JPH06153324A - 電気自動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極低車速での操舵時にアクセルペダルが不必
要に踏込まれた場合の走行用モータの駆動力が急激に増
大することを防止し、モータによる電力消費量を低減し
て走行経済性を向上させる。 【構成】 操舵状態検出装置Ｓ１と操舵状態に応じて補
助操舵用モータＳ２を制御する補助操舵用制御装置Ｓ３
とを有する電動式パワーステアリングＰＳを備えた電気
自動車。踏込み量検出装置Ｍ２により検出されるアクセ
ルペダルの踏込み量に応じて走行用制御装置Ｍ３により
制御される走行用モータＭ１の出力は、車速検出装置Ｍ
４及び操舵状態検出装置Ｓ１により極低車速での操舵状
態が検出されたときには、出力補正手段Ｍ５により低減
補正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車に係り、更
に詳細には電動式パワーステアリング装置を備えた電気
自動車に係る。

【０００２】

【従来の技術】駆動源が電気モータである電気自動車の
一つとして、例えば特開平１−２９８９０４号公報に記
載されている如く、各車輪にそれぞれ対応する車輪を駆
動するための走行用モータが内蔵され、各走行用モータ
の駆動力がアクセルペダルの踏込み量に応じて制御され
ると共に、車輌の旋回時にはアクセルペダルの踏込み量
及び操舵輪の操舵角に応じて制御されるよう構成された
ホイールモータ式の電気自動車が従来より知られてい
る。かかる電気自動車によれば、車輌の旋回時には各車
輪のモータの駆動力が操舵輪の操舵角によっても制御さ
れるので、かくして駆動力の制御が行われない場合に比
して自動車の旋回を円滑に行わせることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き従来
の電気自動車に於ては、急加速の必要がない例えば据切
り時の如き極低車速での操舵時にも急加速可能な特性に
て走行用モータが制御されるため、運転者の不必要なア
クセルペダル踏込み操作により走行用モータの駆動力が
比較的急激に増大し、その結果モータによる電力消費量
が増大することに起因して走行経済性が悪いという問題
がある。

【０００４】本発明は、上述の如き従来の電気自動車に
於ける叙上の如き問題に鑑み、極低車速での操舵時にア
クセルペダルが不必要に踏込まれても走行用モータの駆
動力が急激には増大せず、これにより走行用モータによ
る電力消費量を低減して走行経済性を向上させることが
できるよう改良された電気自動車を提供することを目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、図１に示されている如く、操舵状態検出手
段Ｓ１と、操舵状態に応じて補助操舵用モータＳ２を制
御することにより補助操舵力を制御する補助操舵用制御
手段Ｓ３とを有する電動式パワーステアリング装置ＰＳ
を備えた電気自動車にして、走行用モータＭ１と、アク
セルペダルの踏込み量を検出する踏込み量検出手段Ｍ２
と、アクセルペダルの踏込み量に応じて前記走行用モー
タの出力を制御する走行用制御手段Ｍ３と、車速検出手
段Ｍ４と、前記車速検出手段及び前記操舵状態検出手段
により極低車速での操舵状態が検出されたときにはアク
セルペダルの踏込み量に対する前記走行用モータの出力
を低減補正する出力補正手段Ｍ５とを有することを特徴
とする電気自動車によって達成される。

【０００６】

【作用】上述の如き構成によれば、走行用モータＭ１の
出力は踏込み量検出手段Ｍ２により検出されるアクセル
ペダルの踏込み量に応じて走行用制御手段Ｍ３により制
御されると共に、車速検出手段Ｍ４及び操舵状態検出手
段Ｓ１により極低車速での操舵状態が検出されたときに
は出力補正手段Ｍ５によりアクセルペダルの踏込み量に
対する走行用モータの出力が低減補正されるので、据切
り時等の極低車速での操舵時にアクセルペダルが不必要
に踏込み操作されても走行用モータの出力は急激には増
大せず、これにより走行用モータによる電力消費量が低
減され車輌の走行経済性が向上される。

【０００７】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【０００８】図２は電動式パワーステアリング装置を備
えた本発明による電気自動車の一つの実施例を示す概略
構成図、図３は図２に示された補助操舵用の電子制御装
置を示すブロック線図である。

【０００９】図２に於て、１０はステアリングホイール
を示しており、ステアリングホイール１０はステアリン
グシヤフト１２及びステアリングギヤボックス１４を介
してラックバー１６を駆動し、図２には示されていない
左右の操舵輪の切れ角を制御するようになっている。ス
テアリングシャフト１２には歯車減速機構１８によりパ
ワーユニット２０が駆動接続されている。パワーユニッ
ト２０は補助操舵用モータ２２と、歯車減速機構１８と
モータ２２とを選択的に駆動接続する電磁クラッチ２４
とを有し、ステアリングホイールの回転方向と同一の方
向へステアリングシャフトを駆動することにより補助操
舵を行うようになっている。

【００１０】図示の実施例に於ては、ステアリングシャ
フト１２には操舵角θを検出する操舵角センサ２６及び
操舵トルクＴを検出するトルクセンサ２８が設けられて
おり、これらのセンサの出力は補助操舵用電子制御装置
３２へ供給されるようになっている。また電子制御装置
３２には車速センサ３４により検出された車速Ｖを示す
信号も入力されるようになっている。

【００１１】また図２に於て、３６は走行用モータを示
しており、モータ３６は差動装置３８及び左右のアクス
ル４０、４２を介して図２には示されていない左右の駆
動輪を回転駆動するようになっている。モータ３６は図
２には示されていないアクセルペダルの踏込み量を検出
する踏込み量検出センサ４４よりの信号及び補助操舵用
電子制御装置３２よりの信号に基き走行用電子制御装置
４６によって制御されるようになっている。

【００１２】図示の実施例に於ては、電子制御装置３２
及び４６には共通の電源であるバッテリ３０より電力が
供給されるようになっており、また補助操舵用モータ２
２及び走行用モータ３６にはそれぞれバッテリ３０より
電子制御装置３２及び４６に設けられた後述の駆動回路
を経て駆動電流が供給されるようになっている。

【００１３】図３に詳細に示されている如く、電子制御
装置３２はマイクロコンピュータ４８を含み、マイクロ
コンピュータ４８は中央処理ユニット（ＣＰＵ）５０
と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２と、ランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）５４と、入力ポート装置５６
と、出力ポート装置５８とを有し、これらは双方向性の
コモンバス６０により互いに接続されている。

【００１４】入力ポート装置５６には操舵角センサ２６
により検出された操舵角θを示す信号、トルクセンサ２
８により検出された操舵トルクＴを示す信号及び車速セ
ンサ３４により検出された車速Ｖを示す信号が入力され
るようになっている。入力ポート装置５６はそれに入力
された信号を適宜に処理し、ＲＯＭ５２に記憶されてい
る制御プログラムに基くＣＰＵ５０の指示に従い、ＣＰ
Ｕ及びＲＡＭ５４へ処理された信号を出力するようにな
っている。

【００１５】ＲＯＭ５２は図４に示された制御プログラ
ム及び図５、図６に示されたグラフに対応するマップを
記憶している。ＣＰＵ５０は図４に示された制御プログ
ラムに基き後述の如く種々の演算及び信号の処理を行う
ようになっている。出力ポート装置５８はＣＰＵ５０の
指示に従い駆動回路６２を経て補助操舵用モータ２２へ
制御信号を出力し、また駆動回路６４を経て電磁クラッ
チ２４へ制御信号を出力し、更に車輌が極低車速での操
舵状態にあるか否かを示す信号を走行用電子制御装置４
６へ出力するようになっている。

【００１６】走行用電子制御装置４６は上述の補助操舵
用電子制御装置３２と同様に構成されており、図７に示
されている如くマイクロコンピュータ６８を含んでい
る。マイクロコンピュータ６８はＣＰＵ７０と、ＲＯＭ
７２と、ＲＡＭ７４と、入力ポート装置７６と、出力ポ
ート装置７８とを有し、これらは双方向性のコモンバス
８０により互いに接続されている。

【００１７】入力ポート装置７６には踏込み量検出セン
サ４４により検出されたアクセルペダルの踏込み量φを
示す信号及び電子制御装置３２より車輌が極低車速での
操舵状態にあるか否かを示す信号が入力されるようにな
っている。入力ポート装置７６はそれに入力された信号
を適宜に補正し、ＲＯＭ７２に記憶されている制御プロ
グラムに基くＣＰＵ７０の指示に従い、ＣＰＵ及びＲＡ
Ｍ７４へ処理された信号を出力するようになっている。
ＲＯＭ７２は図８に示された制御プログラム及び図９に
示されたグラフに対応するマップを記憶している。ＣＰ
Ｕ７０は図８に示された制御プログラムに基き後述の如
く種々の演算及び信号の処理を行うようになっている。
出力ポート装置７８はＣＰＵ７０の指示に従い駆動回路
８２を経て走行用モータ３６へ駆動電流を出力するよう
になっている。

【００１８】次に図４及び図８に示されたフローチャー
トを参照して図示の実施例に於けるパワーステアリング
装置の作動及び走行用モータの出力制御について説明す
る。尚電子制御装置３２及び４６による制御は図には示
されていないイグニッションスイッチが閉成されること
により開始される。また図４及び図８に示されたフロー
チャートに於て、フラグＦは車輌が極低車速での旋回状
態にあることを示している。

【００１９】まずステップ１０に於ては駆動回路６４を
経て電磁クラッチ２４へ制御信号が出力されることによ
りクラッチが接続され、ステップ２０に於ては操舵角セ
ンサ２６により検出された操舵角θを示す信号、トルク
センサ２８により検出された操舵トルクＴを示す信号及
び車速センサ３４により検出された車速Ｖを示す信号の
読込みが行われる。

【００２０】ステップ３０に於てはステップ２０に於て
読込みまれた操舵トルクＴに基き図５に示されたグラフ
に対応するマップより基本アシスト量Ｔabが演算され、
ステップ４０に於てはステップ２０に於て読込みまれた
車速Ｖに基き図６に示されたグラフに対応するマップよ
り車速係数Ｋv が演算される。ステップ５０に於てはス
テップ３０に於て演算された基本アシスト量Ｔabとステ
ップ４０に於て演算された車速係数Ｋv との積としてア
シスト量Ｔa が演算され、ステップ６０に於てはアシス
ト量Ｔa に対応する制御信号が駆動回路６２を経て補助
操舵用モータ２２へ出力されることにより補助操舵力が
アシスト量Ｔa に対応する値に制御され、しかる後ステ
ップ７０へ進む。

【００２１】ステップ７０に於ては車速Ｖが例えば１０
km／h の如き基準値（正の定数）以下であるか否か、即
ち車速が０を含む極低車速であるか否かの判別が行わ
れ、Ｖ≦Ｖo ではない旨の判別が行われたときにはステ
ップ１１０へ進み、Ｖ≦Ｖo である旨の判別が行われた
ときにはステップ８０へ進む。ステップ８０に於ては操
舵トルクＴの絶対値が基準値Ｔo （正の定数）以上であ
るか否かの判別が行われ、ステップ９０に於ては操舵角
θの絶対値が基準値θo （正の定数）以上であるか否か
の判別が行われ、ステップ１００に於ては操舵角θが微
分されることにより操舵角速度θd が演算されると共
に、操舵角速度θd の絶対値が基準値θdo（正の定数）
以上であるか否かの判別が行われる。

【００２２】ステップ１００に於てノーの判別が行われ
たときにはステップ１１０に於てフラグＦが０にリセッ
トされ、ステップ８０〜１００に於てイエスの判別が行
われたときにはステップ１２０に於てフラグＦが１にセ
ットされ、ステップ１１０又は１２０が完了した後には
ステップ２０へ戻る。

【００２３】また図８に示されたフローチャートのステ
ップ２１０に於ては補助操舵用電子制御装置３２よりフ
ラグＦ１であるか否かを示す信号が読込まれると共に、
踏込み量検出センサ４４により検出されたアクセルペダ
ルの踏込み量φを示す信号の読込みが行われ、ステップ
２２０に於てはフラグＦが１であるか否かの判別が行わ
れる。

【００２４】Ｆ＝１ではない旨の判別、即ち車輌が極低
車速での操舵状態にはない旨の判別が行われたときには
ステップ２３０に於て走行用モータ３６へ供給される駆
動電流Ｉm が図９に示されたグラフの特性Ａに対応する
マップより演算され、Ｆ＝１である旨の判別、即ち車輌
が極低車速での操舵状態にある旨の判別が行われたとき
にはステップ２４０に於て駆動電流Ｉm が図９に示され
たグラフの特性Ｂに対応するマップより演算され、ステ
ップ２５０に於てはステップ２３０又は２４０に於て演
算された駆動電流Ｉm が駆動回路８２よりモータ３６へ
出力されることによりモータの出力が駆動電流に対応す
る値に制御され、しかる後ステップ２１０へ戻る。

【００２５】かくして図示の実施例によれば、車輌が通
常走行時の如く極低車速の状態にはない場合にはステッ
プ７０に於てノーの判別が行われ、車輌が極低車速の状
態にある場合にも車輌が操舵状態にはない場合にはステ
ップ８０〜１００に於てノーの判別が行われ、ステップ
１１０に於てフラグＦが０にリセットされる。従ってこ
れらの場合にはステップ２２０に於てノーの判別が行わ
れることにより走行用モータ３６へ供給される駆動電流
Ｉm は図９のグラフの特性Ａに対応するマップより演算
され、これにより走行用モータ３６の出力はアクセルペ
ダルの踏込み量φに比例して制御される。

【００２６】これに対し車輌が極低車速での操舵状態に
あるときには、ステップ７０に於てイエスの判別が行わ
れ、ステップ８０〜１００の何れかに於てイエスの判別
が行われることによりステップ１２０に於てフラグＦが
１にセットされるので、ステップ２２０に於てイエスの
判別が行われ、駆動電流Ｉm は図９のグラフの特性Ｂに
対応するマップより演算され、これによりアクセルペダ
ルの踏込み量φに対する走行用モータの出力が低減され
る。

【００２７】また図５及び図６より解る如く、据切り時
の如く極低車速での操舵時には操舵アシスト量Ｔa が高
い値になり補助操舵用モータ２２により消費される電力
が高い値になるが、図示の実施例によれば、走行用モー
タ３６により消費される電力が低減されるので、二つの
モータ２２及び３６へ電力を供給するバッテリ３０は高
容量のものである必要がない。

【００２８】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００２９】例えば上述の実施例に於ては車輌が極低車
速での操舵状態にあるか否かの判別は補助操舵用電子制
御装置３２によって行われるようになっているが、操舵
角センサ２６、トルクセンサ２８、車速センサ３４によ
り検出された検出値が走行用電子制御装置４６へ入力さ
れ、走行用電子制御装置により車輌が極低車速での操舵
状態にあるか否かの判別が行われてもよい。

【００３０】また上述の実施例に於ては車輌が極低車速
での操舵状態ある場合に走行用モータ３６へ供給される
駆動電流Ｉm は図９に示されたグラフの特性Ｂに対応す
るマップより演算されるようになっているが、車輌が極
低車速での操舵状態ある場合に走行用モータの出力が低
減される限り、駆動電流Ｉm は図９に示されたグラフの
特性Ｃの如く任意の態様にて演算されてよい。

【００３１】更に上述の実施例に於ては操舵トルクＴに
基き基本アシスト量Ｔabが演算され、アシスト量Ｔa が
基本アシスト量Ｔabと車速Ｖに応じて増減される車速係
数Ｋv との積として演算されるようになっているが、ア
シスト量は少なくとも操舵トルクに応じて演算される限
り任意の態様にて演算されてよい。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、走行用モータＭ１の出力は踏込み量検出手
段Ｍ２により検出されるアクセルペダルの踏込み量に応
じて走行用制御手段Ｍ３により制御されると共に、車速
検出手段Ｍ４及び操舵状態検出手段Ｓ１により極低車速
での操舵状態が検出されたときには出力補正手段Ｍ５に
よりアクセルペダルの踏込み量に対する走行用モータの
出力が低減補正されるので、据切り時等の極低車速での
操舵時にアクセルペダルが不必要に踏込み操作されても
走行用モータの出力は急激には増大せず、これにより走
行用モータによる電力消費量を低減して車輌の走行経済
性を向上させることができ、更には操舵が行われる状態
での急発進を防止することができる。

【００３３】また走行用モータ及び補助操舵用モータの
電力供給系統が共通である電気自動車に於ては、電力供
給系統は走行用モータによる消費電力及び補助操舵用モ
ータによる消費電力の両者を供給しなければならず、極
低車速での操舵時には補助操舵用モータの消費電力が高
くなるため、電力供給系統は大容量のものでなければな
らないのに対し、本発明によれば、極低車速での操舵時
には走行用モータによる消費電力が低減されるので、電
力供給系統の容量を従来に比して小さくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気自動車の構成を特許請求の範
囲の記載に対応させて示す説明図である。

【図２】電動式パワーステアリング装置を備えた本発明
による電気自動車の一つの実施例を示す概略構成図であ
る。

【図３】図２に示された補助操舵用電子制御装置を示す
ブロック線図である。

【図４】図２及び図３に示された補助操舵用電子制御装
置より達成される制御フローを示すフローチャートであ
る。

【図５】トルクセンサにより検出される操舵トルクＴと
基本アシスト量Ｔabとの間の関係を示すグラフである。

【図６】車速センサにより検出される車速Ｖと車速係数
Ｋv との間の関係を示すグラフである。

【図７】図２に示された走行用電子制御装置を示すブロ
ック線図である。

【図８】図２及び図７に示された走行用電子制御装置よ
り達成される制御フローを示すフローチャートである。

【図９】踏込み量検出センサにより検出されるアクセル
ペダルの踏込み量φと走行用モータへの駆動電流Ｉm と
の間の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…ステアリングホイール １２…ステアリングシャフト １４…ステアリングギヤボックス １６…ラックバー ２２…補助操舵用モータ ２４…電磁クラッチ ２６…操舵角センサ ２８…トルクセンサ ３０…バッテリ ３２…補助操舵用電子制御装置 ３４…車速センサ ３６…走行用モータ ３８…差動装置 ４４…踏込み量検出センサ ４６…走行用電子制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵状態検出手段と、操舵状態に応じて補
   助操舵用モータを制御することにより補助操舵力を制御
   する補助操舵用制御手段とを有する電動式パワーステア
   リング装置を備えた電気自動車にして、走行用モータ
   と、アクセルペダルの踏込み量を検出する踏込み量検出
   手段と、アクセルペダルの踏込み量に応じて前記走行用
   モータの出力を制御する走行用制御手段と、車速検出手
   段と、前記車速検出手段及び前記操舵状態検出手段によ
   り極低車速での操舵状態が検出されたときにはアクセル
   ペダルの踏込み量に対する前記走行用モータの出力を低
   減補正する出力補正手段とを有することを特徴とする電
   気自動車。