JP5527259B2 - 出力トルク制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動機が発生する出力トルクを制御する出力トルク制御装置に関する。

従来、車両の駆動源として電動モータを備える車両において、アクセルペダルの踏み込み量に応じて電動モータの出力トルクを制御する技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。

特開平７−１４４６１９号公報

一方、車両の発進時は、急激に加速する場合と、緩やかに速度を上げる場合とがある。急激に加速する場合は、電動モータの出力トルクを瞬時に立ち上げることが求められる。緩やかに速度を上げる場合では、電動モータの出力トルクを緩やかに立ち上がることが求められる。

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、車両を急激に加速したい場合と、緩やかに速度を上げた場合であっても、アクセルペダルの踏み込み量が同じであると、電動モータの出力トルクの立ち上がりは、同じとなる。

このため、特許文献１に開示される技術では、運転者の要求に合わせた車両の加速を行うことが難しい。

本発明は、運転者の要求に合わせて車両を加速できる出力トルク制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載される発明の出力トルク制御装置は、車両が走行する際の駆動輪を回転させる電動機と、前記車両の運転者によって踏み込まれるアクセルペダルの踏み込み速度を検出する踏み込み速度検出手段と、前記電動機が発生する出力トルクを制御する制御手段と、を備える。前記制御手段は、加速モード検出手段と、出力トルク制御手段とを備える。

前記加速モード検出手段は、時間の経過に伴う前記電動機の出力トルクの増加量を示す出力トルク情報を具備した通常加速モードと、時間の経過に伴う前記電動機の出力トルクの増加量を前記通常加速モードよりも大きく示す出力トルク情報を具備した急加速モードとを、前記踏み込み速度検出手段の検出結果に基づいて選択する。

前記出力トルク制御手段は、前記加速モード検出手段の検出結果に対応する出力トルク情報を選択してこの出力トルク情報に基づいて前記電動機が発生する出力トルクを制御する。

前記出力トルク制御手段は、前記車両の車速を検出する車速検出手段を備える。

前記通常加速モードおよび前記急加速モードの前記出力トルク情報は、前記アクセルペダルが踏み込まれたときの前記車速が所定速度より大きいときの前記出力トルクの増加を示す第１の情報と、前記アクセルペダルが踏み込まれたときの前記車速が零以上であってかつ前記所定速度以下のときの前記出力トルクの増加を示すとともに前記第１の情報よりも早く出力トルクが大きくなることを示す第２の情報とをそれぞれ有する。

前記出力トルク制御手段は、前記車速検出手段の検出結果に基づいて前記アクセルペダルが踏み込まれたときの車速が前記所定速度より大きいか否かを判定して前記第１の情報または前記第２の情報を選択し、選択された情報に基づいて前記電動機が発生する出力トルクを制御する。又、前記第２の情報は、アクセルペダルの踏み込み初期に、所定時間は出力トルクの増加量を他より小さくする初期出力トルク情報を有する。

請求項２に記載される発明の出力トルク制御装置では、請求項１の記載において、前記通常加速モードの前記所定時間は、前記急加速モードの前記所定時間よりも長く設定する。

請求項１に記載の発明によれば、運転者の要求に合わせて車両を加速できる出力トルク制御装置を提供できる。

請求項１に記載の発明によれば、車両が所定の速度以下であるときは、第２の情報に基づいて電動機の出力トルクが制御される。このため、例えば、車両の速度が小さいときなどは、車両の速度を早期に上昇することができる。

請求項１に記載の発明によれば、アクセルペダルの踏み込み初期では、出力トルクの増加量を他よりも小さくすることによって、車両が急加速することを防止できる。

本発明の一実施形態に係る出力トルク制御装置を備える自動車を示す概略図。 本実施形態の出力トルク制御装置の通常加速モード用第１のパターンと急加速モード用第１のパターンとを示すグラフ。 本実施形態の出力トルク制御装置の通常加速モード用第２のパターンと急加速モード用第２のパターンとを示すグラフ。 図１に示す出力トルク制御装置の動作を示すフローチャート。 図１に示す出力トルク制御装置の動作を示すフローチャート。 停車状態の図１に示す自動車が、急加速モードで発進して第２の所定速度をこえた速度まで加速した後、通常モードに移行してさらに加速する場合の電動モータの出力トルクを示すグラフ。 停車状態の図１に示す自動車が、急加速モードで発進して第２の所定速度をこえた速度まで加速した後、通常モードに移行してさらに加速する場合のアクセルペダルの踏み込み動作を示す概略図。 停車状態の図１に示す自動車が、通常加速モードで発進して第２の所定速度をこえた速度まで加速した後、急加速モードに移行してさらに加速した場合の電動モータの出力トルクを示すグラフ。 停車状態の図１に示す自動車が、通常加速モードで発進して第２の所定速度をこえた速度まで加速した後、急加速モードに移行してさらに加速した場合のアクセルペダルの踏み込み動作を示す概略図。

本発明の一実施形態に係る出力トルク制御装置を、図１〜９を用いて説明する。図１は、本実施形態の出力トルク制御装置１００を備える自動車１を示す概略図である。図１に示すように、自動車１は、一対の前輪２と、一対の後輪３と、電動機の一例である電動モータ４と、減速機５を備えており、電動モータ４によって走行可能となる電気自動車である。後輪３は、電動モータ４に、減速機５を介して連結されている。電動モータ４の回転は、減速機５を介して後輪３に伝達される。このことによって後輪３が回転して自動車１が走行可能となる。後輪３は、電動モータ４によって回転される駆動輪である。

また、自動車１は、電動モータ４に電力を供給するバッテリ装置２０と、アクセルペダル３０と、アクセルセンサ４０と、踏み込み速度検出部５０と、車速に応じた信号を出力する車速センサ６０と、出力トルクセンサ７０と、メイン制御部８０とを備えている。

バッテリ装置２０は、複数のバッテリセルを備えるバッテリ本体２１と、バッテリ本体２１と電動モータ４とを接続し、バッテリ本体２１から電動モータ４に供給される電力を制御するインバータ２２と、モータ制御部２３とを備えている。モータ制御部２３は、後述されるモータ制御部２３から送信される指令にそってインバータ２２を制御する。

アクセルペダル３０は、車体前部に設けられている。運転者は、自動車１を走行する際に、アクセルペダル３０を踏み込む。アクセルセンサ４０は、アクセルペダル３０の踏み込み量を検出し、踏み込み量に対応する信号を出力する。なお、ここで言う踏み込み量は、アクセルペダル３０が踏み込まれていない位置、つまりアクセルペダル３０の初期位置Ａ０からの踏み込み量である。踏み込み量は、言い換えると、初期位置に対するアクセルペダル３０の位置である。

踏み込み速度検出部５０は、アクセルセンサ４０に接続されており、アクセルセンサ４０が出力する信号を受ける。踏み込み速度検出部５０は、アクセルセンサ４０の出力信号に基づいて、アクセルペダル３０の踏み込み速度を検出する。踏み込み速度の検出について具体的に説明する。踏み込み速度検出部５０は、アクセルセンサ４０の出力信号に基づいてアクセルペダル３０の踏み込み量の変化を検出するとともに、踏み込み量の変化とこの変化にかかる時間とに基づいて、アクセルペダル３０の踏み込み速度を検出する。

車速センサ６０は、減速機５の出力軸の回転数に対応する信号を検出する。なお、車輪速に基づいて車速を検出しても良い。その際に、車輪速をそのまま車速としたり、複数の車輪の車輪速平均を車速としても良い。出力トルクセンサ７０は、電動モータ４に設けられている。出力トルクセンサ７０は、電動モータ４の出力トルクに対応する信号を出力する。

メイン制御部８０は、アクセルセンサ４０と、車速センサ６０と、モータ制御部２３と、出力トルクセンサ７０と、踏み込み速度検出部５０とに接続されており、各々が出力した信号を受ける。

メイン制御部８０は、アクセルセンサ４０から受信した出力信号に基づいて、アクセルペダル３０の踏み込み量を得る。また、アクセルペダル３０の踏み込み量に基づいて、電動モータ４に要求される出力トルクを得る。メイン制御部８０は、アクセルペダル３０の踏み込み量に対応する電動モータ４の出力トルクの情報を備えている。

メイン制御部８０は、車速センサ６０から受信した出力信号に基づいて、自動車１の車速を得る。メイン制御部８０は、出力トルクセンサ７０から受信した信号に基づいて、電動モータ４の出力トルクの値を得る。メイン制御部８０は、踏み込み速度検出部５０の出力信号に基づいて、アクセルペダル３０の踏み込み速度を得る。

また、自動車１は、加速モードとして、通常加速モードと、急加速モードとを有している。メイン制御部８０は、アクセルペダル３０の踏み込み速度が零であると、前述の加速モードにはならず、安定走行であると判定する。

メイン制御部８０は、アクセルペダル３０の踏み込み速度が零より大きく、かつ、第１の所定速度Ｖ１以下である場合に、自動車１は通常加速モードであると判定する。なお、ここで言う第１の所定速度Ｖ１以下は、第１の所定速度Ｖ１も含む。

急加速モードは、通常加速モードに対して、自動車１の速度上昇が早い。言い換えると、急加速モードは、通常加速モードに対して、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクの立ち上がりが早い。メイン制御部８０は、アクセルペダル３０の踏み込み速度が第１の所定速度Ｖ１をより大きい場合は、自動車１は急加速モードであると判定する。

第１の所定速度Ｖ１は、通常加速モードと急加速モードとを分ける閾値である。第１の所定速度Ｖ１は、任意に設定することができる。例えば、緩やかに加速する場合など、通常運転時に加速する場合のアクセルペダル３０の踏み込み速度を実験によって得て、この踏み込み速度を第１の所定速度にしてもよい。

メイン制御部８０は、自動車１が通常加速モードのときは、通常加速モード用出力トルク立ち上がりパターンＰにそって電動モータ４の出力トルクが大きくなるように、モータ制御部２３に指令を出す。メイン制御部８０は、記憶部を備えており、この記憶部内に通常加速モード用出力トルク立ち上がりパターンＰの情報を予め備えている。

通常加速モード用出力トルク立ち上がりパターンＰは、通常加速モード用第１のパターンＰ１と、通常加速モード用第２のパターンＰ２とを有している。通常加速モード用第１のパターンＰ１は、自動車１の車速が第２の所定速度Ｖ２より大きい場合に用いられ、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクの立ち上がりを示す。通常加速モード用第２のパターンＰ２は、車速が零以上であってかつ第２の所定速度Ｖ２以下のときに用いられ、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクの立ち上がりを示す。

例えば、第２の所定速度Ｖ２は、自動車１の徐行運転の速度であって、ブレーキペダルを踏み込むことによって直ぐに停車できる速度である。また、零以上であって、かつ、第２の所定速度以下とは、零と第２の所定速度とを含む。

図２は、通常加速モード用第１のパターンＰ１を示している。図２の横軸は、時間を示している。横軸は、矢印ｘにそって進むにつれて、時間が経過することを示す。図２の縦軸は、電動モータ４の出力トルクを示す。縦軸は、矢印ｙに沿って進むにつれて、出力トルクが大きくなることを示している。

図２中、通常モード用第１のパターンＰ１は、３点鎖線で示されている。本実施形態では、通常モード用第１のパターンＰ１が示す電動モータ４の出力トルクの立ち上がりは、時間の経過とともに正比例して立ち上がっている。通常加速モード用第１のパターンＰ１は、通常加速時に適切な加速が得られるように、設定されている。ここで言う適切な加速とは、通常加速運転時に求められる加速であって、実験などによって求めることができる。

図３は、通常加速モード用第２のパターンＰ２を示している。図３の横軸と縦軸とは、図２の横軸と縦軸と同じである。図３中、通常加速モード用第２のパターンＰ２は、１点鎖線で示されている。図３に示すように、通常モード用第２のパターンＰ２は、第１の部分Ｐ２１と、第２の部分Ｐ２２とを有している。

第１の部分Ｐ２１は、アクセルペダル３０の踏み込み動作が開始されてから第１の所定時間ｔ１が経過するまでの、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクの立ち上がりを示す。第１の所定時間ｔ１では、第１の部分Ｐ２１が用いられる。第２の部分Ｐ２２は、第１の所定時間が経過した後の、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクの立ち上がりを示す。第１の所定時間ｔ１では、第２の部分Ｐ２２は用いられない。

第１，２の部分Ｐ２１，Ｐ２２は、ともに、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクが正比例して立ち上がっていることを示している。第１の部分Ｐ２１が示す電動モータ４の出力トルクの立ち上がりの勾配は、第２の部分Ｐ２２が示す電動モータ４の出力トルクの立ち上がりの勾配よりも小さい（初期出力トルク情報）。第１の部分Ｐ２１は、自動車１の発進時にアクセルペダル３０の踏み込んだ直後に自動車１が急加速することを防止するために設けられている。

踏み込み動作が開始されてから第１の所定時間ｔ１までは、本発明で言う踏み込み初期の一例である。この場合、第１の所定時間ｔ１は、踏み込み初期の範囲に含まれる。第２の部分Ｐ２２は、本発明で言う他の部分の一例となる。

第２の部分Ｐ２２は、図２に示す通常加速モード用第１のパターンＰ１よりも勾配が急である。これは、自動車１が第２の所定速度Ｖ２以下であるときに、自動車１が速やかに加速するようにするためである。このため、車速が第２の所定速度Ｖ２以下とそれ以外の場合において、アクセルペダル３０の踏み込み速度が同じであっても（この場合、踏み込み速度が零より大きくかつ第１の所定速度Ｖ１以下である）、車速が第２の所定速度Ｖ２以下の時の方が電動モータ４の出力トルクは早く大きくなる。このため、自動車１は、車速が第２の所定速度Ｖ２以下のときの方が、速く速度が上昇する。

メイン制御部８０は、自動車１が急加速モードのときは、急加速モード用出力トルク立ち上がりパターンＱにそって、電動モータ４の出力トルクを制御する。メイン制御部８０は、急加速モード用出力トルク立ち上がりパターンＱの情報を、上記の記憶部に予め備えている。

急加速モード用出力トルク立ち上がりパターンＱは、急加速モード用第１のパターンＱ１と、急加速モード用第２のパターンＱ２とを有している。急加速モード用第１のパターンＱ１は、自動車１の車速が第２の所定速度Ｖ２より大きい場合に用いられ、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクの立ち上がりを示す。急加速モード用第２のパターンＱ２は、車速が零以上であってかつ第２の所定速度Ｖ２以下のときに用いられ、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクの立ち上がりを示す。ここで言う、零以上であってかつ第２の所定速度Ｖ２以下とは、零と第２の所定速度とを含む概念である。

図２は、急加速モード用第１のパターンＱ１を示している。図２中、急加速モード用第１のパターンＱ１は、２点鎖線で示されている。本実施形態では、急加速モード用第１のパターンＱ１が示す電動モータ４の出力トルクの立ち上がりは、時間の経過とともに正比例して立ち上がっている。また、急加速モード用第１のパターンＱ１の勾配は、通常モード用第１のパターンＰ１の勾配よりも大きい。

急加速モード用第１のパターンＱ１は、自動車１を急加速するときに適切な加速が得られるように設定されている。ここで言う、急加速するときに適切な加速とは、急加速する際に求められる加速であって、実験などによって求めることができる。

図３は、急加速モード用第２のパターンＱ２を示している。図３中、急加速モード用第２のパターンＱ２は、実線で示されている。図３に示すように、急加速モード用第２のパターンＱ２は、第１の部分Ｑ２１と、第２の部分Ｑ２２とを有している。第１の部分Ｑ２１は、アクセルペダル３０の踏み込み動作が開始されてから第２の所定時間ｔ２が経過するまでの、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクの立ち上がりを示す。第２の部分Ｑ２２は、第２の所定時間ｔ２が経過した後の、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクの立ち上がりを示す。第２の所定時間ｔ２では、第１の部分Ｑ２１が用いられ、第２の部分Ｑ２２は用いられない。

第１，２の部分Ｑ２１，Ｑ２２は、ともに、時間の経過にともなう電動モータ４の出力トルクが正比例して立ち上がっていることを示している。第１の部分Ｑ２１が示す電動モータ４の出力トルクの立ち上がりの勾配は、第２の部分Ｑ２２が示す電動モータ４の出力トルクの立ち上がりの勾配よりも小さい（初期出力トルク情報）。第１の部分Ｑ２１は、自動車１の発進時にアクセルペダル３０の踏み込んだ直後に急加速することを防止するために設けられている。踏み込み動作が開始されてから第２の所定時間ｔ２までは、本発明で言う踏み込み初期の一例である。この場合、第２の所定時間ｔ２は、踏み込み初期に含まれる。第２の部分Ｑ２２は、本発明で言う他の部分の一例である。

第２の部分Ｑ２２は、図２に示す急加速モード用第１のパターンＱ１よりも勾配が急である。これは、自動車１が第２の所定速度Ｖ２以下であるときに、自動車１が速やかに加速するようにするためである。車速が第２の所定速度Ｖ２以下とそれ以外の場合において、アクセルペダル３０の踏み込み速度が同じであっても（この場合、踏み込み速度が第１の所定速度Ｖ１より大きい）、車速が第２の所定速度Ｖ２以下の時の方が電動モータ４の出力トルクは早く大きくなる。このため、自動車１は、車速が第２の所定速度Ｖ２以下のときの方が、速く速度が上昇する。

なお、第１の部分Ｐ２１，Ｑ２１の勾配は、同じである。第２の部分Ｑ２２の勾配は、第２の部分Ｐ２２の勾配よりも大きい。

上記のように、急加速モードでは、通常加速モードに比べて、自動車１は早期に加速される。また、通常加速モードと加速モードとの各々においては、自動車１の車速が第２の所定速度Ｖ２より大きい場合に対して第２の所定速度Ｖ２以下の場合の方が、自動車１が早期に加速される。

尚、ここでは通常加速モード用第１，２のパターンＰ１、Ｐ２を分ける閾値と、急加速モード用第１，２のパターンＱ１、Ｑ２を分ける閾値とを、それぞれ第２の所定速度Ｖ２として同じ値に設定したが、それぞれを異なる所定速度で設定しても良い。

上記された電動モータ４と、メイン制御部８０と、アクセルセンサ４０と、踏み込み速度検出部５０と、車速センサ６０と、インバータ２２と、出力トルクセンサ７０とは、電動モータ４の出力トルクを制御する出力トルク制御装置１００を構成する。出力トルク制御装置１００は、本発明で言う出力トルク制御装置の一例である。

アクセルセンサ４０と踏み込み速度検出部５０とは、本発明で言う踏み込み速度検出手段の一例を構成している。メイン制御部８０とモータ制御部２３とインバータ２２とは、本発明で言う制御手段の一例を構成している。メイン制御部８０は、本発明で言う加速モード検出手段の一例である。また、メイン制御部８０とモータ制御部２３とインバータ２２とは、本発明で言う出力トルク制御手段の一例を構成している。車速センサ６０とメイン制御部８０とは、本発明で言う車速検出手段の一例を構成している。

通常加速モード用出力トルク立ち上がりパターンＰは、本発明で言う出力情報の一例である。急加速モード用出力トルク立ち上がりパターンＱは、本発明で言う出力情報の一例である。

第２の所定速度Ｖ２は、本発明で言う所定速度の一例である。通常加速モード用第１のパターンＰ１は、本発明で言う第１の情報の一例である。急加速モード用第１のパターンＱ１は、本発明で言う第１の情報の一例である。第２の部分Ｐ２２，Ｑ２２は、本発明で言う第２の情報の一例である。

つぎに、出力トルク制御装置１００の動作を説明する。図４，５は、出力トルク制御装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。まず、停車状態の自動車１が、急加速モードで発進して第２の所定速度Ｖ２をこえた速度まで加速した後、通常モードに移行してさらに加速する場合の動作を説明する。図６は、停車状態の自動車１が、加速モードで発進して第２の所定速度Ｖ２をこえた速度まで加速した後、通常走行に移行してさらに加速した場合の電動モータ４の出力トルクの変位を示している。

図６に示す加速モードでは、運転者のアクセルペダル３０の踏み込み動作として、急加速モードで加速するべくアクセルペダル３０を踏み込み第１の動作と、第１の動作の終了後、通常加速モードで加速するべくさらにアクセルペダル３０を踏み込む第２の動作とがある。

図７は、上記の第１，２の動作でのアクセルペダル３０の踏み込み動作を示す概略図である。踏み込まれていない状態のアクセルペダル３０の位置である初期位置をＡ０とし、第１の動作で踏み込まれる最終位置である第１の位置をＡ１とし、第２の動作で踏み込まれる最終位置である第２の位置をＡ２としている。具体的には、運転者は、第１の動作で、アクセルペダル３０を、第１の位置Ａ１まで踏み込む。そして、アクセルペダル３０が第１の位置Ａ１まで踏み込まれた後、運転者は、アクセルペダル３０を第２の位置Ａ２まで踏み込む。

上記したように、第１の動作は、急加速モードであるので、初期位置Ａ０から第１の位置Ａ１までのアクセルペダル３０の踏み込み速度は、いずれの位置であっても、第１の所定速度Ｖ１をこえている。第２の動作は、通常加速モードであるので、第１の位置Ａ１から第２の位置Ａ２までのアクセルペダル３０の踏み込み速度は、いずれの位置であっても、零より大きくかつ第１の所定速度Ｖ１以下である。

図４に示すように、メイン制御部８０は、ステップＳＴ１で、メインスイッチがオン状態であるか否かを判定する。メインスイッチのオン状態とは、ドライブ状態にあるときに、アクセルペダル３０を踏み込むと自動車１が走行できる状態である。なお、メイン制御部８０は、自動車１の電気系統がオン状態になると動作を開始する。このため、メイン制御部８０は、メインスイッチがオン状態でなくても、動作を開始している。この説明では、メインスイッチはオン状態であるので、ついで、ステップＳＴ２に進む。

メイン制御部８０は、ステップＳＴ２では、車速を検出する。具体的には、メイン制御部８０は、車速センサ６０から受信する出力信号に基づいて車速を検出する。この説明では、自動車１は、停車状態から発進するので、メイン制御部８０は、車速が零であることを検出する。ついで、ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、メイン制御部８０は、アクセルペダル３０が踏み込まれているか否かを判定する。具体的には、メイン制御部８０は、アクセルセンサ４０から受信する出力信号に基づいて、アクセルペダル３０が踏み込まれているか否かを判定する。この説明では、アクセルペダル３０は踏み込まれているので、メイン制御部８０は、アクセルペダル３０が踏み込まれていると判定する。ついで、ステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ４では、メイン制御部８０は、踏み込み速度検出部５０にアクセルペダル３０の踏み込み速度の情報の出力を求める。このことによって、メイン制御部８０は、踏み込み速度を得る。ついで、ステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ５では、メイン制御部８０は、ステップＳＴ４で得た踏み込み速度が零である否かを判定する。この説明では、急加速モードで発進するので、踏み込み速度は、零ではない。メイン制御部８０は、踏み込み速度は、零ではないと判定する。ついで、ステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ６では、メイン制御部８０は、ステップＳＴ２で検出した車速が第２の所定速度Ｖ２よりも大きいか否かを判定する。この説明では、自動車１は、停車状態から発進するので、ステップＳＴ２で検出された車速は、零である。このため、メイン制御部８０は、車速が第２の所定速度Ｖ２より大きくないと判定する。ついで、ステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ７では、メイン制御部８０は、ステップＳＴ４で得たアクセルペダル３０の踏み込み速度が第１の所定速度Ｖ１より大きいか否かを判定する。第１の動作では、踏み込み速度は第１の所定速度Ｖ１より大きいので、メイン制御部８０は、踏み込み速度は第１の所定速度Ｖ１より大きいと判定する。ついで、ステップＳＴ８に進む。

ステップＳＴ８では、メイン制御部８０は、電動モータ４の出力トルクの上昇を制御するために、図３に実線で示す急加速モード用第２のパターンＰ２を選択する。ついで、図５に示すステップＳＴ９に進む。

ステップＳＴ９では、メイン制御部８０は、選択された加速パターンにそって電動モータ４の出力トルクを上昇するべく、モータ制御部２３に指令を出す。ここでは、メイン制御部８０は、ステップＳＴ８で選択された急加速モード用第２のパターンＰ２にそって出力が上昇するように、モータ制御部２３に指令を出す。モータ制御部２３は、メイン制御部８０からの指令に基づいて、インバータ２２を制御する。この結果、電動モータ４の出力トルクは、図６に示すように上昇していく。ついで、ステップＳＴ１０に進む。

ステップＳＴ１０では、メイン制御部８０は、踏み込み速度を得る。具体的には、メイン制御部８０は、踏み込み速度検出部５０に踏み込み速度の情報の出力を要求する。この結果、メイン制御部８０は、この時点ではアクセルペダル３０の踏み込み速度の情報を得る。そして、メイン制御部８０は、このステップで新たに得た踏み込み速度と第１の所定速度Ｖ１とを比較する。第１の動作では、踏み込み速度は、第１の所定速度Ｖ１よりも大きい。メイン制御部８０は、このステップで新たに検出された踏み込み速度は、第１の所定速度よりも大きいと判定する。ついで、ステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ１１では、メイン制御部８０は、ステップＳＴ１０の比較結果が、ステップＳＴ７または後述されるステップＳＴ１３のうち直前のステップでの判定結果と同じであるか否かを判定する。この説明では、ステップＳＴ７が直前のステップとなる。メイン制御部８０は、ステップＳＴ７では踏み込み速度が第１の所定速度よりも大きいと判定し、ステップＳＴ１０では、踏み込み速度は第１の所定速度Ｖ１よりも大きいと判定している。このため、メイン制御部８０は、比較結果が同じと判定する。ついで、ステップＳＴ１０に戻る。

第１の動作中は、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ１１に進んだ後、ステップＳＴ１０,ＳＴ１１が繰り返される。この間は、モータ制御部２３は、ステップＳＴ９でメイン制御部８０から受けた出力トルク出力指令に基づいて、インバータ２２を制御する。この結果、図６に示すように、電動モータ４の出力トルクは、発進後、急加速モード用第２のパターンｐ２にそって上昇する。

ついで、第１の動作が完了して第２の動作が開始されると、運転者のアクセルペダル３０の踏み込み速度が第１の所定速度Ｖ１以下となる。このため、メイン制御部８０は、ステップＳＴ１０で、踏み込み速度が第１の所定速度Ｖ１以下であると判定する。ついで、ステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ１１では、メイン制御部８０は、ステップＳＴ７とステップ１３とのうち直前のステップであるステップＳＴ７での判定結果と、ステップＳＴ１３での判定結果とが異なると判定する。具体的には、上記したようにステップＳＴ７では、踏み込み速度は第１の所定速度Ｖ１より大きいと判定されており、直前のステップＳＴ１０では踏み込み速度は第１の所定速度Ｖ１以下であると判定されている。判定結果が異なると判定されると、ステップＳＴ１２に進む。

ステップＳＴ１２では、メイン制御部８０は、ステップＳＴ１０で確認したアクセルペダル３０の踏み込み速度が零であるか否かを判定する。第２の動作中は、アクセルペダル３０の踏み込み速度は、零ではない。メイン制御部８０は、踏み込み速度が零ではないと判定する。ついで、ステップＳＴ１に戻り、ステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２では、メイン制御部８０は、車速を確認する。自動車１は、第１の動作によって加速しており、それゆえ、車速は、第２の所定速度Ｖ２よりも大きい。ついで、ステップＳＴ３を通って、ステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、メイン制御部８０は、踏み込み速度検出部５０の出力信号に基づいて、新たにアクセルペダル３０の踏み込み速度を確認する。この説明では、第２の動作であるので、アクセルペダル３０の踏み込み速度は、零以上であって、かつ、第１の所定速度Ｖ１以下である。ついで、ステップＳＴ５を通ってステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ６では、メイン制御部８０は、ステップＳＴ３で確認した車速が第２の所定速度より大きいか否かを判定する。上記したように、車速は、第２の所定速度よりも大きいので、メイン制御部８０は、車速が第２の所定速度Ｖ２よりも大きいと判定する。ついで、ステップＳＴ１３に進む。

ステップＳＴ１３では、メイン制御部８０は、ステップＳＴ４で確認したアクセルペダル３０の踏み込み速度が第１の所定速度Ｖ１よりも大きいか否かを判定する。第２の動作では、踏み込み速度は、第１の所定速度Ｖ１以下である。メイン制御部８０は、アクセルペダル３０の踏み込み速度が零より大きくて、かつ、第１の所定速度Ｖ１以下であると判定する。ついで、ステップＳＴ１６に進む。

ステップＳＴ１６では、電動モータ４の出力トルクを上昇する際に持ちる出力トルクの上昇パターンとして、通常加速モード用第１のパターンＰ１を選択する。ついで、ステップＳＴ９に進む。

ステップＳＴ９では、メイン制御部８０は、電動モータ４の出力トルクが通常加速モード用第１のパターンＰ１にそって上昇するように、モータ制御部２３に指令を出す。モータ制御部２３は、メイン制御部８０からの指令に基づいてインバータ２２を制御する。この結果、図６に示すように、第２の動作では、電動モータ４の出力トルクは、通常加速モード用第１のパターンＰ１にそって上昇する。ついで、ステップＳＴ１０に進む。

第２の動作中、つまり、アクセルペダル３０が第２の位置Ａ２に到達していない状態では、ステップＳＴ１０〜ＳＴ１１の動作が繰り返される。この結果、電動モータ４の出力トルクは、通常加速モード用第１のパターンＰ１にそって上昇していく。

また、第２の動作が完了すると、言い換えるとアクセルペダル３０が第２の位置Ａ２に到達すると、運転者はアクセルペダル３０をそれ以上踏み込まなくなる。つまり、アクセルペダル３０の踏み込み速度が零になる。メイン制御部８０は、ステップＳＴ１０で、アクセルペダル３０の踏み込み速度が零であることを、踏み込み速度検出部５０の出力信号に基づいて検出する。そして、アクセルペダル３０の踏み込み速度が第１の所定速度Ｖ１以下であると判定する。ついで、ステップＳＴ１１に進む。ステップＳＴ１１では、メイン制御部８０は、比較結果が異なると判定する。ついで、ステップＳＴ１７に進む。

ステップＳＴ１７では、メイン制御部８０は、アクセルペダル３０の踏み込み量を検出する。ついで、ステップＳＴ１８に進む。ステップＳＴ１８では、メイン制御部８０は、出力トルクセンサ７０の出力信号に基づいて電動モータ４の出力トルクを検出する。ついで、ステップＳＴ１９に進む。

ステップＳＴ１９では、メイン制御部８０は、電動モータ４の出力トルクが、ステップＳＴ１７で検出したアクセルペダル３０の踏み込み量の対応する出力トルクに達しているか否かを判定する。なお、ステップＳＴ１７絵言うアクセル踏み込み量は、初期位置Ａ０に対するアクセルペダル３０の第２の位置Ａ２までの踏み込み量である。

電動モータ４の出力トルクが、アクセルペダル３０の踏み込み量に対応する出力トルクに達していない場合は、ステップＳＴ１２に戻る。第２の動作が完了した後で電動モータ４の出力トルクがアクセルペダル３０の踏み込み量に対応する出力トルクに達していない状態では、ステップＳＴ１２，ＳＴ１７，ＳＴ１８，ＳＴ１９の動作が繰り返される。この間は、モータ制御部２３は、ステップＳＴ１６で選択された通常加速モード用第１のパターンＰ１にしたがって、電動モータ４の出力トルクをするべく、インバータ２２を制御する。

電動モータ４の出力トルクが、アクセルペダル３０の踏み込み量に対応する出力トルクに達すると、ステップＳＴ１９からステップＳＴ２０に進む。ステップＳＴ２０では、メイン制御部８０は、アクセルペダル３０の踏み込み量に対応する出力トルクを維持するように、モータ制御部２３に指令を出す。モータ制御部２３は、アクセルペダル３０の踏み込み量に対応する出力トルクを維持するように、インバータを制御する。この結果、電動モータ４の出力トルクは、アクセルペダル３０の踏み込み量に対応する値に維持される。ついで、ステップＳＴ１２に戻る。

アクセルペダル３０の位置が、第２の位置Ａ２に維持されている間は、ステップＳＴ１２，ＳＴ１７，ＳＴ１８，ＳＴ１９，ＳＴ２０の動作が繰り返される。メインスイッチがオフされると、メイン制御部８０は、ステップＳＴ１でメインスイッチがオフされたと判定し、出力トルク制御装置１００としての動作を中止する。

つぎに、自動車１が停止状態から通常加速モードで発進した後、急速加速モードでさらに加速する場合を説明する。図８は、停車状態の自動車１が、通常加速モードで発進して第２の所定速度Ｖ２をこえた速度まで加速した後、急加速モードに移行してさらに加速した場合の電動モータ４の出力トルクの変位を示している。

図８に示す加速モードでは、運転者のアクセルペダル３０の踏み込み動作として、通常加速モードで加速するべくアクセルペダル３０を踏み込み第３の動作と、第３の動作の終了後、急加速モードで加速するべくさらにアクセルペダル３０を踏み込む第４の動作とがある。

図９は、上記の第３，４の動作でのアクセルペダル３０の踏み込み動作を示す概略図である。第３の動作で踏み込まれる最終位置を第３の位置Ａ３とし、第４の動作で踏み込まれる最終位置を第４の位置Ａ４としている。具体的には、運転者は、第３の動作で、アクセルペダル３０を、初期位置Ａ０から第３の位置Ａ３まで踏み込む。そして、アクセルペダル３０が第３の位置Ａ３まで踏み込まれた後、運転者は、アクセルペダル３０を第４の位置Ａ４まで踏み込む。

上記したように、第３の動作は、急加速モードであるので、初期位置Ａ０から第３の位置Ａ３までのアクセルペダル３０の踏み込み速度は、いずれの位置であっても、零より大きくかつ第１の所定速度Ｖ１以下である。第４の動作は、急速加速モードであるので、第３の位置Ａ３から第４の位置Ａ４までのアクセルペダル３０の踏み込み速度は、いずれの位置であっても、第１の所定速度Ｖ１より大きい。

この説明では、ステップＳＴ６からステップＳＴ７に進む。ステップＳＴ７では、メイン制御部８０は、ステップＳＴ４で検出したアクセルペダル３０の踏み込み速度が第１の所定速度Ｖ１より大きいか否かを判定する。この説明では、自動車１は、通常加速モードで発進するので、メイン制御部８０は、踏み込み速度は第１の所定速度Ｖ１以下であると判定する。ついで、ステップＳＴ２１に進む。

ステップＳＴ２１では、メイン制御部８０は、電動モータ４の出力トルクを上昇する際のパターンとして、図２に通常加速モード用第２のパターンＰ２を選択する。ついで、ステップＳＴ９に進む。ステップＳＴ９では、メイン制御部８０は、選択されたパターンにそって電動モータ４の出力トルクを上昇するようにモータ制御部２３に指令を出す。ついで、ステップＴ１０に進む。第３の動作が完了するまで、言い換えると、アクセルペダル３０が第３の位置Ａ３に達するまでは、ステップＳＴ１０，ＳＴ１１が繰り返される。モータ制御部２３は、通常加速痩躯モード用第２のパターンＰ２に沿って電動モータ４の出力トルクが上昇するようにインバータ２２を制御する。

第３の動作が完了すると、ステップＳＴ１２からステップＳＴ１に戻る。そして、ステップＳＴ６からステップＳＴ１３に進む。第４の動作では、アクセルペダル３０の踏み込み速度は、第１の所定速度Ｖ１よりも大きい。ステップＳＴ１３では、メイン制御部８０は、踏み込み速度が第１の所定速度Ｖ１よりも大きいと判定する。ついで、ステップＳＴ２２に進む。

ステップＳＴ２２では、メイン制御部８０は、電動モータ４の出力トルクを上昇する際のパターンとして、急速加速モード用第１のパターンＱ１を選択する。ついで、ステップＳＴ９に進む。ステップＳＴ９では、選択された加速パターンにしたがって電動モータ４の出力トルクが上昇するように、モータ制御部２３に指令を出す。第４の動作中は、ステップＳＴ１０，ＳＴ１１が繰り返される。

第４の動作が完了すると、ステップＳＴ１２，ＳＴ１７，ＳＴ１８，ＳＴ１９，ＳＴ２０を繰り返して、電動モータ４の出力トルクが第４の位置Ａ４に対応する出力トルクになるまで電動モータ４の出力トルクは上昇する。この結果、電動モータ４の出力トルクは、図８に示すように上昇する。

このように構成される出力トルク制御装置１００は、通常加速モードと、急加速モードとを設定し、アクセルペダル３０の踏み込み速度に応じて、通常加速モードと急加速モードとのいずれか一方を選択する。急加速モードでの電動モータ４の出力トルクの立ち上がりは、通常加速モードでの電動モータ４の出力トルクの立ち上がりよりも早い。このため、自動車１は、運転者の要求に合わせて加速することができる。

また、自動車１の車速に応じて、同じ加速モードであっても電動モータ４の出力トルクの立ち上がりを変えている。具体的には、車速が第２の所定速度Ｖ２以下である場合では、自動車１の発進時であると判定し、車速が第２の所定速度Ｖ２より大きい場合に比べて電動モータ４の出力トルクが早く立ち上がる。

このため、車速が第２の所定速度Ｖ２以下である場合は、運転者によるアクセルペダル３０の踏み込み動作が、車速が第２の所定速度Ｖ２より大きい場合と同じであっても、自動車１は、早く加速する。このため、運転者は、自動車１の加速が素早く加速したと感じるので、ドライバビリティが向上する。

また、通常加速モードにおいて、第１の部分Ｐ２１が示す時間の経過に伴う出力トルクの立ち上がりが、第２の部分Ｐ２２が示す時間の経過に伴う出力トルクの立ち上がりよりも小さく設定されているため、自動車１が発進時に急加速することが防止される。このことは、急加速モードでも同様である。さらに、通常加速モードの第１の部分Ｐ２１が維持される第１の所定時間ｔ１は、急加速モードの第１部分Ｑ２１が維持される第２の所定時間ｔ２よりも長い。言い換えると、第２の所定時間ｔ２は、第１の所定時間ｔ１よりも短く設定されている。このことによって、急加速モードでは、自動車１の発進時に、通常加速モードに対して早く速度を上昇することができる。

また、自動車１の加速モードとして、複数設けている。本実施形態では、一例として、通常加速モードと、急加速モードである。このため、運転者のアクセルペダル３０の踏み込み操作に応じた細かな走行が可能となる。

なお、本実施形態では、２つの加速モードが用いられたが、アクセルペダル３０の踏み込み速度に応じて例えば３つ４つなどの他の複数の加速モードが設定されてもよい。そして、各加速モードでは、通常加速モードと急加速モードと同じように、車速が所定速度以下である場合と所定速度より大きい場合とで電動モータ４の出力トルクの立ち上がり異なるようにする。加速モードを多くすることによって、ドライバビリティを向上することができる。

本実施形態では、本発明で言う出力トルク情報の一例として、図２，３，６，８に示されるマップが用いられた。しかしながら、出力トルク情報としては、マップ以外の形式のデータなどの情報であってもよい。要するに、本発明でいう出力トルク情報は、時間の経過に伴う電動機の出力トルクの増加を示すものであればよい。

この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された内容を付記する。
１、
車両が走行する際の駆動輪を回転させる電動機と、
前記車両の運転者によって踏み込まれるアクセルペダルの踏み込み速度を検出する踏み込み速度検出手段と、
前記電動機が発生する出力トルクを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
時間の経過に伴う前記電動機の出力トルクの増加量を示す出力トルク情報を具備した通常加速モードと、時間の経過に伴う前記電動機の出力トルクの増加量を前記通常加速モードよりも大きく示す出力トルク情報を具備した急加速モードとを、前記踏み込み速度検出手段の検出結果に基づいて選択する加速モード検出手段と、前記加速モード検出手段の検出結果に対応する出力トルク情報を選択してこの出力トルク情報に基づいて前記電動機が発生する出力トルクを制御する出力トルク制御手段と
を具備することを特徴とする出力トルク制御装置。
２、
前記車両の車速を検出する車速検出手段を備え、
前記通常加速モードおよび前記急加速モードの前記出力トルク情報は、前記アクセルペダルが踏み込まれたときの前記車速が所定速度より大きいときの前記出力トルクの増加を示す第１の情報と、前記アクセルペダルが踏み込まれたときの前記車速が零以上であってかつ前記所定速度以下のときの前記出力トルクの増加を示すとともに前記第１の情報よりも早く出力トルクが大きくなることを示す第２の情報とをそれぞれ有し、
前記出力トルク制御手段は、前記車速検出手段の検出結果に基づいて前記アクセルペダルが踏み込まれたときの車速が前記所定速度より大きいか否かを判定して前記第１の情報または前記第２の情報を選択し、選択された情報に基づいて前記電動機が発生する出力トルクを制御することを特徴とする１に記載の出力トルク制御装置。
３、
前記第２の情報は、アクセルペダルの踏み込み初期に、所定時間は出力トルクの増加量を他より小さくする初期出力トルク情報を有し、
前記通常加速モードの前記所定時間は、前記急加速モードの前記所定時間よりも長く設定することを特徴とする２に記載の出力トルク制御装置。

１…自動車（車両）、３…後輪（駆動輪）、４…電動モータ（電動機）、２２…インバータ（制御手段、出力トルク制御手段）、２３…モータ制御部（制御手段、出力トルク制御手段）、３０…アクセルペダル、４０…アクセルセンサ（踏み込み速度検出手段、車速検出手段）、５０…踏み込み速度検出部（踏み込み速度検出部）、８０…メイン制御部（踏み込み速度検出手段、加速モード検出手段、制御手段、出力トルク制御手段、車速検出手段）、１００…出力トルク制御装置、Ｐ…通常加速モード用出力トルク立ち上がりパターン（出力トルク情報）、Ｐ１…通常加速モード用第１のパターン（第１の情報）、Ｐ２２…第２の部分（第２の情報）、Ｑ…急加速モード用出力トルク立ち上がりパターン（出力トルク情報）、Ｑ１…急加速モード用第１のパターン（第１の情報）、Ｑ２２…第２の部分（第２の情報）。

Claims (2)

1. 車両が走行する際の駆動輪を回転させる電動機と、
   前記車両の運転者によって踏み込まれるアクセルペダルの踏み込み速度を検出する踏み込み速度検出手段と、
   前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
   前記電動機が発生する出力トルクを制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   時間の経過に伴う前記電動機の出力トルクの増加量を示す出力トルク情報を具備した通常加速モードと、時間の経過に伴う前記電動機の出力トルクの増加量を前記通常加速モードよりも大きく示す出力トルク情報を具備した急加速モードとを、前記踏み込み速度検出手段の検出結果に基づいて選択する加速モード検出手段と、前記加速モード検出手段の検出結果に対応する出力トルク情報を選択してこの出力トルク情報に基づいて前記電動機が発生する出力トルクを制御する出力トルク制御手段と
   を具備し、
   前記通常加速モードおよび前記急加速モードの前記出力トルク情報は、前記アクセルペダルが踏み込まれたときの前記車速が所定速度より大きいときの前記出力トルクの増加を示す第１の情報と、前記アクセルペダルが踏み込まれたときの前記車速が零以上であってかつ前記所定速度以下のときの前記出力トルクの増加を示すとともに前記第１の情報よりも早く出力トルクが大きくなることを示す第２の情報とをそれぞれ有し、
   前記出力トルク制御手段は、前記車速検出手段の検出結果に基づいて前記アクセルペダルが踏み込まれたときの車速が前記所定速度より大きいか否かを判定して前記第１の情報または前記第２の情報を選択し、選択された情報に基づいて前記電動機が発生する出力トルクを制御し、
   更に、前記第２の情報は、アクセルペダルの踏み込み初期に、所定時間は出力トルクの増加量を他より小さくする初期出力トルク情報を有することを特徴とする出力トルク制御装置。
2. 前記通常加速モードの前記所定時間は、前記急加速モードの前記所定時間よりも長く設定することを特徴とする請求項１に記載の出力トルク制御装置。

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