JPH06284510A

JPH06284510A - 電気自動車の前後進制御装置

Info

Publication number: JPH06284510A
Application number: JP9527693A
Authority: JP
Inventors: Kinya Yoshii; 欣也吉井; Takeji Koide; 武治小出; Eiji Ichioka; 英二市岡; Koichi Tanaka; 航一田中; Kojiro Kuramochi; 耕治郎倉持
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-03-29
Filing date: 1993-03-29
Publication date: 1994-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】シフトレバーの選択レンジと車両の進行方向
とが相違する場合の車両の急激な挙動変化や故障を防止
する。【構成】シフトレバーがＤレンジへ操作されても、車
両が前進状態でなく且つ車速（後進方向車速）Ｖが判定
車速Ｖ１より大きい場合には、Ｓ１−５でフラグＦ１を
「１」とすることにより選択レンジに応じた通常の前後
進制御を禁止するとともに、Ｓ１−６で電動モータを回
生制動する。シフトレバーがＲレンジへ操作されても、
車両が後進状態でなく且つ車速（前進方向車速）Ｖが判
定車速Ｖ２より大きい場合には、同様に通常の前後進制
御を禁止して電動モータを回生制動する。

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の前後進制御
装置に係り、特に、シフトレバーの選択レンジと車両の
進行方向とが相違する場合の前後進制御に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車は、一般に、（ａ）Ｄ（ドラ
イブ）レンジ等の前進レンジおよびＲ（リバース）レン
ジ等の後進レンジに選択操作されるシフトレバーの選択
レンジを検出する選択レンジ検出手段と、（ｂ）電動モ
ータを有して駆動輪を正逆両方向へ回転駆動する電動駆
動装置と、（ｃ）前記シフトレバーが前進レンジへ操作
された場合には車両を前進させ、後進レンジへ操作され
た場合には車両を後進させるように、前記電動駆動装置
を制御する前後進制御手段とを備え、シフトレバーの選
択レンジに応じて車両を前進，後進させるようになって
いる。この前後進の切換えは、電動モータの回転方向を
逆転させるか、前後進切換えが可能な自動変速機によっ
て行われる。また、このような電気自動車においては、
限られた電気量で走行距離を延ばすため、電動モータを
回生制動して発生した電気エネルギーをバッテリに蓄電
することが考えられている。特開平４−１４５８０５号
公報に記載されている電気自動車はその一例で、ブレー
キが踏込み操作された場合に、補助的に電動モータを回
生制動するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる従来
の電気自動車は、車両の実際の進行方向とは無関係にシ
フトレバーの選択レンジに従って前後進制御が為される
ため、例えば車両前進時にシフトレバーが誤って後進レ
ンジへ切り換えられたり、車両後進時にシフトレバーが
誤って前進レンジへ切り換えられたりすると、急制動に
よって大きなショックが生じたり駆動輪がスリップした
りする恐れがあるとともに、電動モータ等の故障の原因
となる。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、シフトレバーの選択
レンジと車両の進行方向とが相違する場合の車両の急激
な挙動変化や故障を防止することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めには、車両走行時にはシフト操作に拘らず現在の進行
方向へ車両が進行することを許容するようにすれば良
く、本発明は、図１のクレーム対応図に示すように、
（ａ）前進レンジおよび後進レンジに選択操作されるシ
フトレバーの選択レンジを検出する選択レンジ検出手段
と、（ｂ）電動モータを有して駆動輪を正逆両方向へ回
転駆動する電動駆動装置と、（ｃ）前記シフトレバーが
前進レンジへ操作された場合には車両を前進させ、後進
レンジへ操作された場合には車両を後進させるように、
前記電動駆動装置を制御する前後進制御手段とを備えた
電気自動車の前後進制御装置において、（ｄ）車両の実
際の進行方向を検出する進行方向検出手段と、（ｅ）前
記シフトレバーの選択レンジと前記車両の進行方向とが
相違する場合には、前記前後進制御手段による選択レン
ジに応じた前後進制御に優先して、現在の進行方向へ車
両が進行することを許容するように前記電動駆動装置を
制御する前後進制限手段とを設けたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】このような電気自動車の前後進制御装置におい
ては、選択レンジ検出手段によって検出されるシフトレ
バーの選択レンジと、進行方向検出手段によって検出さ
れる車両の実際の進行方向とが相違する場合には、前後
進制御手段による選択レンジに応じた前後進制御に優先
して、現在の進行方向へ車両が進行することを許容する
ように前後進制限手段によって電動駆動装置が制御され
る。この前後進制限手段による制御は、例えば電動モー
タを正逆両方向へ回転駆動して前後進を切り換える電動
駆動装置においては、アクセル操作に拘らず電動モータ
のトルクを零としたり、電動モータを回生制動したり、
現在の車速を維持するようにトルク制御したりするもの
である。また、前後進切換えが可能な自動変速機を有す
る電動駆動装置においては、前後進の切換えを禁止した
り、前後進切換えを禁止した上で上記と同様に電動モー
タのトルクを零としたり回生制動したり、或いは変速機
が動力伝達を遮断する中立（ニュートラル）位置を有す
る場合にはその中立位置に切り換えたりするものであ
る。

【０００７】

【発明の効果】このようにすれば、シフトレバーの誤操
作などによる車両の急激な挙動変化や電動駆動装置の故
障等が回避されるとともに、急制動によって大きなショ
ックが生じたり駆動輪がスリップしたりすることが防止
される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図２は、本発明が適用された電気自動車
の制御系統を説明するブロック線図で、図３および図４
は、電動駆動装置１０の一例を詳しく示す断面図および
骨子図である。この電動駆動装置１０は、電動モータ１
２および減速機１６を備えて構成されており、電動モー
タ１２の出力軸１４から出力された動力は、遊星歯車式
減速機１６において減速された後、遊星歯車式差動装置
１８において左右の駆動系に分配される。一方の動力
は、円筒状の出力軸１４を貫通してその出力軸１４と同
心に配設された中間軸２８、左側第１等速継手２０Ｌ、
左側車軸２２Ｌ、左側第２等速継手２４Ｌを介して図示
しないサスペンション装置に支持された左側駆動輪２６
Ｌへ伝達され、他方の動力は、右側第１等速継手２０
Ｒ、右側車軸２２Ｒ、右側第２等速継手２４Ｒを介して
図示しないサスペンション装置に支持された右側駆動輪
２６Ｒへ伝達されるようになっている。駆動輪２６Ｌ，
２６Ｒは、４本の車輪から成る電気自動車の前輪または
後輪を構成している。

【０００９】上記電動モータ１２は、円筒状ハウジング
３０とその両端部に嵌合された第１サイドハウジング３
２および第２サイドハウジング３４などから成るハウジ
ング内に収容されて、その出力軸１４が車両の左右方向
と平行になる姿勢で配設されている。円筒状ハウジング
３０の内周面にはコイルを有するステータ３６が固定さ
れているとともに、出力軸１４にはステータ３６と同心
にロータ４０が固定されている。かかる電動モータ１２
としては、永久磁石型ＡＣモータ，誘導モータ，同期モ
ータ，ＤＣモータ等、種々のモータが用いられ得る。

【００１０】減速機１６は、図４から明らかなように、
前記出力軸１４の軸端に連結されたサンギヤ４２Ｓ、キ
ャリヤ４２Ｃによって回転可能に支持されてサンギヤ４
２Ｓと噛み合う第１遊星ギヤ４２Ｐ、この第１遊星ギヤ
４２Ｐと一体の第２遊星ギヤ４４Ｐ、その第２遊星ギヤ
４４Ｐと噛み合う位置固定のリングギヤ４４Ｒから成る
遊星歯車装置であり、電動モータ１２からサンギヤ４２
Ｓへ入力された回転を所定の減速比にしたがって減速
し、上記キャリヤ４２Ｃから後段の遊星歯車式差動装置
１８のリングギヤ４６Ｒへ出力する。

【００１１】差動装置１８は、ダブルピニオン型の遊星
歯車装置であって、前記右側第１等速継手２０Ｒの左端
に連結されたサンギヤ４６Ｓ、前記キャリヤ４２Ｃと連
結されたリングギヤ４６Ｒ、サンギヤ４６Ｓおよびリン
グギヤ４６Ｒの一方および他方と各々噛み合い且つ互い
に噛み合う複数対の遊星ギヤ４６Ｐ₁、４６Ｐ₂、それ
ら複数対の遊星ギヤ４６Ｐ₁、４６Ｐ₂を回転可能に支
持して前記中間軸２８の右端に連結されたキャリヤ４６
Ｃを備えている。これにより、差動装置１８は、そのリ
ングギヤ４６Ｒに入力された動力を分配して、左側駆動
輪２６Ｌに作動的に連結されたキャリヤ４６Ｃと右側駆
動輪２６Ｒに作動的に連結されたサンギヤ４６Ｓとへそ
れぞれ出力する。

【００１２】図２に戻って、前記電動モータ１２は、バ
ッテリ等の電源５０からモータ駆動制御回路５２を経て
駆動電力が供給されることにより正逆両方向へ回転駆動
される。モータ駆動制御回路５２はインバータ等であ
り、モータ制御用コンピュータ５４から供給される指令
信号ＳＴに従って、駆動電力の周波数や電流等を変更す
ることにより電動モータ１２のトルクを制御するととも
に、電動モータ１２が強制回転させられることにより発
生した電気エネルギーを電源５０に蓄積する回生制動を
行う。モータ制御用コンピュータ５４は、ＣＰＵ５６，
ＲＡＭ５８，ＲＯＭ６０，水晶発振子等のクロック信号
源６２，図示しないＡ／Ｄコンバータ，入出力インタフ
ェース回路等を備えて構成され、ＲＡＭ５８の一時記憶
機能を利用しつつＲＯＭ６０に予め記憶されたプログラ
ムに従って信号処理を行い、前記指令信号ＳＴをモータ
駆動制御回路５２に出力することにより電動モータ１２
の出力トルクや回生制動トルクを制御する。

【００１３】上記モータ制御用コンピュータ５４には、
アクセル操作量センサ６４，モータ回転速度センサ６
６，ブレーキスイッチ６８，シフトポジションセンサ７
０等が接続され、アクセルペダルの操作量Ａｃを表すア
クセル操作量信号ＳＡｃ，電動モータ１２の回転速度Ｎ
ｍを表すモータ回転速度信号ＳＮｍ，ブレーキペダルが
踏込み操作されているか否かを表すブレーキ信号ＳＢ，
シフトレバー７２の操作レンジを表すシフトポジション
信号ＳＳｈ等がそれぞれ供給される。回転速度センサ６
６は、車両が前進する正回転か後進する逆回転かを区別
して回転速度Ｎｍを検出するもので、例えば正逆回転で
位相のずれ方が異なる一対のパルス信号をモータ回転に
伴って出力するように構成されている。また、シフトレ
バー７２は運転席の近傍に配設され、車両を前進させる
Ｄ（ドライブ）レンジ，後退させるＲ（リバース）レン
ジ，駐車する際のＰ（パーキング）レンジ，電動モータ
１２のフリー回転を許容するＮ（ニュートラル）レンジ
などに選択操作されるものである。本実施例では、Ｄレ
ンジが前進レンジでＲレンジが後進レンジである。

【００１４】そして、かかるモータ制御用コンピュータ
５４は、基本的には図５に示すフローチャートに従って
電動モータ１２のトルク制御を行う。このフローチャー
トは、例えば数十ｍｓｅｃ程度のサイクルタイムで繰り
返し実行され、先ず、ステップＳＳ１ではフラグＦ１が
「０」か否かを判断し、Ｆ１＝０の場合にはステップＳ
Ｓ２以下を実行する。フラグＦ１は、シフトレバー７２
の切換え時に選択レンジと車両進行方向とが相違する場
合に図７のステップＳ１−５，Ｓ１−１１で「１」とさ
れるもので、通常は「０」である。ステップＳＳ２で
は、シフトポジション信号ＳＳｈに基づいてシフトレバ
ー７２の選択レンジがＤレンジであるか否かを判断し、
ＤレンジであればステップＳＳ３で前進トルク制御を行
う。この前進トルク制御では、車両が前進する正回転方
向へ電動モータ１２を回転駆動するとともに、例えば図
６に示すようなデータマップに従って、アクセル操作量
Ａｃおよびモータ回転速度Ｎｍに基づいてトルク制御値
Ｔａを算出し、そのトルク制御値Ｔａを目標トルクＴｏ
として指令信号ＳＴを出力することにより、電動モータ
１２のトルクが目標トルクＴｏすなわちトルク制御値Ｔ
ａと一致するように制御する。また、所定の車速以上で
ブレーキが踏込み操作されている場合など、所定の制動
条件を満足する場合には、回生制動トルクを発生させる
ための指令信号ＳＴを出力し、内燃機関の自動車におけ
るエンジンブレーキと同様な制動トルクを発生させ、且
つその大きさを制御するとともに、その制動トルクに対
応する電気エネルギーを電源５０に蓄電させる。

【００１５】前記ステップＳＳ２の判断がＮＯの場合、
すなわち選択レンジがＤレンジでない場合にはステップ
ＳＳ４でＲレンジか否かを判断し、Ｒレンジの場合には
ステップＳＳ５で後進トルク制御を行う。この後進トル
ク制御では、車両が後退する方向すなわち逆回転方向へ
電動モータ１２を回転駆動するとともに、前記図６と同
様なデータマップに従って、アクセル操作量Ａｃおよび
モータ回転速度Ｎｍに基づいてトルク制御値Ｔｂを算出
し、そのトルク制御値Ｔｂを目標トルクＴｏとして指令
信号ＳＴを出力することにより、電動モータ１２の逆回
転トルクが目標トルクＴｏすなわちトルク制御値Ｔｂと
一致するように制御する。このトルク制御値Ｔｂは正の
値で、その数値が大きくなる程電動モータ１２の逆回転
トルクも大きくされる。また、ステップＳＳ４の判断が
ＮＯの場合、すなわち選択レンジがＤレンジでもＲレン
ジでもない場合には、ステップＳＳ６で目標トルクＴｏ
＝０とし、モータ出力を０として電動モータ１２がフリ
ー回転できるようにする。

【００１６】モータ制御用コンピュータ５４はまた、上
記基本トルク制御とは別に図７のフローチャートに従っ
て電動モータ１２を回生制動する。ステップＳ１−１で
は、前記シフトポジション信号ＳＳｈに基づいてシフト
レバー７２が切換え操作されたか否かを判断し、シフト
レバー７２が切換え操作された場合にはステップＳ１−
２以下を実行する。ステップＳ１−２では、現在の選択
レンジすなわち切換え操作後の選択レンジがＤレンジか
否かを判断し、Ｄレンジの場合にはステップＳ１−３で
車両が前進状態か否かを判断する。この前進判断は、モ
ータ回転速度信号ＳＮｍに基づいて電動モータ１２が正
回転しているか否かによって行われ、前進状態であれば
ステップＳ１−７でフラグＦ１を「０」とした後、ステ
ップＳ１−１に戻って次のシフト変化を待つ。Ｆ１＝０
とされることにより、前記図５の基本トルク制御が有効
で、その基本トルク制御に従って電動モータ１２のトル
ク制御が行われる。

【００１７】上記ステップＳ１−３の判断がＮＯの場
合、すなわち前進状態でない場合には、ステップＳ１−
４において車速Ｖが予め定められた判定車速Ｖ１より大
きいか否かを判断し、Ｖ≦Ｖ１であればステップＳ１−
７を実行した後ステップＳ１−１に戻るが、Ｖ１＜Ｖの
場合にはステップＳ１−５でフラグＦ１を「１」にする
とともに、ステップＳ１−６で電動モータ１２を回生制
動する。車速Ｖは、モータ回転速度信号ＳＮｍが表すモ
ータ回転速度Ｎｍに基づいて、前進か後進かに拘らず常
に正の値で求められる。また、判定車速Ｖ１は、前記図
５のステップＳＳ３による前進トルク制御に従って電動
モータ１２のトルク制御が行われた場合に、大きなショ
ックや故障等が生じない程度の車速で、例えば数ｋｍ／
ｈ〜数十ｋｍ／ｈ程度の値が定められる。

【００１８】上記ステップＳ１−５でフラグＦ１＝１と
されることにより、図５の基本トルク制御に優先してス
テップＳ１−６の回生制動が行われる。この回生制動
は、アクセル操作されている場合でもモータ出力を０と
するとともに、所定の回生制動トルクを発生するように
電動モータ１２を回生制動し、その制動トルクに対応す
る電気エネルギーを電源５０に蓄電する。かかる回生制
動は、ステップＳ１−２，Ｓ１−３，Ｓ１−４の何れか
の判断が変わるまで繰り返し実行され、回生制動トルク
に応じて車速Ｖが小さくなり零に近づけられる。

【００１９】上記ステップＳ１−６の回生制動は、例え
ば図８のフローチャートに従って行われ、ステップＳＲ
１では、例えば車速Ｖや減速度、ブレーキ力等をパラメ
ータとして予めＲＯＭ６０等に記憶されたデータマップ
から制動トルク制御値Ｔｒを算出する。このデータマッ
プは、車速Ｖやブレーキ力或いは減速度が大きい程制動
トルク制御値Ｔｒが大きくなるように、シミュレーショ
ンや実験，演算式等により設定されており、制動トルク
制御値Ｔｒは１サイクル毎に逐次更新される。上記ブレ
ーキ力は、例えばブレーキマスタシリンダの油圧等によ
って検出できる。次のステップＳＲ２では、現在の目標
制動トルクＴroに予め定められた一定値αを加算した値
（Ｔro＋α）より上記制動トルク制御値Ｔｒが小さいか
否かを判断し、Ｔｒ＜（Ｔro＋α）であればステップＳ
Ｒ３で制動トルク制御値Ｔｒを目標制動トルクＴroと
し、その目標制動トルクＴroを表す指令信号ＳＴを出力
することにより、電動モータ１２の回生制動トルクが目
標制動トルクＴroすなわち制動トルク制御値Ｔｒとなる
ように制御する。また、（Ｔro＋α）≦Ｔｒの場合に
は、ステップＳＲ４で目標制動トルクＴroに一定値αを
加算して新たな目標制動トルクＴroを求め、その目標制
動トルクＴroを表す指令信号ＳＴを出力することによ
り、電動モータ１２の回生制動トルクを一定値αだけ増
大する。一定値αは、ショックを防止しつつ変化させる
ことができる電動モータ１２の回生制動トルク増加幅
で、これにより電動モータ１２の回生制動トルクが滑ら
かに増大させられ、制動トルク制御値Ｔｒに近づけられ
る。なお、制動トルク制御値Ｔｒの大きさに拘らず、目
標制動トルクＴroを直ちに制動トルク制御値Ｔｒとして
も良い。

【００２０】図７に戻って、前記ステップＳ１−２の判
断がＮＯの場合、すなわちＤレンジでない場合には、ス
テップＳ１−８でＲレンジか否かを判断し、Ｒレンジで
もない場合にはステップＳ１−７でフラグＦ１を「０」
とした後ステップＳ１−１に戻るが、Ｒレンジであれば
ステップＳ１−９以下を実行する。ステップＳ１−９で
は、モータ回転速度信号ＳＮｍに基づいて電動モータ１
２が逆回転しているか否かにより車両が後進状態か否か
を判断し、後進状態であればステップＳ１−７を実行し
た後ステップＳ１−１に戻るが、後進状態でない場合に
は、ステップＳ１−１０において車速Ｖが予め定められ
た判定車速Ｖ２より大きいか否かを判断する。この判定
車速Ｖ２は、前記図５のステップＳＳ５による後進トル
ク制御に従って電動モータ１２のトルク制御が行われた
場合に、大きなショックや故障等が生じない程度の車速
で、例えば数ｋｍ／ｈ〜数十ｋｍ／ｈ程度の値が定めら
れ、前記ステップＳ１−４の判定車速Ｖ１と同じ値であ
っても良い。そして、Ｖ≦Ｖ２であればステップＳ１−
７を実行した後ステップＳ１−１に戻るが、Ｖ２＜Ｖの
場合には、ステップＳ１−１１でフラグＦ１を「１」に
した後ステップＳ１−１２で電動モータ１２を回生制動
する。このステップＳ１−１２の回生制動は、前記ステ
ップＳ１−６と同様にして行われる。

【００２１】このように、本実施例ではシフトレバー７
２の選択レンジと車両の実際の進行方向とが相違する場
合には、図５の基本トルク制御に優先して図７のステッ
プＳ１−６，Ｓ１−１２の回生制動を行うようになって
いるため、シフトレバー７２の誤操作などによる車両の
急激な挙動変化や電動駆動装置１０の故障等が回避され
るとともに、急制動によって大きなショックが生じたり
駆動輪２６Ｌ，２６Ｒがスリップしたりすることが防止
される。また、この実施例では電動モータ１２を回生制
動するようになっているため、電気エネルギーの回収量
が増えて走行距離が長くなるとともに、単にモータ出力
を０とするだけの場合に比較して車両の減速度が大き
く、車両進行方向を変えるために運転者が意図的にシフ
ト操作した場合にも有効である。

【００２２】本実施例では、モータ制御用コンピュータ
５４による一連の信号処理のうち、図５のステップＳＳ
２〜ＳＳ５を実行する部分が前後進制御手段に相当し、
図７のステップＳ１−２〜Ｓ１−６，Ｓ１−８〜Ｓ１−
１２を実行する部分が前後進制限手段に相当する。ま
た、モータ回転速度センサ６６が進行方向検出手段に相
当し、シフトポジションセンサ７０が選択レンジ検出手
段に相当する。

【００２３】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
９のフローチャートは前記図７のフローチャートの代わ
りに前記モータ制御用コンピュータ５４によって実行さ
れるもので、ステップＳ２−１では、車速Ｖが予め定め
られた判定車速Ｖ３より大きいか否かを判断する。判定
車速Ｖ３は、前記図５の基本トルク制御により逆進方向
のトルク制御が行われた場合に、大きなショックや故障
等が生じない程度の車速で、且つ坂路発進のペダル踏換
え時に生じる逆進車速より大きいことが必要で、前記実
施例の判定車速Ｖ１やＶ２と同様に例えば数ｋｍ／ｈ〜
数十ｋｍ／ｈ程度の値が定められる。そして、Ｖ≦Ｖ３
であればステップＳ２−９でフラグＦ１を「０」とし、
前記図５の基本トルク制御を有効とするが、Ｖ３＜Ｖの
場合にはステップＳ２−２以下を実行する。ステップＳ
２−２では、モータ回転速度信号ＳＮｍに基づいて電動
モータ１２が正回転しているか否かにより車両が前進状
態か否かを判断し、前進状態であればステップＳ２−３
を実行し、後進状態であればステップＳ２−４を実行す
る。

【００２４】前進状態の場合に実行するステップＳ２−
３では、シフトレバー７２の選択レンジがＲレンジか否
かを判断し、ＲレンジでなければステップＳ２−９を実
行するが、Ｒレンジの場合にはステップＳ２−５以下を
実行する。また、後進状態の場合に実行するステップＳ
２−４では、シフトレバー７２の選択レンジがＤレンジ
か否かを判断し、ＤレンジでなければステップＳ２−１
０において、ステップＳ２−９と同様にフラグＦ１を
「０」として前記図５の基本トルク制御を有効とする
が、Ｄレンジの場合にはステップＳ２−５以下を実行す
る。ステップＳ２−５ではフラグＦ１を「１」とし、ス
テップＳ２−６に続くステップＳ２−７またはＳ２−８
のトルク制御が、図５の基本トルク制御に優先して行わ
れるようにする。ステップＳ２−６ではブレーキ信号Ｓ
Ｂに基づいてブレーキ操作されている（ＯＮ）か否かを
判断し、ブレーキ操作されている場合には、ステップＳ
２−７で前記実施例のステップＳ１−６と同様にして電
動モータ１２を回生制動する。また、ブレーキ操作され
ていない場合には、ステップＳ２−８で目標トルクＴｏ
＝０としてモータ出力を０とする。

【００２５】この実施例では、ブレーキ操作されていな
い場合にはステップＳ２−８でモータ出力を０とするだ
けであるが、ブレーキ操作されている場合、すなわち運
転者に車両を制動する意思が存在する場合にはステップ
Ｓ２−７で電動モータ１２を回生制動するようにしてい
るため、運転者の意思を反映した適切なトルク制御が行
われるようになる。本実施例では、ステップＳ２−２〜
Ｓ２−８を実行する部分が前後進制限手段に相当する。

【００２６】図１０は、シフトレバー７２がＲレンジへ
選択操作された場合のトルク制御に関するフローチャー
トで、ステップＳ３−１で選択レンジがＲレンジか否か
を判断し、Ｒレンジの場合にはステップＳ３−２以下を
実行する。ステップＳ３−２では、モータ回転速度信号
ＳＮｍに基づいて電動モータ１２が正回転しているか否
かにより車両が前進状態か否かを判断し、前進状態でな
ければステップＳ３−６において通常の後進トルク制御
を行うが、前進状態の場合にはステップＳ３−３を実行
し、車速Ｖが予め定められた判定車速Ｖ４より大きいか
否かを判断する。判定車速Ｖ４は、ステップＳ３−６の
通常の後進トルク制御が行われた場合に、大きなショッ
クや故障等が生じない程度の車速で、且つ坂路発進のペ
ダル踏換え時に生じる逆進車速より大きいことが必要
で、前記各判定車速Ｖ１〜Ｖ３と同様に例えば数ｋｍ／
ｈ〜数十ｋｍ／ｈ程度の値が定められる。そして、Ｖ≦
Ｖ４であればステップＳ３−６の後進トルク制御を行う
が、Ｖ４＜Ｖの場合にはステップＳ３−４でアクセル操
作の有無に拘らず目標トルクＴｏ＝０としてモータ出力
を０にするとともに、ステップＳ３−５でフラグＦ２を
「１」とする。

【００２７】上記ステップＳ３−６の後進トルク制御
は、例えば図１１のフローチャートに従って行われ、ス
テップＱ１では、予めＲＯＭ６０等に記憶された前記図
６と同様なデータマップからアクセル操作量Ａｃおよび
モータ回転速度Ｎｍに基づいてトルク制御値Ｔｂを算出
する。次のステップＱ２ではフラグＦ２が「０」か否か
を判断し、Ｆ２＝０の場合にはステップＱ３においてト
ルク制御値Ｔｂを目標トルクＴｏとし、その目標トルク
Ｔｏを表す指令信号ＳＴを出力することにより、電動モ
ータ１２の逆回転トルクが目標トルクＴｏすなわちトル
ク制御値Ｔｂとなるように制御するとともに、ステップ
Ｑ４でフラグＦ２を「０」とする。ステップＱ２の判断
がＮＯの場合、すなわち前記図１０のステップＳ３−４
以下を実行した後、車速Ｖが判定車速Ｖ４以下となって
後進トルク制御を開始した場合には、ステップＱ５を実
行し、現在の目標トルクＴｏに予め定められた一定値β
を加算した値（Ｔｏ＋β）より上記トルク制御値Ｔｂが
小さいか否かを判断する。そして、Ｔｂ＜（Ｔｏ＋β）
であれば前記ステップＱ３以下を実行するが、（Ｔｏ＋
β）≦Ｔｂの場合には、ステップＱ６で目標トルクＴｏ
に一定値βを加算して新たな目標トルクＴｏを求め、そ
の目標トルクＴｏを表す指令信号ＳＴを出力することに
より、電動モータ１２の逆回転トルクを一定値βだけ増
大する。一定値βは、ショックを防止しつつ変化させる
ことができる電動モータ１２のトルク増加幅で、これに
より、アクセル操作量Ａｃに応じてステップＱ１で算出
されたトルク制御値Ｔｂが大きい場合でも、電動モータ
１２のトルクが滑らかに増大させられてトルク制御値Ｔ
ｂに徐々に近づけられる。なお、トルク制御値Ｔｂの大
きさに拘らず、目標トルクＴｏを直ちにトルク制御値Ｔ
ｂとしても良い。

【００２８】この実施例でも、車両前進時にシフトレバ
ー７２がＲレンジへ選択操作された場合、車速Ｖが判定
車速Ｖ４より大きい場合にはアクセル操作の有無に拘ら
ずモータ出力が０とされるため、前記実施例と同様に車
両の急激な挙動変化や電動駆動装置１０の故障等が回避
されるとともに、急制動によって大きなショックが生じ
たり駆動輪２６Ｌ，２６Ｒがスリップしたりすることが
防止される。また、通常の後進トルク制御への復帰時に
アクセル操作されている場合でも、電動モータ１２のト
ルクは一定値βずつ増大させられるため、急激なトルク
変化に起因するショックが防止される。前記各実施例に
おいても、図５の基本トルク制御に復帰する際に同様な
トルク漸増制御を行うことが望ましい。

【００２９】本実施例では、ステップＳ３−１およびＳ
３−６を実行する部分が前後進制御手段に相当し、ステ
ップＳ３−１〜Ｓ３−４を実行する部分が前後進制限手
段に相当する。

【００３０】図１２の実施例は、上記図１０の実施例の
ステップＳ３−２とＳ３−３との間にステップＳ３−７
を設け、車両前進時に通常の後進トルク制御を行う要件
として、ブレーキが踏込み操作されていることを加えた
ものである。すなわち、車両前進時にシフトレバー７２
がＲレンジへ操作されても、ブレーキが踏込み操作され
ていなければ運転者に車両を停止する意思、更には後進
する意思はないものと見做し、単にステップＳ３−４で
モータ出力を０とするだけで、ステップＳ３−６の後進
トルク制御は行わないようにしたのである。なお、ブレ
ーキＯＮ時には、前記図９の実施例と同様に電動モータ
１２を回生制動することも可能である。この場合には、
上記ステップＳ３−７を実行する部分を含んで前後進制
限手段が構成される。

【００３１】以上、本発明の幾つかの実施例を図面に基
づいて詳細に説明したが、本発明は更に別の態様で実施
することもできる。

【００３２】例えば、前記実施例では通常の前後進制御
を制限した場合に、電動モータ１２を回生制動するかモ
ータ出力を０とするようになっていたが、平坦地であれ
ば現在の車速を維持するように電動モータ１２のトルク
制御を行っても差し支えないなど、少なくとも現在の進
行方向へ車両が進行するようになっておれば良い。

【００３３】また、前記実施例では選択レンジと車両進
行方向とが相違し、且つ車速Ｖが所定の判定車速よりも
大きい場合に、通常の前後進制御を制限するようになっ
ていたが、車速Ｖに関する要件は必須でないとともに、
アクセル操作の有無等の別の要件を加えることも可能で
ある。通常の前後進制御を制限する要件と通常の前後進
制御に復帰する要件とを別々に定めることもできる。

【００３４】また、前記実施例ではモータ回転速度セン
サ６６によって車両の進行方向を検出する場合について
説明したが、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システ
ム）などに用いられる車輪速度センサ等を利用すること
もできる。

【００３５】また、前記実施例では電動モータ１２の正
逆回転で車両を前後進させる場合について説明したが、
前後進を切り換えることができる自動変速機や、動力伝
達を遮断するニュートラル機構を有する自動変速機或い
は減速機を備えた電気自動車にも、本発明は同様に適用
可能である。

【００３６】また、前記実施例では電動モータ１２，減
速機１６，および差動装置１８を同軸上に有する電動駆
動装置１０が一対の駆動輪２６Ｌ，２６Ｒ間に配設され
た電気自動車について説明したが、複数軸の減速機や傘
歯車式の差動装置を有するもの、減速機を備えていない
ものなど、電動駆動装置の構成は適宜変更され得る。

【００３７】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図である。

【図２】本発明の一実施例である前後進制御装置を備え
た電気自動車の制御系統を説明するブロック線図であ
る。

【図３】図２の電気自動車の電動駆動装置を示す断面図
である。

【図４】図３の電動駆動装置の動力伝達経路を説明する
骨子図である。

【図５】図２の電気自動車の通常の前後進制御の作動を
説明するフローチャートである。

【図６】図５のステップＳＳ３で前進トルク制御を行う
場合に用いるデータマップの一例である。

【図７】図２の電気自動車において通常の前後進制御を
制限する場合の作動を説明するフローチャートである。

【図８】図７におけるステップＳ１−６，Ｓ１−１２の
回生制動の内容を具体的に説明するフローチャートであ
る。

【図９】本発明の他の実施例を説明する図で、図７の代
わりに実行されるフローチャートである。

【図１０】本発明の更に別の実施例を説明するフローチ
ャートである。

【図１１】図１０におけるステップＳ３−６の後進トル
ク制御の内容を具体的に説明するフローチャートであ
る。

【図１２】本発明の更に別の実施例を説明するフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１０：電動駆動装置１２：電動モータ５４：モータ制御用コンピュータ６６：モータ回転速度センサ（進行方向検出手段）７０：シフトポジションセンサ（選択レンジ検出手段）７２：シフトレバーステップＳＳ２〜ＳＳ５：前後進制御手段ステップＳ１−２〜Ｓ１−６，Ｓ１−８〜Ｓ１−１２：
前後進制限手段ステップＳ２−２〜Ｓ２−８：前後進制限手段ステップＳ３−１，Ｓ３−６：前後進制御手段ステップＳ３−１〜Ｓ３−４：前後進制限手段ステップＳ３−１〜Ｓ３−４，Ｓ３−７：前後進制限手
段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中航一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者倉持耕治郎愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前進レンジおよび後進レンジに選択操作
されるシフトレバーの選択レンジを検出する選択レンジ
検出手段と、電動モータを有して駆動輪を正逆両方向へ
回転駆動する電動駆動装置と、前記シフトレバーが前進
レンジへ操作された場合には車両を前進させ、後進レン
ジへ操作された場合には車両を後進させるように、前記
電動駆動装置を制御する前後進制御手段とを備えた電気
自動車の前後進制御装置において、車両の実際の進行方向を検出する進行方向検出手段と、前記シフトレバーの選択レンジと前記車両の進行方向と
が相違する場合には、前記前後進制御手段による選択レ
ンジに応じた前後進制御に優先して、現在の進行方向へ
車両が進行することを許容するように前記電動駆動装置
を制御する前後進制限手段とを設けたことを特徴とする
電気自動車の前後進制御装置。