JP5700955B2 - 電動車両のガタ詰め制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電動モータのみを動力源とする電気自動車や、エンジンおよび電動モータからのエネルギーを用いて走行するハイブリッド車両などの電動車両のガタ詰め制御装置に関し、特に電動モータのクリープトルクを0にするクリープカット中に前もって、電動モータから駆動車輪までのモータ伝動系におけるガタを詰めておく技術に関するものである。
電動車両は、運転者が車両の走行形態を指令するために行うシフト操作によって選択されたレンジに応じ電動モータを駆動し、これからの動力を車輪に伝達して電気走行を行うことができる。
そして自動変速機搭載車のように、電動車両を走行レンジが選択された状態でクリープトルクにより微速走行（クリープ走行）させるに際しては、電動モータを、これから微小なクリープトルクが出力されるよう駆動制御し、このクリープトルクを車輪に伝達して電動車両のクリープ走行を可能にする。
電動車両のクリープ走行制御技術としては従来、例えば特許文献1に記載のように、電動車両を上記のごとくクリープ走行可能にするほか、発進意図のない停車中など、所定のクリープカット許可条件が成立する間は、クリープ走行を未だ行うことがないことから、また電力消費を抑制するためもあって、電動モータのクリープトルクを0にするクリープカットを行うようにした技術が提案されている。
しかし、特許文献1に記載のようにクリープカットを行う場合、その前に選択していた走行レンジと逆向きの走行レンジへ切り替えてクリープ走行を再開したり、通常の発進加速を行うとき、以下のような問題を生ずる。
つまり、電動モータから駆動車輪までのモータ伝動系には、歯車のバックラッシュなどに起因して回転方向のガタが存在し、クリープカット直前に選択していた走行レンジと、その後のクリープ走行再開時や通常の発進加速時における走行レンジとが逆向きである場合、電動モータのトルクはクリープ走行再開時や通常の発進加速時に、モータ伝動系のガタを詰めた後にトルク伝達を開始することとなる。
この場合、モータ伝動系のガタを詰め終えたときに、歯車打音などの異音が発生したり、ショックが発生するという問題を生ずる。
この場合、モータ伝動系のガタを詰め終えたときに、歯車打音などの異音が発生したり、ショックが発生するという問題を生ずる。
本発明は、上記の実情に鑑み、クリープカット直前の走行レンジと、クリープ走行再開時や通常の発進加速時における走行レンジとが逆向きである場合でも、上記した異音やショックの問題を生ずることのないよう、クリープ走行再開時や通常の発進加速時までにモータ伝動系のガタを詰めておくことができる電動車両のガタ詰め制御装置を提供することを目的とする。
この目的のため、本発明による電動車両のガタ詰め制御装置は、以下のようにこれを構成する。
先ず、本発明の要旨構成の基礎前提となる電動車両を説明するに、これは、
運転者が車両の走行形態を指令するために行うシフト操作によって選択されたレンジに応じ電動モータからの動力を車輪に伝達して走行することができ、また上記電動モータからのクリープトルクにより微速でのクリープ走行が可能であると共に、所定のクリープカット許可条件が成立する間は上記電動モータのクリープトルクを0にするクリープカットを実行可能なものである。
先ず、本発明の要旨構成の基礎前提となる電動車両を説明するに、これは、
運転者が車両の走行形態を指令するために行うシフト操作によって選択されたレンジに応じ電動モータからの動力を車輪に伝達して走行することができ、また上記電動モータからのクリープトルクにより微速でのクリープ走行が可能であると共に、所定のクリープカット許可条件が成立する間は上記電動モータのクリープトルクを0にするクリープカットを実行可能なものである。
本発明のガタ詰め制御装置は、かかる電動車両に対し、
上記クリープカット許可条件が成立していて、且つ上記選択レンジが走行レンジにされているのを検知するクリープカット時走行レンジ選択検知手段と、
該手段によりクリープカット許可条件成立中に走行レンジが選択されているのを検知した時から制限時間中、該走行レンジでの駆動方向と同方向のトルクであって、上記クリープトルクよりも小さなトルクを電動モータが出力して、該トルクにより電動モータから車輪までのモータ伝動系におけるガタを減ずるよう該電動モータを出力制御する電動モータ制御手段とを設けた構成に特徴づけられる。
そして上記制限時間は、上記クリープカット許可条件の成立および走行レンジの選択が共に揃っている時間と、設定時間との短い方をもって該制限時間と定め、上記設定時間は、上記走行レンジでの駆動方向と同方向のトルクが上記電動モータから車輪までのモータ伝動系におけるガタを無くすのに必要な最小限の時間としたものである。
上記クリープカット許可条件が成立していて、且つ上記選択レンジが走行レンジにされているのを検知するクリープカット時走行レンジ選択検知手段と、
該手段によりクリープカット許可条件成立中に走行レンジが選択されているのを検知した時から制限時間中、該走行レンジでの駆動方向と同方向のトルクであって、上記クリープトルクよりも小さなトルクを電動モータが出力して、該トルクにより電動モータから車輪までのモータ伝動系におけるガタを減ずるよう該電動モータを出力制御する電動モータ制御手段とを設けた構成に特徴づけられる。
そして上記制限時間は、上記クリープカット許可条件の成立および走行レンジの選択が共に揃っている時間と、設定時間との短い方をもって該制限時間と定め、上記設定時間は、上記走行レンジでの駆動方向と同方向のトルクが上記電動モータから車輪までのモータ伝動系におけるガタを無くすのに必要な最小限の時間としたものである。
かかる本発明による電動車両のガタ詰め制御装置によれば、クリープカット許可条件成立中と、走行レンジが選択されていることとの2要件が揃った時から制限時間中、該走行レンジでの駆動方向と同方向のトルクであって、クリープトルクよりも小さなトルクを電動モータが出力して、該トルクにより電動モータから車輪までのモータ伝動系における、走行レンジ対応の駆動方向と同方向のガタを減ずるよう該電動モータを出力制御することとなる。
電動モータからの当該方向および大きさのトルクは、クリープカット直前の走行レンジと、クリープ走行再開時や発進加速時における走行レンジとが逆向きのため、モータ伝動系に走行レンジ対応の駆動方向と同方向のガタがあった場合においても、このガタをクリープカット中に前もって詰めておくよう機能する。
このため、クリープカット後のクリープ走行再開や通常の発進加速がガタのない状態から開始されることになり、歯車打音などの異音が発生したり、ショックが発生するという問題を解消することができる。
加えて、上記した走行レンジでの駆動方向と同方向のガタ詰めトルクをクリープトルクよりも小さなトルクとするため、また当該ガタ詰めトルクを、クリープカット許可条件成立中に走行レンジが選択された時から制限時間中のみ電動モータが出力することとも相まって、当該電動モータの消費電力を節約しつつ上記の効果を得ることができる。
更に上記制限時間は、上記クリープカット許可条件の成立および走行レンジの選択が共に揃っている時間と、設定時間との短い方をもって該制限時間と定め、また上記設定時間は、上記走行レンジでの駆動方向と同方向のトルクが上記電動モータから車輪までのモータ伝動系におけるガタを無くすのに必要な最小限の時間としたため、
上記クリープカット許可条件の成立および走行レンジの選択が一方でも欠けると、上記設定時間内であっても直ちに上記ガタ詰めトルク制御の終了により通常のクリープトルク制御または発進加速制御へ復帰することとなり、不要なガタ詰めトルク制御の継続により通常のクリープトルク制御または発進加速制御への復帰が遅れる弊害を回避し得ると共に、
モータ伝動系のガタ詰め完了を示す上記設定時間の経過時は、上記クリープカット許可条件の成立および走行レンジの選択が共に揃っていても上記ガタ詰めトルク制御を終了することとなり、ガタ詰めが完了しているのに無駄なガタ詰めトルク制御により電力が浪費されるのを回避することができる。
このため、クリープカット後のクリープ走行再開や通常の発進加速がガタのない状態から開始されることになり、歯車打音などの異音が発生したり、ショックが発生するという問題を解消することができる。
加えて、上記した走行レンジでの駆動方向と同方向のガタ詰めトルクをクリープトルクよりも小さなトルクとするため、また当該ガタ詰めトルクを、クリープカット許可条件成立中に走行レンジが選択された時から制限時間中のみ電動モータが出力することとも相まって、当該電動モータの消費電力を節約しつつ上記の効果を得ることができる。
更に上記制限時間は、上記クリープカット許可条件の成立および走行レンジの選択が共に揃っている時間と、設定時間との短い方をもって該制限時間と定め、また上記設定時間は、上記走行レンジでの駆動方向と同方向のトルクが上記電動モータから車輪までのモータ伝動系におけるガタを無くすのに必要な最小限の時間としたため、
上記クリープカット許可条件の成立および走行レンジの選択が一方でも欠けると、上記設定時間内であっても直ちに上記ガタ詰めトルク制御の終了により通常のクリープトルク制御または発進加速制御へ復帰することとなり、不要なガタ詰めトルク制御の継続により通常のクリープトルク制御または発進加速制御への復帰が遅れる弊害を回避し得ると共に、
モータ伝動系のガタ詰め完了を示す上記設定時間の経過時は、上記クリープカット許可条件の成立および走行レンジの選択が共に揃っていても上記ガタ詰めトルク制御を終了することとなり、ガタ詰めが完了しているのに無駄なガタ詰めトルク制御により電力が浪費されるのを回避することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
＜構成＞
図１は、本発明の一実施例になるガタ詰め制御装置を具えた車両の駆動系およびその制御系を示し、
本実施例において図1における車両は、左右前輪（または左右後輪）1L,1Rを駆動して走行可能な電気自動車とする。
これら左右輪1L,1Rの駆動に際しては、電動モータ（走行動力源）2により、ディファレンシャルギヤ装置を含む減速機3を介して、当該左右輪1L,1Rの駆動を行うものとする。
＜構成＞
図１は、本発明の一実施例になるガタ詰め制御装置を具えた車両の駆動系およびその制御系を示し、
本実施例において図1における車両は、左右前輪（または左右後輪）1L,1Rを駆動して走行可能な電気自動車とする。
これら左右輪1L,1Rの駆動に際しては、電動モータ（走行動力源）2により、ディファレンシャルギヤ装置を含む減速機3を介して、当該左右輪1L,1Rの駆動を行うものとする。
電動モータ2の駆動力制御に際しては、モータコントローラ4が、電源であるバッテリ5の電力をインバータ6により直流−交流変換して、またこの交流電力をインバータ6による制御下で電動モータ2へ供給することで、電動モータ2のトルクをモータコントローラ4での演算結果（目標モータトルク）に一致させるよう、当該電動モータ2の制御を行うものとする。
なお、モータコントローラ4での演算結果（目標モータトルク）が、車両のクリープ走行要求に呼応したクリープトルクである場合、モータコントローラ4はインバータ6を介し電動モータ2にクリープトルク発生電流を供給する。
このとき電動モータ2はクリープトルクを発生し、これが減速機3を介して左右輪1L,1Rへ伝達され、車両をクリープ走行させることができる。
このとき電動モータ2はクリープトルクを発生し、これが減速機3を介して左右輪1L,1Rへ伝達され、車両をクリープ走行させることができる。
また、モータコントローラ4での演算結果（目標モータトルク）が、電動モータ2に回生制動作用を要求する負極性のものである場合、モータコントローラ4はインバータ6を介し電動モータ2に発電負荷を与える。
このとき電動モータ2が回生制動作用により発電した電力は、インバータ6により交流−直流変換してバッテリ5に充電するものとする。
このとき電動モータ2が回生制動作用により発電した電力は、インバータ6により交流−直流変換してバッテリ5に充電するものとする。
モータコントローラ4には、上記の目標モータトルクを演算するための情報として、
電気自動車の対地速度である車速VSPを検出する車速センサ7からの信号と、
運転者によるアクセルペダル踏み込み量であるアクセル開度APO（電動モータ要求負荷）を検出するアクセル開度センサ8からの信号と、
電動モータ2の電流（図1ではU相、V相、W相よりなる三相交流であるから電流iu,iv,iw）を検出する電流センサ9からの信号と、
運転者が車両の走行形態を指令するために行うシフト操作によって選択されたレンジが前進走行(D)レンジ、モータ速度制限(B)レンジ（自動変速機搭載車におけるエンジンブレーキレンジに相当する）、後退走行(R)レンジ、停車(N)レンジ、駐車(P)レンジの何れであるかを検出するレンジセンサ11からの信号と、
ブレーキペダルを踏み込み制動時にONするブレーキスイッチ12からの信号とを入力する。
電気自動車の対地速度である車速VSPを検出する車速センサ7からの信号と、
運転者によるアクセルペダル踏み込み量であるアクセル開度APO（電動モータ要求負荷）を検出するアクセル開度センサ8からの信号と、
電動モータ2の電流（図1ではU相、V相、W相よりなる三相交流であるから電流iu,iv,iw）を検出する電流センサ9からの信号と、
運転者が車両の走行形態を指令するために行うシフト操作によって選択されたレンジが前進走行(D)レンジ、モータ速度制限(B)レンジ（自動変速機搭載車におけるエンジンブレーキレンジに相当する）、後退走行(R)レンジ、停車(N)レンジ、駐車(P)レンジの何れであるかを検出するレンジセンサ11からの信号と、
ブレーキペダルを踏み込み制動時にONするブレーキスイッチ12からの信号とを入力する。
モータコントローラ4は、これら入力情報に応じて電動モータ2を制御するPWM信号を生成し、このPWM信号に応じドライブ回路を通じてインバータ6の駆動信号を生成する。
インバータ6は、例えば各相ごとに2個のスイッチング素子（例えばIGBT等のパワー半導体素子）からなり、駆動信号に応じてスイッチング素子をON/OFFすることにより、バッテリ5から供給される直流の電流を交流に変換・逆変換し、電動モータ2に目標モータトルク対応の電流を供給する。
インバータ6は、例えば各相ごとに2個のスイッチング素子（例えばIGBT等のパワー半導体素子）からなり、駆動信号に応じてスイッチング素子をON/OFFすることにより、バッテリ5から供給される直流の電流を交流に変換・逆変換し、電動モータ2に目標モータトルク対応の電流を供給する。
電動モータ2は、インバータ6より供給される交流電流により、これに応じた駆動力を発生し、減速機3を通して左右輪1L,1Rに駆動力を伝達する。
また車両走行中、電動モータ2が左右輪1L,1Rに連れ回される所謂逆駆動時は、電動モータ2に発電負荷を与えて電動モータ2に回生制動作用を行わせることで、車両の運動エネルギーを回生してバッテリ5に蓄電する。
また車両走行中、電動モータ2が左右輪1L,1Rに連れ回される所謂逆駆動時は、電動モータ2に発電負荷を与えて電動モータ2に回生制動作用を行わせることで、車両の運動エネルギーを回生してバッテリ5に蓄電する。
＜ガタ詰め制御＞
モータコントローラ4は、図2の制御プログラムを実行してガタ詰め制御を遂行することにより上記の目標モータトルクを求め、これをインバータ6へ指令して電動モータ2の駆動制御に資する。
モータコントローラ4は、図2の制御プログラムを実行してガタ詰め制御を遂行することにより上記の目標モータトルクを求め、これをインバータ6へ指令して電動モータ2の駆動制御に資する。
図2のステップＳ11においては、クリープカット許可条件が成立し、前記のクリープトルクを0にするクリープカットが実行されているか否かをチェックする。
クリープカット許可条件は、ブレーキスイッチ12がONになっている制動状態であることと、且つ、車速VSPが停車状態を示していることとの2要件で、これら要件が揃っているとき、つまり発進意図のない停車状態であるとき、クリープカット許可条件が成立していてクリープカットを実行すべきとするものである。
なおクリープカット許可条件の不成立（クリープカット禁止）は、運転者がブレーキペダル踏力を弱めてブレーキスイッチ12がOFFになったとき、つまり運転者の発進意志が認められた発進意志判定時をもって、クリープカット許可条件が不成立（クリープカット禁止）とする。
クリープカット許可条件は、ブレーキスイッチ12がONになっている制動状態であることと、且つ、車速VSPが停車状態を示していることとの2要件で、これら要件が揃っているとき、つまり発進意図のない停車状態であるとき、クリープカット許可条件が成立していてクリープカットを実行すべきとするものである。
なおクリープカット許可条件の不成立（クリープカット禁止）は、運転者がブレーキペダル踏力を弱めてブレーキスイッチ12がOFFになったとき、つまり運転者の発進意志が認められた発進意志判定時をもって、クリープカット許可条件が不成立（クリープカット禁止）とする。
ステップＳ11においてクリープカット実行中でないと判定する場合、図示せざるクリープ走行制御や、通常走行制御を行いつつ、制御をステップＳ12に進めて、後述のガタ詰め制御で用いる得るようシフトセレクトフラグFLAGを0にリセットすると共に、シフトセレクトフラグ継続タイマTを設定時間T1にセットして、制御をそのまま終了する。
ステップＳ11でクリープカット実行中でないと判定したときに実行される図示せざるクリープ走行制御および通常走行制御のうち、本発明に係わるクリープ走行制御の概略を説明する。
上記のクリープカット許可条件の不成立（クリープカット禁止）中、車速VSPが極低くて、且つ、アクセル開度APOが極小さいクリープ走行領域である間、モータコントローラ4はクリープ走行が要求されていると判定し、目標モータトルクにクリープトルクを設定して、インバータ6を介し電動モータ2にクリープトルク発生電流を供給する。
このとき電動モータ2はクリープトルクを発生し、これが減速機3を介して左右輪1L,1Rへ伝達され、車両をクリープ走行させることができる。
上記のクリープカット許可条件の不成立（クリープカット禁止）中、車速VSPが極低くて、且つ、アクセル開度APOが極小さいクリープ走行領域である間、モータコントローラ4はクリープ走行が要求されていると判定し、目標モータトルクにクリープトルクを設定して、インバータ6を介し電動モータ2にクリープトルク発生電流を供給する。
このとき電動モータ2はクリープトルクを発生し、これが減速機3を介して左右輪1L,1Rへ伝達され、車両をクリープ走行させることができる。
ステップＳ11で、クリープカット許可条件の成立によりクリープトルクを0にするクリープカットが実行されていると判定する間、制御をステップＳ13へ進め、選択中のレンジが走行（D,B,R）レンジか、非走行(N,P)レンジの何れであるかをチェックする。
従ってステップＳ11およびステップＳ13は、本発明におけるクリープカット時走行レンジ選択検知手段に相当する。
従ってステップＳ11およびステップＳ13は、本発明におけるクリープカット時走行レンジ選択検知手段に相当する。
ステップＳ13で非走行(N,P)レンジが選択されていると判定する場合、ガタ詰め制御が不要であることから、ステップＳ12を実行して制御をそのまま終了する。
ステップＳ13で走行（D,B,R）レンジが選択されていると判定する場合は、制御をステップＳ14以降に進めて以下のごとくにガタ詰め制御を遂行する。
ステップＳ14においては、ステップＳ13で走行（D,B,R）レンジが選択されていると判定してから1回目か否かをチェックし、初回に１回だけ実行されるステップＳ15において、前記のシフトセレクトフラグ継続タイマTを0にリセットした後、制御をステップＳ16に進める。
しかし以後は、ステップＳ14がステップＳ15をバイパスして制御をステップＳ16へ進めることから、上記のシフトセレクトフラグ継続タイマTは、ステップＳ11でクリープカット許可条件の成立によりクリープカットが実行されていると判定し、且つ、ステップＳ13で走行（D,B,R）レンジが選択されていると判定した瞬時からの経過時間を計測可能となる。
ステップＳ14においては、ステップＳ13で走行（D,B,R）レンジが選択されていると判定してから1回目か否かをチェックし、初回に１回だけ実行されるステップＳ15において、前記のシフトセレクトフラグ継続タイマTを0にリセットした後、制御をステップＳ16に進める。
しかし以後は、ステップＳ14がステップＳ15をバイパスして制御をステップＳ16へ進めることから、上記のシフトセレクトフラグ継続タイマTは、ステップＳ11でクリープカット許可条件の成立によりクリープカットが実行されていると判定し、且つ、ステップＳ13で走行（D,B,R）レンジが選択されていると判定した瞬時からの経過時間を計測可能となる。
ステップＳ15においては、前記のシフトセレクトフラグFLAGを1にセットし、次のステップＳ17においては、シフトセレクトフラグ継続タイマTを歩進（インクリメント）させて、上記経過時間の計測を行う。
ステップＳ18においては、シフトセレクトフラグ継続タイマTが前記の設定時間T1未満であるか否かをチェックする。
つまり、ステップＳ11でクリープカット許可条件の成立によりクリープカットが実行されていると判定し、且つ、ステップＳ13で走行（D,B,R）レンジが選択されていると判定した瞬時からの経過時間が設定時間T1内か否かをチェックする。
ステップＳ18においては、シフトセレクトフラグ継続タイマTが前記の設定時間T1未満であるか否かをチェックする。
つまり、ステップＳ11でクリープカット許可条件の成立によりクリープカットが実行されていると判定し、且つ、ステップＳ13で走行（D,B,R）レンジが選択されていると判定した瞬時からの経過時間が設定時間T1内か否かをチェックする。
当初はT<T1であるため、ステップＳ19において、シフトセレクトフラグFLAGが1で、且つ、選択レンジが前進走行(D,B)レンジか否かを、またステップＳ20において、シフトセレクトフラグFLAGが1で、且つ、選択レンジが後退走行(R)レンジか否かをチェックする。
ステップＳ19でシフトセレクトフラグFLAG＝1、且つ、選択レンジ＝前進走行(D,B)レンジと判定するときは、ステップＳ21において、当該前進走行レンジでの駆動方向と同方向の前進方向のガタ詰めトルクを、インバータ6への目標モータトルクとして出力する。
ステップＳ20でシフトセレクトフラグFLAG＝1、且つ、選択レンジ＝後退走行(R)レンジと判定するときは、ステップＳ22において、当該後退走行レンジでの駆動方向と同方向の後退方向のガタ詰めトルクを、インバータ6への目標モータトルクとして出力する。
従ってステップＳ21およびステップＳ22はそれぞれ、本発明における電動モータ制御手段に相当する。
ステップＳ20でシフトセレクトフラグFLAG＝1、且つ、選択レンジ＝後退走行(R)レンジと判定するときは、ステップＳ22において、当該後退走行レンジでの駆動方向と同方向の後退方向のガタ詰めトルクを、インバータ6への目標モータトルクとして出力する。
従ってステップＳ21およびステップＳ22はそれぞれ、本発明における電動モータ制御手段に相当する。
ステップＳ19およびステップＳ20の何れも「No」の判定である場合は、ステップＳ21およびステップＳ22を実行することなく、つまりガタ詰めトルクを出力することなく目標モータトルクを、ステップＳ11での「クリープカット実行中」に呼応した0に維持する。
ステップＳ18でシフトセレクトフラグ継続タイマTが前記の設定時間T1以上になったと判定するとき、つまり、ステップＳ11でクリープカット許可条件の成立によりクリープカットが実行されていると判定し、且つ、ステップＳ13で走行（D,B,R）レンジが選択されていると判定した瞬時から設定時間T1が経過したとき、ステップＳ12において、シフトセレクトフラグFLAGを0にリセットすると共に、シフトセレクトフラグ継続タイマTを設定時間T1にセットする。
＜作用効果＞
本実施例の図2によるガタ詰め制御によれば、図3〜5のタイムチャートに示すようなクリープカットおよびレンジ切り替えが行われた場合につき代表的に説明すると、以下のような作用効果を奏し得る。
本実施例の図2によるガタ詰め制御によれば、図3〜5のタイムチャートに示すようなクリープカットおよびレンジ切り替えが行われた場合につき代表的に説明すると、以下のような作用効果を奏し得る。
(1)図3は、瞬時t1〜t4のクリープカット実行中の瞬時t2に非走行レンジから走行レンジへのレンジ切り替えが行われ、クリープカットを実行しなくなった瞬時t4よりも後の瞬時t5に走行レンジから非走行レンジへのレンジ切り替えが行われた場合の動作タイムチャートである。
瞬時t1にクリープカットが実行されるようになっても、未だ非走行レンジであるため、図2の制御プログラムはステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ12を含むループを選択する。
このため、シフトセレクトフラグFLAGが0、シフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1のままである。
従って、ステップＳ21およびステップＳ22が実行されることがなく、電動モータ2はガタ詰めトルクを出力しないが、未だ非走行レンジであるためモータ伝動系のガタ詰めは不要である。
このため、シフトセレクトフラグFLAGが0、シフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1のままである。
従って、ステップＳ21およびステップＳ22が実行されることがなく、電動モータ2はガタ詰めトルクを出力しないが、未だ非走行レンジであるためモータ伝動系のガタ詰めは不要である。
瞬時t1〜t4のクリープカット実行中の瞬時t2に非走行レンジから走行レンジへのレンジ切り替えが行われると、
図2の制御プログラムは、初回はステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ14、ステップＳ15、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択し、
以後は、ステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択する。
図2の制御プログラムは、初回はステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ14、ステップＳ15、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択し、
以後は、ステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択する。
このため、シフトセレクトフラグFLAGが1にされ（ステップＳ16）、シフトセレクトフラグ継続タイマTがリセット後（ステップＳ15）、歩進されて（ステップＳ17）、当該瞬時t2からの経過時間を計測する。
このシフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1未満であるt2〜t3の間、選択レンジが前進走行レンジであれば、このことと、シフトセレクトフラグFLAG＝1とで、ステップＳ21が実行される結果、電動モータ2が図3の最下段に実線で示す前進回転方向のガタ詰めトルクを出力し、モータ伝動系のガタ詰めを行うことができる。
またシフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1未満であるt2〜t3の間、選択レンジが後退走行レンジであれば、このことと、シフトセレクトフラグFLAG＝1とで、ステップＳ22が実行される結果、電動モータ2が図3の最下段に破線で示す後退回転方向のガタ詰めトルクを出力し、モータ伝動系のガタ詰めを行うことができる。
シフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1になる瞬時t3では、ステップＳ18がステップＳ12を選択するようになり、次回のガタ詰め制御に備えてシフトセレクトフラグFLAGを0にリセットすると共に、シフトセレクトフラグ継続タイマTに設定時間T1をセットする。
そして、かようにステップＳ18がステップＳ12を選択するようになることで瞬時t3以後は、ステップＳ21およびステップＳ22が実行されなくなる結果、電動モータ2はガタ詰めトルクを出力しなくなるが、
瞬時t2から設定時間T1中に電動モータ2から出力されたガタ詰めトルクにより既にモータ伝動系のガタ詰めが完了しており、瞬時t4以後におけるクリープ走行再開時や、通常の発進加速時に異音やショックを生ずることがない。
瞬時t2から設定時間T1中に電動モータ2から出力されたガタ詰めトルクにより既にモータ伝動系のガタ詰めが完了しており、瞬時t4以後におけるクリープ走行再開時や、通常の発進加速時に異音やショックを生ずることがない。
以上の作用効果に照らして、図2のステップＳ21およびステップＳ22におけるガタ詰めトルクは、クリープトルクよりも小さく、好ましくはモータ伝動系のガタを無くすのに必要な最小限のトルク値とするのが、電動モータ2の消費電力を節約する意味合いにおいてよい。
また設定時間T1も、上記のガタ詰めトルクがモータ伝動系のガタを無くすのに必要な最小限の時間とするのが、電動モータ2の消費電力を節約する意味合いにおいて好ましい。
(2) 図4は、瞬時t1に非走行レンジから走行レンジへのレンジ切り替えが行われ、瞬時t4に走行レンジから非走行レンジへのレンジ切り替えが行われ、この間における瞬時t2〜t3中にクリープカットが実行された場合の動作タイムチャートである。
瞬時t2のクリープカット開始時までは、図2の制御プログラムがステップＳ11、ステップＳ12を含むループを選択するため、シフトセレクトフラグFLAGが0、シフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1のままである。
クリープカットが開始される瞬時t2に至ると、既に走行レンジが選択されているため、図2の制御プログラムは、初回はステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ14、ステップＳ15、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択し、
以後は、ステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択する。
以後は、ステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択する。
このため、シフトセレクトフラグFLAGが1にされ（ステップＳ16）、シフトセレクトフラグ継続タイマTがリセット後（ステップＳ15）、歩進されて（ステップＳ17）、当該瞬時t2からの経過時間を計測する。
このシフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1未満であるt2〜t3の間、選択レンジが前進走行レンジであれば、このことと、シフトセレクトフラグFLAG＝1とで、ステップＳ21が実行される結果、電動モータ2が図4の最下段に実線で示す前進回転方向のガタ詰めトルクを出力し、モータ伝動系のガタ詰めを行うことができる。
またシフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1未満であるt2〜t3の間、選択レンジが後退走行レンジであれば、このことと、シフトセレクトフラグFLAG＝1とで、ステップＳ22が実行される結果、電動モータ2が図4の最下段に破線で示す後退回転方向のガタ詰めトルクを出力し、モータ伝動系のガタ詰めを行うことができる。
シフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1になる前の瞬時t3にクリープカット許可条件が成立しなくなってクリープカットが実行されなくなると、ステップＳ11がステップＳ12を選択するようになり、次回のガタ詰め制御に備えてシフトセレクトフラグFLAGを0にリセットすると共に、シフトセレクトフラグ継続タイマTに設定時間T1をセットする。
そして、かようにステップＳ11がステップＳ12を選択するようになることで瞬時t3以後は、ステップＳ21およびステップＳ22が実行されなくなる結果、電動モータ2はガタ詰めトルクを出力しなくなるが、
瞬時t2からクリープカット中止瞬時t3までの間に電動モータ2から出力されたガタ詰めトルクによりモータ伝動系のガタ詰めが小さくされており、瞬時t3以後におけるクリープ走行再開時や、通常の発進加速時に異音やショックを生ずることがない。
瞬時t2からクリープカット中止瞬時t3までの間に電動モータ2から出力されたガタ詰めトルクによりモータ伝動系のガタ詰めが小さくされており、瞬時t3以後におけるクリープ走行再開時や、通常の発進加速時に異音やショックを生ずることがない。
またクリープカット中止瞬時t3に直ちに、電動モータ2をガタ詰めトルク制御から、クリープカット制御終了（クリープ走行再開制御や、通常の発進加速制御）へと移行させるため、これらクリープ走行の再開や、通常の発進加速が遅れるのを防止することができる。
(3) 図5は、瞬時t1〜t5のクリープカット実行中の瞬時t2に非走行レンジから走行レンジへのレンジ切り替えが行われ、瞬時t3に走行レンジから非走行レンジへ戻すレンジ切り替えが行われ、瞬時t4に再び非走行レンジから走行レンジへのレンジ切り替えが行われ、クリープカットを実行しなくなった瞬時t5よりも後の瞬時t6に走行レンジから非走行レンジへ戻すレンジ切り替えが行われた場合の動作タイムチャートである。
瞬時t1にクリープカットが実行されるようになっても、未だ非走行レンジであるため、図2の制御プログラムはステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ12を含むループを選択する。
このため、シフトセレクトフラグFLAGが0、シフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1のままである。
従って、ステップＳ21およびステップＳ22が実行されることがなく、電動モータ2はガタ詰めトルクを出力しないが、未だ非走行レンジであるためモータ伝動系のガタ詰めは不要である。
このため、シフトセレクトフラグFLAGが0、シフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1のままである。
従って、ステップＳ21およびステップＳ22が実行されることがなく、電動モータ2はガタ詰めトルクを出力しないが、未だ非走行レンジであるためモータ伝動系のガタ詰めは不要である。
瞬時t1〜t5のクリープカット実行中の瞬時t2に非走行レンジから走行レンジへのレンジ切り替えが行われると、
図2の制御プログラムは、初回はステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ14、ステップＳ15、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択し、
以後は、ステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択する。
図2の制御プログラムは、初回はステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ14、ステップＳ15、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択し、
以後は、ステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択する。
このため、シフトセレクトフラグFLAGが1にされ（ステップＳ16）、シフトセレクトフラグ継続タイマTがリセット後（ステップＳ15）、歩進されて（ステップＳ17）、当該瞬時t2からの経過時間を計測する。
このシフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1未満であるt2〜t3の間、選択レンジが前進走行レンジであれば、このことと、シフトセレクトフラグFLAG＝1とで、ステップＳ21が実行される結果、電動モータ2が図5の最下段に実線で示す前進回転方向のガタ詰めトルクを出力し、モータ伝動系のガタ詰めを行うことができる。
またシフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1未満であるt2〜t3の間、選択レンジが後退走行レンジであれば、このことと、シフトセレクトフラグFLAG＝1とで、ステップＳ22が実行される結果、電動モータ2が図5の最下段に破線で示す後退回転方向のガタ詰めトルクを出力し、モータ伝動系のガタ詰めを行うことができる。
シフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1未満であっても、瞬時t3に走行レンジから非走行レンジへ戻すレンジ切り替えが行われると、ステップＳ13がステップＳ12を選択するようになり、次回のガタ詰め制御に備えてシフトセレクトフラグFLAGを0にリセットすると共に、シフトセレクトフラグ継続タイマTに設定時間T1をセットする。
そして、かようにステップＳ13がステップＳ12を選択するようになることで瞬時t3以後は、ステップＳ21およびステップＳ22が実行されなくなる結果、電動モータ2はガタ詰めトルクを出力しなくなるが、
瞬時t2からレンジ切り替え瞬時t3までの間に電動モータ2から出力されたガタ詰めトルクによりモータ伝動系のガタ詰めが小さくされており、瞬時t3以後におけるクリープ走行再開時や、通常の発進加速時に異音やショックを生ずることがない。
瞬時t2からレンジ切り替え瞬時t3までの間に電動モータ2から出力されたガタ詰めトルクによりモータ伝動系のガタ詰めが小さくされており、瞬時t3以後におけるクリープ走行再開時や、通常の発進加速時に異音やショックを生ずることがない。
またレンジ切り替え瞬時t3に直ちに、電動モータ2をガタ詰めトルク制御から、クリープカット制御に復帰させるため、電動モータ2が無駄にガタ詰めトルクを出力して電力を消費するのを回避することができる。
その後、クリープカット中の瞬時t4に再び非走行レンジから走行レンジへのレンジ切り替えが行われると、
図2の制御プログラムは、初回はステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ14、ステップＳ15、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択し、
以後は、ステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択する。
図2の制御プログラムは、初回はステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ14、ステップＳ15、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択し、
以後は、ステップＳ11、ステップＳ13、ステップＳ16、ステップＳ17、ステップＳ18、ステップＳ19（またはステップＳ20）、ステップＳ21（またはステップＳ22）を含むループを選択する。
このため、シフトセレクトフラグFLAGが1にされ（ステップＳ16）、シフトセレクトフラグ継続タイマTがリセット後（ステップＳ15）、歩進されて（ステップＳ17）、当該瞬時t2からの経過時間を計測する。
このシフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1未満であるt4〜t5の間、選択レンジが前進走行レンジであれば、このことと、シフトセレクトフラグFLAG＝1とで、ステップＳ21が実行される結果、電動モータ2が図5の最下段に実線で示す前進回転方向のガタ詰めトルクを出力し、モータ伝動系のガタ詰めを行うことができる。
またシフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1未満であるt4〜t5の間、選択レンジが後退走行レンジであれば、このことと、シフトセレクトフラグFLAG＝1とで、ステップＳ22が実行される結果、電動モータ2が図5の最下段に破線で示す後退回転方向のガタ詰めトルクを出力し、モータ伝動系のガタ詰めを行うことができる。
シフトセレクトフラグ継続タイマTが設定時間T1未満であっても、瞬時t5にクリープカット許可条件の不成立によりクリープカットが実行されなくなると、ステップＳ11がステップＳ12を選択するようになり、次回のガタ詰め制御に備えてシフトセレクトフラグFLAGを0にリセットすると共に、シフトセレクトフラグ継続タイマTに設定時間T1をセットする。
そして、かようにステップＳ11がステップＳ12を選択するようになることで瞬時t5以後は、ステップＳ21およびステップＳ22が実行されなくなる結果、電動モータ2はガタ詰めトルクを出力しなくなるが、
瞬時t4からクリープカット許可条件不成立瞬時t5までの間に電動モータ2から出力されたガタ詰めトルクによりモータ伝動系のガタ詰めが小さくされており、瞬時t5以後におけるクリープ走行再開時や、通常の発進加速時に異音やショックを生ずることがない。
瞬時t4からクリープカット許可条件不成立瞬時t5までの間に電動モータ2から出力されたガタ詰めトルクによりモータ伝動系のガタ詰めが小さくされており、瞬時t5以後におけるクリープ走行再開時や、通常の発進加速時に異音やショックを生ずることがない。
またクリープカット許可条件不成立瞬時t5に直ちに、電動モータ2をガタ詰めトルク制御から、クリープカット制御終了（クリープ走行再開制御や、通常の発進加速制御）へと移行させるため、これらクリープ走行の再開や、通常の発進加速が遅れるのを防止することができる。
＜その他の実施例＞
なお上記した実施例では、クリープカット許可条件の成立でクリープカットが行われていることと、走行レンジが選択されている条件が揃ったら、モータ伝動系にガタが存在しているか否かにかかわらず、無条件に現在の走行レンジでの駆動方向と同方向のガタ詰めトルクを発生させることとしたが、
前回におけるレンジ切り替えの種類を記憶しておき、今回におけるレンジ切り替えの種類との対比により、現在の走行レンジでの駆動方向と同方向のガタがモータ伝動系に存在しているか否かを判定し、存在している場合のみ現在の走行レンジでの駆動方向と同方向のガタ詰めトルクを発生させるようにしてもよい。
なお上記した実施例では、クリープカット許可条件の成立でクリープカットが行われていることと、走行レンジが選択されている条件が揃ったら、モータ伝動系にガタが存在しているか否かにかかわらず、無条件に現在の走行レンジでの駆動方向と同方向のガタ詰めトルクを発生させることとしたが、
前回におけるレンジ切り替えの種類を記憶しておき、今回におけるレンジ切り替えの種類との対比により、現在の走行レンジでの駆動方向と同方向のガタがモータ伝動系に存在しているか否かを判定し、存在している場合のみ現在の走行レンジでの駆動方向と同方向のガタ詰めトルクを発生させるようにしてもよい。
この場合、現在の走行レンジでの駆動方向と同方向のガタがモータ伝動系に存在していないとき無駄にガタ詰めトルクを発生させることがなく、その分だけ更に消費電力を節約することができて有利である。
1L,1R 左右駆動輪
2 電動モータ
3 減速機
4 モータコントローラ
5 バッテリ
6 インバータ
7 車速センサ
8 アクセル開度センサ
9 電流センサ
11 レンジセンサ
12 ブレーキスイッチ
2 電動モータ
3 減速機
4 モータコントローラ
5 バッテリ
6 インバータ
7 車速センサ
8 アクセル開度センサ
9 電流センサ
11 レンジセンサ
12 ブレーキスイッチ
Claims (2)
- 運転者が車両の走行形態を指令するために行うシフト操作によって選択されたレンジに応じ電動モータからの動力を車輪に伝達して走行することができ、前記電動モータからのクリープトルクにより微速でのクリープ走行が可能であると共に、所定のクリープカット許可条件が成立する間は前記電動モータのクリープトルクを0にするクリープカットを実行可能な電動車両において、
前記クリープカット許可条件が成立していて、且つ前記選択レンジが走行レンジにされているのを検知するクリープカット時走行レンジ選択検知手段と、
該手段によりクリープカット許可条件成立中に走行レンジが選択されているのを検知した時から制限時間中、該走行レンジでの駆動方向と同方向のトルクであって、前記クリープトルクよりも小さなトルクを電動モータが出力して、該トルクにより電動モータから車輪までのモータ伝動系におけるガタを減ずるよう該電動モータを出力制御する電動モータ制御手段とを具備し、
前記制限時間は、前記クリープカット許可条件の成立および走行レンジの選択が共に揃っている時間と、設定時間との短い方をもって該制限時間と定め、前記設定時間は、前記走行レンジでの駆動方向と同方向のトルクが前記電動モータから車輪までのモータ伝動系におけるガタを無くすのに必要な最小限の時間であることを特徴とする電動車両のガタ詰め制御装置。 - 請求項1に記載された電動車両のガタ詰め制御装置において、
前記走行レンジでの駆動方向と同方向のトルクは、前記電動モータから車輪までのモータ伝動系におけるガタを無くすのに必要な最小限のガタ詰めトルクであることを特徴とする電動車両のガタ詰め制御装置。
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