と比較して、出力制限に伴う運転モードの切替え制御を省き、第1運転モードを用いることによる電力の消費量の増大又は運転モードの切替え等に伴う処理負荷の増大を抑制することが可能となる。
前記第2運転モードでは、前記出力制限制御に加え、前記電動車両の車速を制限する車速制限制御を行い、前記第2運転モードでの走行中、前記運転者から前記入力装置に前記制限中断要求が入力されたときには、前記第2運転モードを継続しつつ、前記出力制限制御及び前記車速制限制御の両方を中断してもよい。
前記第2運転モードを継続しつつ、前記出力制限制御及び前記車速制限制御の両方を中断している際、前記運転者から前記入力装置への前記制限中断要求の入力がなくなったときには、前記車速制限制御の中断を継続しつつ前記出力制限制御を再開してもよい。
前記車速制限制御の中断を継続しつつ前記出力制限制御を再開した後、車速が、前記車速制限制御で用いる前記第2運転モードの車速上限値以下になったとき、前記車速制限制御を再開してもよい。
前記出力制限制御の中断は、前記車速制限制御を中断した後に行ってもよい。
アクセル開度が予め設定された出力制限中断閾値を超えているときに、前記制限中断要求が入力されたと判定してもよい。
1.全体的な構成の説明
[1−1.全体構成]
図1は、この発明の一実施形態に係る電動車両10の概略全体構成図である。電動車両10(以下「車両10」ともいう。)は、走行モータ12(以下「モータ12」という。)と、インバータ14と、バッテリ16と、アクセルペダル18と、開度センサ20と、車速センサ22と、加速度センサ24と、電流センサ26、28と、レゾルバ30と、モード切替スイッチ32と、電子制御装置34(以下「ECU34」という。)とを有する。
[1−1.全体構成]
図1は、この発明の一実施形態に係る電動車両10の概略全体構成図である。電動車両10(以下「車両10」ともいう。)は、走行モータ12(以下「モータ12」という。)と、インバータ14と、バッテリ16と、アクセルペダル18と、開度センサ20と、車速センサ22と、加速度センサ24と、電流センサ26、28と、レゾルバ30と、モード切替スイッチ32と、電子制御装置34(以下「ECU34」という。)とを有する。
[1−2.電力系]
モータ12は、3相交流ブラシレス式であり、インバータ14を介してバッテリ16から供給される電力に基づいて車両10の駆動力(以下「モータ駆動力F」又は「駆動力F」という。)[N](又はトルク[N・m])を生成する。また、モータ12は、回生を行うことで生成した電力(回生電力Preg)[W]をバッテリ16に出力することでバッテリ16を充電する。回生電力Pregは、図示しない補機等に対して出力してもよい。
モータ12は、3相交流ブラシレス式であり、インバータ14を介してバッテリ16から供給される電力に基づいて車両10の駆動力(以下「モータ駆動力F」又は「駆動力F」という。)[N](又はトルク[N・m])を生成する。また、モータ12は、回生を行うことで生成した電力(回生電力Preg)[W]をバッテリ16に出力することでバッテリ16を充電する。回生電力Pregは、図示しない補機等に対して出力してもよい。
インバータ14は、3相ブリッジ型の構成とされて、直流/交流変換を行い、直流を3相の交流に変換してモータ12に供給する一方、回生動作に伴う交流/直流変換後の直流をバッテリ16に供給する。
バッテリ16は、複数のバッテリセルを含む蓄電装置(エネルギストレージ)であり、例えば、リチウムイオン2次電池、ニッケル水素2次電池又はキャパシタ等を利用することができる。本実施形態ではリチウムイオン2次電池を利用している。なお、インバータ14とバッテリ16との間に図示しないDC/DCコンバータを設け、バッテリ16の出力電圧又はモータ12の出力電圧を昇圧又は降圧してもよい。
[1−3.各種センサ]
開度センサ20は、アクセルペダル18の原位置からの踏込み量(アクセル開度θp)[°]を検出し、ECU34に出力する。車速センサ22は、車両10の実際の車速V[km/h]を検出し、ECU34に出力する。加速度センサ24は、車両10の加速度ΔaV[km/h]を検出し、ECU34に出力する。
開度センサ20は、アクセルペダル18の原位置からの踏込み量(アクセル開度θp)[°]を検出し、ECU34に出力する。車速センサ22は、車両10の実際の車速V[km/h]を検出し、ECU34に出力する。加速度センサ24は、車両10の加速度ΔaV[km/h]を検出し、ECU34に出力する。
電流センサ26は、モータ12におけるU相の電流(U相電流Iu)を検出し、ECU34に出力する。同様に、電流センサ28は、モータ12におけるW相の電流(W相電流Iw)を検出し、ECU34に出力する。なお、電流センサ26、28は、モータ12の3相のうちの2つの相を検出するものであれば、U相とW相の組合せ以外の電流を検出するものであってもよい。或いは、電流センサ26、28に加え、V相の電流(V相電流Iv)を検出してECU34に出力する別の電流センサを設けることもできる。
レゾルバ30は、モータ12の図示しない出力軸又は外ロータの回転角度(モータ12の図示しないステータに対して固定された座標系での回転角度)である電気角θを検出し、ECU34に出力する。
[1−4.モード切替スイッチ32]
モード切替スイッチ32は、車両10の運転モードとしてのノーマルモード(以下「Nモード」という。)、エコノミーモード(以下「Eモード」という。)及びスポーツモード(以下「Sモード」という。)を切り替え可能である。モード切替スイッチ32は、いずれの運転モードが選択されているかをECU34に通知する。
モード切替スイッチ32は、車両10の運転モードとしてのノーマルモード(以下「Nモード」という。)、エコノミーモード(以下「Eモード」という。)及びスポーツモード(以下「Sモード」という。)を切り替え可能である。モード切替スイッチ32は、いずれの運転モードが選択されているかをECU34に通知する。
Nモードは、標準的な運転モードであり、車速Vの上限値(設定値)としての車速上限値(以下「Nモード上限値Vmax_n」という。)[km/h]が設定される。
Eモードは、Nモード及びSモードと比較して、電費を優先する運転モードであり、車両10の出力応答性ではNモード及びSモードに劣る。電費は、単位電力消費量当たりの走行距離[km/kWh]を意味する。走行距離当たりの電力消費量[kWh/km]と言い換えても実質的には同じである。また、Eモードでは、車速Vの上限値(設定値)である車速上限値(以下「Eモード上限値Vmax_e」という。)[km/h]が設定される。Eモード上限値Vmax_eは、Nモード上限値Vmax_n及びSモードの車速上限値(以下「Sモード上限値Vmax_s」という。)よりも低く設定される(Vmax_e<Vmax_n<Vmax_s)。
Eモードでは、Nモード及びSモードと比較してその他の設定を変更することもできる。例えば、JP 2007−302055 Aに記載のように、可変減衰力ダンパの減衰力、前後左右制動力配分によるヨーコントロールの介入量、電動パワーステアリングの操舵反力、前後左右トルク配分可能な四輪駆動機構の制御、トランスミッションの制御、及び燃料噴射/ドライブ・バイ・ワイヤ装置(FI/DBW)の制御の設定を変更することが可能である(段落[0016]の表1参照)。
Sモードは、Nモード及びEモードと比較して、車両10の出力応答性を優先する運転モードであり、電費ではNモード及びEモードに劣る。また、Sモードでは、車速Vの上限値(設定値)としてSモード上限値Vmax_sが設定される。Sモード上限値Vmax_sは、Nモード上限値Vmax_n及びEモード上限値Vmax_eよりも高く設定される(Vmax_s>Vmax_n>Vmax_e)。また、Sモード上限値Vmax_sは数値の設定なし(上限値なし)とすることもできる。さらに、Sモードでは、Nモード及びEモードと比較してその他の設定を変更することもできる。例えば、Eモードと同様、JP 2007−302055 Aに記載のような設定変更をすることが可能である(段落[0016]の表1参照)。
なお、以下では、車両10で設定される車速上限値を「車速上限値Vmax」[km/h]という。車速上限値Vmaxには、各上限値Vmax_n、Vmax_e、Vmax_sが含まれると共に、その他の値を車速上限値Vmaxとして設定することもできる。
[1−5.ECU34]
ECU34は、各種センサ及びモード切替スイッチ32からの出力に基づいてインバータ14を制御することにより、モータ12の出力(電動機動力)を制御する。図1に示すように、ECU34は、入出力部40と、演算部42と、記憶部44とを有する。
ECU34は、各種センサ及びモード切替スイッチ32からの出力に基づいてインバータ14を制御することにより、モータ12の出力(電動機動力)を制御する。図1に示すように、ECU34は、入出力部40と、演算部42と、記憶部44とを有する。
本実施形態における演算部42は、モータ12の出力制限を管理するモータ出力制限制御を実行するモータ出力制限機能50と、車速上限値Vmaxを設定して車速Vを制限する車速制限制御を実行する車速上限値設定機能52と、モータ駆動力Fの目標値(以下「目標駆動力Ftar」という。)[N]を算出する目標駆動力算出機能54と、目標駆動力Ftar又はこれに基づく目標トルクに基づいてインバータ14を制御するインバータ制御機能56とを備える。
記憶部44は、演算部42が実行するソフトウェアや各種データを記憶するものであり、不揮発性メモリと揮発性メモリを備える。
2.本実施形態の制御
以下、本実施形態の各種制御(モータ出力制限制御及び車速上限値設定制御を含む。)について説明する。なお、以下において、今回の演算周期で取得又は演算した値には「(今回)」を付し、前回の演算周期で取得又は演算した値には「(前回)」を付して両者を区別する。また、必要に応じて図7A〜図7Cのタイミングチャートにおける対応箇所に言及する。
以下、本実施形態の各種制御(モータ出力制限制御及び車速上限値設定制御を含む。)について説明する。なお、以下において、今回の演算周期で取得又は演算した値には「(今回)」を付し、前回の演算周期で取得又は演算した値には「(前回)」を付して両者を区別する。また、必要に応じて図7A〜図7Cのタイミングチャートにおける対応箇所に言及する。
[2−1.モータ出力制限制御]
モータ出力制限機能50は、選択された運転モード(以下「運転モードM」という。)等に応じてモータ12の出力制限を管理する。本実施形態では、運転モードMがEモードであるとき、モータ12の出力制限を実施する。これにより、モータ12による電力消費量を抑制し、効率的な走行を実現する。Nモードにおいて又はNモード及びSモードにおいてモータ12の出力制限を行ってもよい。但し、その場合、Eモードが最も制限が大きく、Sモードが最も制限が小さい(制限がない場合を含む。)ことが好ましい。
モータ出力制限機能50は、選択された運転モード(以下「運転モードM」という。)等に応じてモータ12の出力制限を管理する。本実施形態では、運転モードMがEモードであるとき、モータ12の出力制限を実施する。これにより、モータ12による電力消費量を抑制し、効率的な走行を実現する。Nモードにおいて又はNモード及びSモードにおいてモータ12の出力制限を行ってもよい。但し、その場合、Eモードが最も制限が大きく、Sモードが最も制限が小さい(制限がない場合を含む。)ことが好ましい。
図2及び図3は、モータ出力制限制御の第1及び第2フローチャートである。図2及び図3に加えて図7A〜図7Cも参照しつつ、モータ出力制限制御の処理について説明する。
図2のステップS1において、ECU34は、モード切替スイッチ32からの出力に基づいて、運転モードMがEモードであるか否かを判定する。Eモードでない場合(S1:NO)、今回の演算周期における処理を終える。すなわち、運転モードMがNモード又はSモードである場合、Eモードにおけるモータ駆動力Fの上限値(以下「Eモード上限値Fmax_e」という。)よりも高い上限値を用いる。
運転モードMがEモードである場合(S1:YES)、ステップS2において、ECU34は、モータ12の出力制限の中断を実行中であるか否かを判定する。当該判定は、前回の演算周期におけるフラグFLG1(前回)が「2」であるか否かを判定することにより行う。フラグFLG1は、Eモードにおいてモータ12の出力制限の実施状態を示すものであり、フラグFLG1が「0」のとき、モータ12の出力制限の中断を行っていないことを示し、フラグFLG1が「1」のとき、モータ12の出力制限の中断への移行中であるが出力制限の中断を行っていないことを示し、フラグFLG1が「2」のとき、モータ12の出力制限の中断中であることを示す。フラグFLG1は、モータ出力制限制御において用いるのみならず、後述する車速上限値設定制御においても用いる。
ステップS2において、フラグFLG1(前回)が「2」でなく、モータ12の出力制限の中断を実行中でない場合(S2:NO)、ステップS3において、ECU34は、運転者からモータ12の出力制限の中断要求があったか否かを判定する。具体的には、ECU34は、アクセル開度θp(今回)が、出力制限の中断要求の有無を判定するための閾値(以下「出力制限中断閾値THθp2」又は「閾値THθp2」という。)以上であるか否かを判定する。本実施形態において、閾値THθp2は、いわゆる全開状態(WOT:Wide Open Throttle)である。
アクセル開度θp(今回)が閾値THθp2以上でない場合(S3:NO)、アクセルペダル18は全開状態まで踏み込まれておらず、出力制限の中断要求が出されていない。この場合、続くステップS4において、ECU34は、フラグFLG1(今回)に「0」を入力する。続くステップS5において、ECU34は、モータ12の出力制限を中断せず、当該出力制限を継続する。その結果、目標駆動力算出機能54がモータ12の目標駆動力Ftarを算出する際、Eモードにおけるモータ駆動力Fの上限値(Eモード上限値Fmax_e)以下となるように目標駆動力Ftarが算出される。
ステップS3に戻り、アクセル開度θpが閾値THθp2以上となり(図7Cの時点t5参照)、モータ12の出力制限の中断要求があった場合(S3:YES)、ステップS6において、ECU34は、カウント値C1(前回)に1を加算したものをカウント値C1(今回)とする。カウント値C1は、当該中断要求の確定を判断するための値である。ステップS7において、ECU34は、当該中断要求を確定するか否かを判定する。当該判定は、カウント値C1(今回)が、当該中断要求を確定するための閾値(以下「中断判定閾値THc1」又は「閾値THc1」という。)以上であるか否かにより行う。
カウント値C1(今回)が閾値THc1以上でなく、当該中断要求を確定しない場合(S7:NO)、ステップS8において、ECU34は、フラグFLG1(今回)に1を設定する。続くステップS9において、ECU34は、モータ12の出力制限を継続し、当該出力制限の中断を行わない。その結果、目標駆動力算出機能54が目標駆動力Ftarを算出する際、Eモード上限値Fmax_e以下となるように目標駆動力Ftarが算出される。
一方、カウント値C1(今回)が閾値THc1以上であり、当該中断要求を確定する場合(S7:YES)、ステップS10において、ECU34は、フラグFLG1に2を設定する。続くステップS11において、ECU34は、モータ12の出力制限を中断する。その結果、目標駆動力算出機能54が目標駆動力Ftarを算出する際、目標駆動力Ftarは、Eモード上限値Fmax_eを超えるように算出されることが許可される(図7Bの時点t6〜t11参照)。例えば、目標駆動力Ftarは、Sモード上限値Fmax_sに設定することが可能となる。
図2のステップS2に戻り、フラグFLG1(前回)が「2」であり、モータ出力制限の中断が実行中である場合(S2:YES)、図3のステップS12に進む。
図3のステップS12において、ECU34は、運転者からモータ出力制限の再開要求があったか否かを判定する。具体的には、ECU34は、アクセル開度θp(今回)が、出力制限の再開要求の有無を判定するための閾値(以下「出力制限再開閾値THθp3」又は「閾値THθp3」という。)以上であるか否かを判定する。
アクセル開度θp(今回)が閾値THθp3以下でない場合(S12:NO)、アクセルペダル18は未だ踏み込まれたままであり、出力制限の再開要求が出されていない。この場合、続くステップS13において、ECU34は、フラグFLG1(今回)に「2」を入力する。続くステップS14において、ECU34は、モータ12の出力制限の中断を継続する。その結果、目標駆動力算出機能54は、Eモード上限値Fmax_eを超える目標駆動力Ftarを算出することが許可される。
ステップS12に戻り、アクセル開度θpが閾値THθp3以下となり(図7Cの時点t9〜t10参照)、モータ12の出力制限の再開要求があった場合(S12:YES)、ステップS15において、ECU34は、カウント値C2(前回)に1を加算したものをカウント値C2(今回)とする。カウント値C2は、当該再開要求の確定を判断するための値である。ステップS16において、ECU34は、当該再開要求を確定するか否かを判定する。当該判定は、カウント値C2(今回)が、当該再開要求を確定するための閾値(以下「再開判定閾値THc2」又は「閾値THc2」という。)以上であるか否かにより行う。
カウント値C2(今回)が閾値THc2以上でなく、当該再開要求を確定しない場合(S16:NO)、ステップS13に進み、上述したステップS13、S14を行う。
一方、カウント値C2(今回)が閾値THc2以上であり、当該再開要求を確定する場合(S16:YES)、ステップS17において、ECU34は、フラグFLG1に「0」を設定する。続くステップS18において、ECU34は、モータ12の出力制限を再開する。その結果、目標駆動力算出機能54は、目標駆動力Ftarを徐々に下げていき、Eモード上限値Fmax_e以下まで低下させる(図7Bの時点t11〜t12参照)。
[2−2.車速上限値Vmaxの設定(車速制限制御)]
車速上限値設定機能52は、選択された運転モードM、アクセル開度θp(今回)等に応じて車速上限値Vmaxを設定する。これにより、運転者がアクセルペダル18を踏み込んでも車速Vは車速上限値Vmaxを超えることができず、車両10は、車速Vが車速上限値Vmaxと等しい状態で走行すること(すなわちクルーズ走行すること)が可能となる。
車速上限値設定機能52は、選択された運転モードM、アクセル開度θp(今回)等に応じて車速上限値Vmaxを設定する。これにより、運転者がアクセルペダル18を踏み込んでも車速Vは車速上限値Vmaxを超えることができず、車両10は、車速Vが車速上限値Vmaxと等しい状態で走行すること(すなわちクルーズ走行すること)が可能となる。
本実施形態では、運転モードMがEモードであるときに通常用いる車速上限値Vmax(Eモード上限値Vmax_e)を設定してEモード時の車速Vを制限する制御(車速制限制御)を実行する。しかし、運転者が一時的に車速Vを増加させたい場合、アクセルペダル18の操作により車速制限制御を中断して、Eモード上限値Vmax_eを超えるように車速上限値Vmaxを設定し、その後、運転者の減速意図に応じて車速制限制御を再開することが可能である。
図4〜図6は、車速上限値設定制御の第1〜第3フローチャートである。車速上限値設定制御は、車速制限制御の一部として、車速上限値Vmaxを設定するために用いられる。ステップS21において、ECU34は、モード切替スイッチ32からの出力に基づいて、運転モードMがEモードであるか否かを判定する。Eモードでない場合(S21:NO)、今回の演算周期における処理を終える。すなわち、運転モードMがNモード又はSモードである場合、図4〜図6のフローチャートとは別の方法で車速上限値Vmaxを設定する。
運転モードMがEモードである場合(S21:YES)、ステップS22において、ECU34は、モータ12の出力制限の中断を実行中であるか否かを判定する。当該判定は、今回の演算周期におけるフラグFLG1(今回)が「2」であるか否かを判定することにより行う。上記のように、フラグFLG1は、モータ出力制限制御において設定されるものであり、Eモードにおいてモータ12の出力制限の実施状態を示す。フラグFLG1が「0」のとき、モータ12の出力制限の中断を行っていないことを示し、フラグFLG1が「1」のとき、モータ12の出力制限の中断への移行中であるが出力制限の中断を行っていないことを示し、フラグFLG1が「2」のとき、モータ12の出力制限の中断中であることを示す。
ステップS22において、フラグFLG1(今回)が「2」でなく、モータ12の出力制限の中断を実行中でない場合(S22:NO)、ステップS23において、ECU34は、モータ12の出力制限の中断への移行中であるか否かを判定する。当該判定は、今回の演算周期におけるフラグFLG1(今回)が「1」であるか否かを判定することにより行う。
フラグFLG1が「1」でなく、モータ12の出力制限の中断への移行中でない場合(S23:NO)、ステップS24において、ECU34は、運転者から車速制限の中断要求があったか否かを判定する。具体的には、ECU34は、アクセル開度θp(今回)が、車速制限の中断要求の有無を判定するための閾値(以下「車速制限中断閾値THθp1」又は「閾値THθp1」という。)以上であるか否かを判定する。本実施形態において、閾値THθp1は、上述した出力制限再開閾値THθp3より大きく出力制限中断閾値THθp2より小さい(図7C参照)。
アクセル開度θp(今回)が閾値THθp1以上でなく、車速制限の中断要求がない場合(S24:NO)、ステップS25において、ECU34は、車速制限の中断を実行中であるか否かを判定する。当該判定は、前回の演算周期におけるフラグFLG2(前回)が「1」であるか否かを判定することにより行う。フラグFLG2は、Eモードにおける車速制限の実施状態を示すものであり、フラグFLG2が「0」のとき、車速制限の中断を行っていないことを示し、フラグFLG2が「1」のとき、車速制限の中断中であることを示す。
フラグFLG2が「1」でなく、車速制限の中断を実行中でない場合(S25:NO)、ステップS26において、ECU34は、フラグFLG2(今回)に「0」を設定する。続くステップS27において、ECU34は、Eモード上限値Vmax_eを車速上限値Vmax(今回)として設定する。
ステップS24において、アクセル開度θp(今回)が閾値THθp1以上であり(図7Cの時点t3)、車速制限の中断要求があった場合(S24:YES)、図5のステップS28において、ECU34は、フラグFLG2(今回)に「1」を設定する。
続くステップS29において、ECU34は、車速センサ22からの車速V(今回)がクルーズ目標車速Vcru以上であるか否かを判定する。クルーズ目標車速Vcruは、クルーズ走行(巡航)を行うための車速Vの目標値であり、Eモード上限値Vmax_eを超えた値(例えば、Nモード上限値Vmax_n)に設定される。クルーズ目標車速Vcruは、必ずしも固定値である必要はなく、例えば、車両10が走行中の道路の法定制限速度の情報を、図示しないナビゲーション装置から取得し、当該法定制限速度に応じて変化させることもできる。或いは、車速Vが所定時間一定値を取った場合、その際の車速Vをクルーズ目標車速Vcruとしてもよい。
車速V(今回)がクルーズ目標車速Vcru以上でない場合(S29:NO)、ステップS30において、ECU34は、アクセル開度θp(今回)に応じて仮の車速上限値Vmax(今回)(以下「仮車速上限値Vmax_temp(今回)」という。)を算出する。アクセル開度θpと仮車速上限値Vmax_tempとの関係はマップ化され、予め記憶部44に記憶されている。
ステップS31において、ECU34は、前回の演算周期における車速上限値Vmax(前回)に応じて今回の車速上限値Vmax(今回)が取り得る数値範囲(以下「可変範囲R(今回)」という。)を設定する。可変範囲Rは、車速上限値Vmaxの変化が大きくなり過ぎることでモータ駆動力Fの変化が大きくなり過ぎることを避けるために設定されるものであり、1回の演算周期において許容される車速上限値Vmaxの変化量を規定する。例えば、車速上限値Vmax(前回)±a1(a1は、正の実数である。)の範囲を可変範囲Rとする{Vmax(前回)−a1≦R(今回)≦Vmax(前回)+a1}。
ステップS32において、ECU34は、仮車速上限値Vmax_temp(今回)及び可変範囲R(今回)に基づいて車速上限値Vmax(今回)を設定する。
具体的には、仮車速上限値Vmax_temp(今回)が可変範囲R(今回)内にある場合{Vmax(前回)−a1≦Vmax_temp(今回)≦Vmax(前回)+a1}、仮車速上限値Vmax_temp(今回)をそのまま車速上限値Vmax(今回)とする{Vmax(今回)←Vmax_temp(今回)}。
仮車速上限値Vmax_temp(今回)が可変範囲R(今回)内の最大値{Vmax(前回)+a1}よりも大きい場合{Vmax_temp(今回)>Vmax(前回)+a1}、可変範囲R(今回)内の最大値{Vmax(前回)+a1}を車速上限値Vmax(今回)とする{Vmax(今回)←Vmax(前回)+a1}。
仮車速上限値Vmax_temp(今回)が可変範囲R(今回)内の最小値{Vmax(前回)−a1}よりも小さい場合{Vmax_temp(今回)<Vmax(前回)−a1}、可変範囲R(今回)内の最小値{Vmax(前回)−a1}を車速上限値Vmax(今回)とする{Vmax(今回)←Vmax(前回)−a1}。
ステップS29に戻り、車速V(今回)がクルーズ目標車速Vcru以上である場合(S29:YES)、ステップS33において、ECU34は、クルーズ目標車速Vcruを車速上限値Vmax(今回)に設定する。これにより、車速Vがクルーズ目標車速Vcruとなるように誘導される。従って、運転モードMとしてEモードが選択されている場合であっても、運転者は、Eモード上限値Vmax_eを超える車速Vを実現することが可能となる。
図4のステップS23に戻り、フラグFLG1(今回)が「1」であり、モータ出力制限の中断に移行中である場合(S23:YES)、図6のステップS34に進む。
図6のステップS34において、ECU34は、車速制限の中断中であることを示す「1」をフラグFLG2(今回)に設定する。ステップS35において、ECU34は、車速V(今回)がSモード上限値Vmax_s以上であるか否かを判定する。上記のように、Sモード上限値Vmax_sは、Sモードにおいて車速上限値Vmaxが取り得る最大値である。なお、Sモード上限値Vmax_sに代えて、その他の値(例えば、Nモード上限値Vmax_n)を用いることもできる。また、Sモード上限値Vmax_sとして具体的数値が設定されない場合(上限がない場合)、Sモード上限値Vmax_sとは別の閾値を設けることもできる。
車速V(今回)がSモード上限値Vmax_s以上でない場合(S35:NO)、ECU34は、ステップS36〜S38の処理を実行して、車速上限値Vmax(今回)を設定する。ステップS36〜S38は、図5のステップS30〜S32と同様である。これにより、運転モードMとしてEモードが選択されている場合であっても、運転者は、Eモード上限値Vmax_eを超える車速Vを実現することが可能となる。
車速V(今回)がSモード上限値Vmax_s以上である場合(S35:YES)、ステップS39において、ECU34は、車速上限値Vmax(今回)にSモード上限値Vmax_sを設定する。これにより、運転モードMとしてEモードが選択されている場合であっても、運転者は、クルーズ目標車速Vcruを超える車速Vを実現することが可能となる。
図4のステップS22に戻り、フラグFLG1(今回)が「2」であり、モータ出力制限の中断を実行中である場合(S22:YES)、ステップS40において、ECU34は、車速制限の中断中であることを示す「1」をフラグFLG2に設定する。続くステップS41において、ECU34は、車速上限値Vmax(今回)にSモード上限値Vmax_sを設定する。これにより、運転モードMとしてEモードが選択されている場合であっても、運転者は、Sモード上限値Vmax_sでの定速走行(クルーズ走行)を行うことが可能となる。
図4のステップS25において、フラグFLG2(前回)が「1」であり、車速制限の中断を実行中である場合(S25:YES)、図5のステップS42に進む。ステップS42に進む場合としては、例えば、図7A〜図7Cのように、車速制限の中断及び出力制限の中断の両方を行った後、車速VがEモード上限値Vmax_eまで低下して来た場合がある。加えて、車速制限の中断は行ったが出力制限の中断は行わなかった場合も含まれる。
図5のステップS42において、ECU34は、車速V(今回)がEモード上限値Vmax_e以下であるか否かを判定する。車速V(今回)がEモード上限値Vmax_e以下でない場合(S42:NO)、ステップS28に進み、上述した処理(S28〜S33参照)を行う。車速V(今回)がEモード上限値Vmax_e以下である場合(S42:YES)、少なくとも車速制限の中断を行った後、車速VがEモード上限値Vmax_eまで低下している。この場合、ステップS43において、ECU34は、フラグFLG2(今回)に「0」を設定する。続くステップS44において、ECU34は、車速上限値Vmax(今回)としてEモード上限値Vmax_eを設定する。このように、車速制限制御が開始されると、車速V(今回)がEモード上限値Vmax_e以下になるまでは車速上限値Vmax(今回)をEモード上限値Vmax_eに戻さないため、運転モードMとしてEモードが選択されている場合であっても、Eモード上限値Vmax_eを超える車速Vでの走行が可能となる。特に、車速上限値Vmaxとしてクルーズ目標車速Vcru又はSモード上限値Vmax_sが設定されている場合(図5のS33、図4のS41)、Eモード上限値Vmax_eを超える車速Vでクルーズ走行が可能となる。
[2−3.目標駆動力Ftarの算出]
ECU34の演算部42の目標駆動力算出機能54では、車速V、車速上限値Vmax、加速度ΔaV及び運転モードM等に基づいてモータ12の目標駆動力Ftarを算出する。すなわち、車速V(今回)と車速上限値Vmax(今回)との差(以下「差D1(今回)」という。)に応じて加速度ΔaV(今回)の目標値{目標加速度ΔaVtar(今回)}を算出する。そして、加速度ΔaV(今回)と目標加速度ΔaVtar(今回)との差(以下「差D2(今回)」という。)にゲインGv(今回)を乗算する。ゲインGv(今回)は、車速V(今回)及び運転モードM(今回)とから設定されるものであり、所定のマップとして記憶されている。前回の演算周期におけるモータ12の目標駆動力Ftar(前回)と、差D2(今回)とゲインGv(今回)の積との差{以下「差D3(今回)」という。}を求める。当該差D3(今回)に基づいて目標駆動力Ftar(今回)を算出する。
ECU34の演算部42の目標駆動力算出機能54では、車速V、車速上限値Vmax、加速度ΔaV及び運転モードM等に基づいてモータ12の目標駆動力Ftarを算出する。すなわち、車速V(今回)と車速上限値Vmax(今回)との差(以下「差D1(今回)」という。)に応じて加速度ΔaV(今回)の目標値{目標加速度ΔaVtar(今回)}を算出する。そして、加速度ΔaV(今回)と目標加速度ΔaVtar(今回)との差(以下「差D2(今回)」という。)にゲインGv(今回)を乗算する。ゲインGv(今回)は、車速V(今回)及び運転モードM(今回)とから設定されるものであり、所定のマップとして記憶されている。前回の演算周期におけるモータ12の目標駆動力Ftar(前回)と、差D2(今回)とゲインGv(今回)の積との差{以下「差D3(今回)」という。}を求める。当該差D3(今回)に基づいて目標駆動力Ftar(今回)を算出する。
[2−4.インバータ14の制御]
ECU34は、上記処理により求めた目標駆動力Ftar(今回)に基づく目標トルクと、電流センサ26からのU相電流Iuと、電流センサ28からのW相電流Iwと、レゾルバ30からの電気角θとに基づいてインバータ14を制御する。インバータ14の制御の具体的方法は、例えば、特開2009−240125号公報に記載のものを用いることができる。なお、目標トルクは、目標駆動力Ftar(今回)に車輪(図示せず)の半径を乗算することにより算出することが可能である。
ECU34は、上記処理により求めた目標駆動力Ftar(今回)に基づく目標トルクと、電流センサ26からのU相電流Iuと、電流センサ28からのW相電流Iwと、レゾルバ30からの電気角θとに基づいてインバータ14を制御する。インバータ14の制御の具体的方法は、例えば、特開2009−240125号公報に記載のものを用いることができる。なお、目標トルクは、目標駆動力Ftar(今回)に車輪(図示せず)の半径を乗算することにより算出することが可能である。
3.車速V、モータ出力Pmot及びアクセル開度θpとの関係
図7Aは、本実施形態のモータ出力制限制御及び車速制限制御を用いた場合における車速Vの一例を示すタイミングチャートであり、図7Bは、本実施形態のモータ出力制限制御及び車速制限制御を用いた場合におけるモータ駆動力Fの一例を示すタイミングチャートであり、図7Cは、本実施形態のモータ出力制限制御及び車速制限制御を用いた場合におけるアクセル開度θpの一例を示すタイミングチャートである。図7A〜図7Cの例では、Eモードが選択されている。なお、図7Bにおいて、モータ駆動力Fのうち点線で表している箇所は、モータ12の過運転保護のための車速制限処理を行っていない場合(比較例)を示し、本実施形態では用いない。
図7Aは、本実施形態のモータ出力制限制御及び車速制限制御を用いた場合における車速Vの一例を示すタイミングチャートであり、図7Bは、本実施形態のモータ出力制限制御及び車速制限制御を用いた場合におけるモータ駆動力Fの一例を示すタイミングチャートであり、図7Cは、本実施形態のモータ出力制限制御及び車速制限制御を用いた場合におけるアクセル開度θpの一例を示すタイミングチャートである。図7A〜図7Cの例では、Eモードが選択されている。なお、図7Bにおいて、モータ駆動力Fのうち点線で表している箇所は、モータ12の過運転保護のための車速制限処理を行っていない場合(比較例)を示し、本実施形態では用いない。
時点t0〜t1までは、アクセル開度θpが一定であり、これに伴い、モータ駆動力F及び車速Vも一定である。時点t1において、運転者がアクセルペダル18の更なる踏み込みを開始し、アクセル開度θpが増加する。これに伴い、モータ駆動力F及び車速Vも増加する。
時点t2において、車速VがEモード上限値Vmax_eに到達すると、アクセル開度θpは未だ上昇しているものの、モータ駆動力Fが減少し、車両10は定速走行(クルーズ走行)に移行する。
時点t3において、アクセル開度θpが車速制限中断閾値THθp1以上となると(図4のS24:YES)、車速VをEモード上限値Vmax_e以下とする車速制限(車速制限制御)が中断され、車速上限値Vmaxが徐々に上昇する。
時点t4において、車速Vがクルーズ目標車速Vcruに到達すると共に、アクセル開度θpの増加が終了する。
時点t5において、運転者がアクセルペダル18をさらに踏み込み、アクセル開度θpが出力制限中断閾値THθp2(=WOT)に到達すると(図2のS3:YES)、モータ出力制限の中断が開始され、車速上限値Vmaxに加えてモータ駆動力Fが増加する。
時点t6において、モータ出力制限が確定すると(図2のS7:YES及び図4のS22:YES)、車速上限値VmaxとしてSモード上限値Vmax_sが設定され(S41)、時点t7において、モータ駆動力FがSモード上限値Fmax_sに到達する。時点t8以降では、モータ12の過運転保護のためモータ駆動力Fを低下させ、定速走行に必要な値まで下げる。
時点t9において、運転者がアクセルペダル18を戻し、アクセル開度θpが低下し始めるが、既にECU34側でモータ駆動力Fを制限しているため、モータ駆動力Fは一定のままである。
時点t10において、アクセル開度θpが出力制限再開閾値THθp3に到達すると、出力制限の再開がカウントされ始め(図3のS12:YES)、時点t11において、出力制限の再開が確定する(S16:YES)。これに伴い、時点t11からモータ駆動力F、車速V及び車速上限値Vmaxが低下し始める(S18)。
時点t12において、モータ駆動力Fは、クルーズ目標車速Vcruを実現するための値まで低下し、時点t13において、車速Vがクルーズ目標車速Vcruまで低下する。
時点t14において、アクセル開度θpがさらに低下し、時点t15において、車速VがEモード上限値Vmax_eまで低下すると(図5のS42:YES)、車速上限値Vmaxは、Eモード上限値Vmax_eに戻る(S44)。
4.本実施形態の効果
以上説明したように、本実施形態によれば、電力の消費量が少ないEモード(第2運転モード)での走行中、運転者がアクセルペダル18(入力装置)を踏み込み、アクセル開度θpが閾値THθp2以上となる状態が継続したとき(すなわち、運転者が制限中断要求を入力したとき)には、Eモードを継続しつつ、モータ出力制限制御(出力制限制御)を中断する(図7A〜図7Cのt6)。このため、モータ12(走行用電動機)の出力制限(モータ出力制限)の中断が要求された場合でも、Eモードを継続しNモード又はSモード(第1運転モード)には遷移させないことが可能となる。従って、当該要求後、出力制限の中断が必要なくなった際、再度、Eモードに設定し直す必要がなくなる。その結果、例えば、EモードからNモード又はSモードへの切替えを手動で行い且つ出力制限の要求に伴い手動でNモード又はSモードからEモードに戻る構成と比較して、出力制限の中断後、運転者がEモードに再度切り替える手間を省くことが可能となる。
以上説明したように、本実施形態によれば、電力の消費量が少ないEモード(第2運転モード)での走行中、運転者がアクセルペダル18(入力装置)を踏み込み、アクセル開度θpが閾値THθp2以上となる状態が継続したとき(すなわち、運転者が制限中断要求を入力したとき)には、Eモードを継続しつつ、モータ出力制限制御(出力制限制御)を中断する(図7A〜図7Cのt6)。このため、モータ12(走行用電動機)の出力制限(モータ出力制限)の中断が要求された場合でも、Eモードを継続しNモード又はSモード(第1運転モード)には遷移させないことが可能となる。従って、当該要求後、出力制限の中断が必要なくなった際、再度、Eモードに設定し直す必要がなくなる。その結果、例えば、EモードからNモード又はSモードへの切替えを手動で行い且つ出力制限の要求に伴い手動でNモード又はSモードからEモードに戻る構成と比較して、出力制限の中断後、運転者がEモードに再度切り替える手間を省くことが可能となる。
また、EモードからNモード又はSモードへの切替えを自動で行い且つ出力制限の要求に伴い自動的にNモード又はSモードからEモードに戻る構成と比較して、出力制限に伴う運転モードの切替え制御を省き、Nモード又はSモードを用いることによる電力の消費量の増大又は運転モードの切替え等に伴う処理負荷の増大を抑制することが可能となる。
上記実施形態において、Eモードでは、出力制限制御に加え、車両10の車速Vを制限する車速制限制御(図4〜図6の車速上限値設定制御等)を行い、Eモードでの走行中、アクセル開度θpが閾値THθp2以上となる状態が継続したとき(すなわち、運転者からアクセルペダル18に制限中断要求が入力されたとき)には、Eモードを継続しつつ、出力制限制御及び車速制限制御の両方を中断する(図7A〜図7Cのt6)。これにより、モータ12の出力制限及び車速上限値Vmaxの制限の両方を中断することで、より好適に運転者の要求(アクセルペダル18の操作)に応えることが可能となる。
本実施形態において、Eモードを継続しつつ、出力制限制御及び車速制限制御の両方を中断した後、アクセル開度θpが閾値THθp3以下の状態が継続したとき(すなわち、運転者からアクセルペダル18への前記制限中断要求の入力がなくなったとき)には(図3のS16:YES)、車速制限制御の中断を継続しつつ出力制限制御を再開する(図7A〜図7Cのt11参照)。これにより、運転者による制限中断要求の入力がなくなった後も、車速制限制御の中断を継続する。従って、Eモードにおける車速制限制御による車速上限値Vmax以上の車速で走行することが可能となる。
本実施形態において、車速制限制御の中断を継続しつつ出力制限制御を再開した後、車速VがEモード上限値Vmax_e以下になったとき、車速制限制御を再開する(図7A〜図7Cのt11〜t15及び図5のS42:YES)。これにより、手動による運転モードの切替え操作又は自動による運転モードの切替え処理なしで、モータ12の出力制限及び車速制限付きのEモードを再開することが可能となる。
本実施形態において、出力制限制御の中断は、車速制限制御を中断した後に行う(図7A〜図7Cのt4〜t6参照)。上記構成によれば、出力制限制御よりも先に車速制限制御を中断しているので、車速制限制御の中断後、出力制限制御の中断まで車速Vを素早く増やすことが可能となる。このため、出力制限制御の中断時には、Eモード上限値Vmax_eを超える車速Vに円滑に移行しておくことが可能となる。
5.変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
[5−1.適用対象]
上記実施形態では、1つのモータ12及び1つのバッテリ16を有する車両10について説明したが、これに限らず、本発明は別の対象に適用してもよい。例えば、駆動用のモータと回生用のモータを別々に有する電動車両に適用してもよい。或いは、モータ12に加え、エンジンを有するハイブリッド車両(電動車両)に適用することもできる。或いは、モータ12及びバッテリ16に加え、燃料電池を有する燃料電池車両(電動車両)に適用してもよい。或いは、電動車両10のみならず、複数の運転モードを有する別の移動体(例えば、船舶又は航空機)に適用することも可能である。
上記実施形態では、1つのモータ12及び1つのバッテリ16を有する車両10について説明したが、これに限らず、本発明は別の対象に適用してもよい。例えば、駆動用のモータと回生用のモータを別々に有する電動車両に適用してもよい。或いは、モータ12に加え、エンジンを有するハイブリッド車両(電動車両)に適用することもできる。或いは、モータ12及びバッテリ16に加え、燃料電池を有する燃料電池車両(電動車両)に適用してもよい。或いは、電動車両10のみならず、複数の運転モードを有する別の移動体(例えば、船舶又は航空機)に適用することも可能である。
[5−2.運転モード]
上記実施形態では、運転モードとしてNモード、Eモード及びSモードの3つを設けたが、車両10の動力制限の程度が異なる2つ以上の運転モードを用いるものであれば、これに限らない。例えば、Nモード及びEモードのみを用いてもよい。或いは、Nモード、Eモード及びSモードに加え、又はこれらのいずれかに変えて、その他の運転モード(例えば、JP 2007−302055 Aに記載されるレースモード又はスノーモードの少なくとも一方)を組み合わせて又はNモード、Eモード及びSモードのいずれかに代えて用いることもできる。
上記実施形態では、運転モードとしてNモード、Eモード及びSモードの3つを設けたが、車両10の動力制限の程度が異なる2つ以上の運転モードを用いるものであれば、これに限らない。例えば、Nモード及びEモードのみを用いてもよい。或いは、Nモード、Eモード及びSモードに加え、又はこれらのいずれかに変えて、その他の運転モード(例えば、JP 2007−302055 Aに記載されるレースモード又はスノーモードの少なくとも一方)を組み合わせて又はNモード、Eモード及びSモードのいずれかに代えて用いることもできる。
上記実施形態では、モード切替スイッチ32を用いて運転モードを手動で切り替えたが、運転モードを切り替えることができれば、自動で運転モードを切り替えてもよい。例えば、Nモード又はSモードが選択されていても、バッテリ16の残容量(SOC)が所定の閾値を下回り、残り少なくなると、自動的にEモードに切り替えてもよい。
[5−3.出力制限制御及び車速制限制御(車速上限値設定制御)]
上記実施形態では、Eモードが選択されている場合における出力制限制御及び車速制限制御(車速上限値設定制御)に着目して説明したが、他の運転モードが選択されている場合であっても同様の制御を行うことができる。
上記実施形態では、Eモードが選択されている場合における出力制限制御及び車速制限制御(車速上限値設定制御)に着目して説明したが、他の運転モードが選択されている場合であっても同様の制御を行うことができる。
上記実施形態では、出力制限制御よりも先に車速制限制御を中断し、出力制限制御よりも後に車速制限制御を再開したが(図7A〜図7Cのt4〜t15参照)、両制御の中断に関するタイミングは、これに限らない。例えば、両制御の中断を同じタイミングで実行してもよい。
図8及び図9は、変形例に係るモータ出力制限制御及び車速制限制御(車速上限値設定制御)の第1及び第2フローチャートである。図10Aは、変形例に係るモータ出力制限制御及び車速制限制御を用いた場合における車速Vの一例を示すタイミングチャートであり、図10Bは、前記変形例のモータ出力制限制御及び車速制限制御を用いた場合におけるモータ駆動力Fの一例を示すタイミングチャートであり、図10Cは、前記変形例のモータ出力制限制御及び車速制限制御を用いた場合におけるアクセル開度θpの一例を示すタイミングチャートである。
図8のステップS51において、ECU34は、モード切替スイッチ32からの出力に基づいて、運転モードMがEモードであるか否かを判定する。Eモードでない場合(S51:NO)、今回の演算周期における処理を終える。すなわち、運転モードMがNモード又はSモードである場合、Eモードとは異なる方法でモータ12の駆動力上限値Fmax及び車速上限値Vmaxを制御する。
運転モードMがEモードである場合(S51:YES)、ステップS52において、ECU34は、モータ出力制限及び車速制限の中断を実行中であるか否かを判定する。当該判定は、前回の演算周期におけるフラグFLG11(前回)が1であるか否かを判定することにより行う。フラグFLG11は、Eモードにおいて両制限の実施状態を示すものであり、フラグFLG11が「0」のとき、両制限の中断を行っていないことを示し、フラグFLG11が「1」のとき、両制限の中断中であることを示す。
ステップS52において、フラグFLG11(前回)が「1」でなく、モータ出力制限及び車速制限の中断を実行中でない場合(S52:NO)、ステップS53において、ECU34は、運転者から両制限の中断要求があったか否かを判定する。具体的には、ECU34は、アクセル開度θp(今回)が、両制限の中断要求の有無を判定するための閾値(以下「制限中断閾値THθp11」又は「閾値THθp11」という。)以上であるか否かを判定する。本実施形態において、閾値THθp11は、いわゆる全開状態(WOT:Wide Open Throttle)である。
アクセル開度θp(今回)が閾値THθp11以上でない場合(S53:NO)、アクセルペダル18は全開状態まで踏み込まれておらず、両制限の中断要求が出されていない。この場合、ステップS56に進む。アクセル開度θp(今回)が閾値THθp11以上(図10Cの時点t23参照)である場合(S53:YES)、運転者によりアクセルペダル18が踏み込まれ、両制限の中断要求が出されている。この場合、ステップS54に進む。
ステップS54において、ECU34は、カウント値C11(前回)に1を加算したものをカウント値C11(今回)とする。カウント値C11は、当該中断要求の確定を判断するための値である。ステップS55において、ECU34は、当該中断要求を確定するか否かを判定する。当該判定は、カウント値C11(今回)が、当該中断要求を確定するための閾値(以下「中断判定閾値THc11」又は「閾値THc11」という。)以上であるか否かにより行う。
ステップS53において両制限の中断要求がない場合(S53:NO)又はカウント値C11(今回)が閾値THc11以上でなく、当該中断要求を確定しない場合(S55:NO)、ステップS56において、ECU34は、フラグFLG11(今回)に「0」を設定する。続くステップS57において、ECU34は、モータ出力制限及び車速制限を継続し、両制限の中断を行わない。その結果、モータ駆動力FはEモード上限値Fmax_e以下に抑制されると共に、車速VはEモード上限値Vmax_e以下に抑制される。
一方、ステップS55においてカウント値C11(今回)が閾値THc11以上であり、当該中断要求を確定する場合(S55:YES)、ステップS58において、ECU34は、フラグFLG11(今回)に「1」を設定する。続くステップS59において、ECU34は、モータ出力制限及び車速制限を中断し、両制限を行わない。その結果、モータ駆動力FはEモード上限値Fmax_eを超えることが可能になると共に、車速VはEモード上限値Vmax_eを超えることが可能となる。
上記実施形態では、出力制限制御及び車速制限制御(車速上限値設定制御)を組み合わせて用いたが、いずれか一方のみを行うことも可能である。
Claims (4)
- 車両の動力性能に関する制限がない又は前記動力性能に所定の制限を加える第1運転モードと、前記第1運転モードよりも前記動力性能を制限して前記第1運転モードより電力の消費量を小さくする第2運転モードとを備える電動車両であって、
前記第2運転モードでは、走行用電動機の出力を制限する出力制限制御を行い、
運転者による制限中断要求が入力装置に入力されたか否かを判定し、
前記第2運転モードでの走行中、前記運転者から前記入力装置に前記制限中断要求が入力されたときには、前記第2運転モードを継続しつつ、前記出力制限制御を中断し、
前記第2運転モードでは、前記出力制限制御に加え、前記電動車両の車速を制限する車速制限制御を行い、
前記第2運転モードでの走行中、前記運転者から前記入力装置に前記制限中断要求が入力されたときには、前記第2運転モードを継続しつつ、前記出力制限制御及び前記車速制限制御の両方を中断し、
前記第2運転モードを継続しつつ、前記出力制限制御及び前記車速制限制御の両方を中断している際、前記運転者から前記入力装置への前記制限中断要求の入力がなくなったときには、前記車速制限制御の中断を継続しつつ前記出力制限制御を再開する
ことを特徴とする電動車両。 - 請求項1記載の電動車両において、
前記車速制限制御の中断を継続しつつ前記出力制限制御を再開した後、車速が、前記車速制限制御で用いる前記第2運転モードの車速上限値以下になったとき、前記車速制限制御を再開する
ことを特徴とする電動車両。 - 請求項1又は2記載の電動車両において、
前記出力制限制御の中断は、前記車速制限制御を中断した後に行う
ことを特徴とする電動車両。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電動車両において、
アクセル開度が予め設定された出力制限中断閾値を超えているときに、前記制限中断要求が入力されたと判定する
ことを特徴とする電動車両。
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