JPH09172704A

JPH09172704A - 電気自動車

Info

Publication number: JPH09172704A
Application number: JP32868395A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Horii; 裕介堀井; Nobuaki Takeda; 信章武田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-12-18
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1997-06-30
Anticipated expiration: 2015-12-18
Also published as: JP3018972B2

Abstract

(57)【要約】【課題】セレクタ操作に対応した出力トルク特性の切
換を変速機を使用することなく実現する。【解決手段】本発明にかかる電気自動車１は、前進走
行用のドライブレンジとローレンジとを有するセレクタ
レバー７と、モータ２の駆動トルクを調整するモータ調
整手段９と、セレクタレバー７がローレンジにある時
に、ドライブレンジにある時と比べてモータ２の最大出
力トルクを増加させるように構成された制御手段１１と
を備え、モータ２らの出力を固定変速比で車輪６Ａ，６
Ｂに伝達している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータを用い
て駆動力を発生させる電気自動車、特に、自動変速機を
用いない電気自動車に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題や省エネルギー等の観点
から自動車を電動モータで駆動する電気自動車が多数提
案されている。例えば、特開平５−１７６４０９号公報
には、バッテリで駆動されるモータの回転駆動力を自動
変速機を介して駆動車輪軸に伝達して車輪を駆動する電
気自動車が開示されている。この電気自動車では、モー
タの最大回生制動力状態をモータ回転数に基ずいて判断
し、この最大回生制動力状態が得られない場合には、自
動変速機を変速して最大回生制動力状態を得られるモー
タ回転数に制御している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】とろこが、このような
自動変速機によりモータの回転力を変更させる電気自動
車では、駆動力や回生制動力を発生させる最適な回転数
にモータを調整し易いという利点がある反面、自動変速
機の分だけ車体重量が重くなると共に、コスト高となる
傾向にある。電気自動車では、車体重量に占めるバッテ
リー重量の割合が大きくなるので、バッテリー重量と共
にその他の部分の軽量化は走行距離の延長の１つの課題
とされている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、走行レンジを切り替えるセレクタレバー
がローレンジにある時には、ドライブレンジにある時に
比べてモータの最大出力トルクを増加させるようにモー
タ調整手段を制御し、モータからの駆動力は固定変速比
で車輪に伝達することとしている。そして、変速機を不
要とすることで軽量、低コストとし、選択レンジに応じ
て最大出力トルクを制御することで最適な駆動トルクを
得られる電気自動車を構成することができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の電気自動車では、モータ
からの駆動力を固定変速比で車輪に伝達し、前進走行用
のドライブレンジとローレンジとに切換可能なセレクタ
レバーと、モータの駆動トルクを調整するモータ調整手
段と、セレクタレバーがローレンジにあるとドライブレ
ンジにある時と比べてモータの最大出力トルクを増加さ
せる制御手段とを備える。

【０００６】モータの回生制動力を調整する回生制動力
調整手段を有する場合には、制御手段に、セレクタレバ
ーがローレンジにある時にはドライブレンジにある時と
比べて上記モータの回生制動力を増加させるように回生
制動力調整手段を制御する機能を持たせると良い。

【０００７】セレクタレバーが、前進走行用のレンジと
してローレンジ、セカンドレンジ、ドライブレンジの３
つを備える場合では、セレクタレバーがローレンジにあ
るとセカンドレンジにある時と比べて最大出力トルクや
回生制動力を増加させ、セレクタレバーがセカンドレン
ジにあるとドライブレンジにある時と比べて最大出力ト
ルクや回生制動力を増加させるように制御手段でモータ
調整手段や回生制動力調整手段を制御すれば良い。この
場合、セレクタレバーがドライブレンジからセカンドレ
ンジやローレンジに切り換えられると、モータで発生す
る最大駆動トルクが段階的に大きくなると共に、回生制
動力が段階的に増大する。

【０００８】あるいは、ドライブレンジとセカンドレン
ジでの最大出力トルクが同等となるようにモータ調整手
段を制御すると共に、ドライブレンジよりもセカンドレ
ンジでの回生制動力が大きくなるように制御手段で回生
制動力を制御すれば、回生制動力だけを切り替えること
ができる。

【０００９】さらに、電源バッテリと発電用エンジンと
を有する場合、ローレンジ選択時の最大給電量を増大さ
せるために、制御手段にセレクタレバーがローレンジに
あるときに発電用エンジンを強制的に始動させる制御部
を設けるのが好ましい。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。（第１実施例）図１に符号１で示す電気自動車は、モー
タ２からの駆動力を減速機３、プロペラシャフト４を介
して駆動軸５の両端に装着された駆動車輪６Ａ，６Ｂに
伝達している。電気自動車１は、複数の走行レンジが切
替可能に設けられ前進走行用レンジとしてドライブレン
ジとローレンジの２つのレンジを有するセレクタレバー
７、モータ２の駆動トルクを調整するモータ調整手段
９、アクセルペダル８の操作に応じてモータ２の発生す
べき駆動トルクを設定する駆動トルク設定手段Ｆ１、モ
ータ２の回生制動力を調整する回生制動力調整手段１
０、セレクタレバー７がローレンジを選択されるとドラ
イブレンジにある時と比べて最大出力トルクや回生制動
力を増加させる制御機能を有する制御手段１１、発電用
エンジン１２とその電源となるバッテリー１３を備えて
いる。制御手段１１は、モータコントローラ１４と発電
用エンジン１２を制御する制御部となるエンジンコント
ロールユニット（以下「ＥＣＵ」と称す）１５とから構
成されている。

【００１１】モータ２は、その出力軸とプロペラシャフ
ト４とを一定の固定変速比に設定する減速機３を、その
中央に配置した交流誘導型のツインモータであって、モ
ータコントローラ１４を介してバッテリ１３と接続して
いる。バッテリー１３は、ここでは、自動車に対して着
脱し易い用にカセット方式を採用された複数の直流電源
から構成されており、モータコントローラ１４内に内蔵
されるインバータで交流電力に変換されている。

【００１２】セレクタレバー７は切り換えスイッチであ
り、ここでは、ローレンジ、ドライブレンジ、ニュート
ラルレンジ、リバースレンジ、（以下、「Ｌレンジ」、
「Ｄレンジ」、「Ｎレンジ」、「Ｒレンジ」と称す）を
有し、ＬレンジまたはＤレンジが選択されると、それぞ
れＬ信号またはＤ信号をモータコントローラ１４に出力
している。

【００１３】モータ調整手段９は、電流調整回路からな
り、モータコントローラ１４から出力される信号に応じ
てモータ２への電流供給量を制御してモータの駆動トル
クを調整している。

【００１４】回生制動力調整手段１０は、アクセルペダ
ル８をオフするとモータ２で発電された交流電力をモー
タコントローラ１４を介してバッテリー１３に回収する
ようになっている。つまり、モータ２から電流を回収し
てモータ２の回転数を低下させることで、プロペラシャ
フト４や駆動軸５の回転に制動力を与えるようになって
いる。

【００１５】発電用エンジン１２は、ＬＰＧを燃料とす
る内燃機関であって、ＥＣＵ１５の制御下におかれてお
り、発電機１６を駆動するようになっている。発電機１
６は、バッテリー１３とモータコントローラ１４の双方
と接続していて、バッテリ１３を充電する。

【００１６】ＥＣＵ１５は、周知のマイクロコンピュー
タからその要部を構成され、燃料タンク１７に貯蔵され
たＬＰＧの噴射時期や噴射量、及び発電用エンジン１２
の点火系を制御して定速運転させ、定格電力を発電させ
るようになっている。また、ＥＣＵ１５は、モータコン
トローラ１４と接続していて、セレクタレバー７がＬレ
ンジとなりＬ信号がモータコントローラ１４に入力され
ると、発電用エンジン１２を始動するようになってい
る。

【００１７】モータコントローラ１４は、周知のマイク
ロコンピュータからその要部を構成され、ここではモー
タ調整手段９を主に制御するようになっている。モータ
コントローラ１４には、セレクタスイッチ７とバッテリ
ー１３、バッテリー１３の残存容量を検出する残存容量
センサ１８、バッテリー１３の温度を検出する電源温度
センサ１９、モータ温度を検出するモータ温度センサ２
０、アクセルペダル８のオン／オフ信号を検出するアク
セルセンサ２１、アクセル開度を検出するアクセル開度
センサ２２がそれぞれ接続している。モータコントロー
ラ１４は、図２に示すモータ制御プログラム、図３から
図５に示す各種マップを図示しないＲＯＭ内に記憶され
ている。図３は、駆動トルク設定手段Ｆ１となるアクセ
ル開度とその開度に対するモータ２の駆動トルクを設定
するマップである。このマップ特性は、アクセル開度が
大きくなる程、出力されるトルクが大きくなるように設
定されている。

【００１８】図４は、トルク特性切換手段Ｆ２となるモ
ータ回転数に対する最大出力トルクの特性を示すマップ
である。このマップに二点鎖線で示すトルク特性線
は、Ｄレンジ用のもので、実線で示すトルク特性線は
Ｌレンジ用のものである。トルク特性線は、トルク特
性線よりもモータ回転数が低回転時において最大出力
トルクが高くなるように設定されている。

【００１９】図５は、回生制動力特性切換手段Ｆ３とな
るモータ回転数に対する回生制動力の特性を示すマップ
である。このマップに二点鎖線で示す制動力特性線Ｂは
Ｄレンジ用のもので、実線で示す制動力特性線ＡはＬレ
ンジ用のものである。制動力特性線Ａは、制動力特性線
Ｂよりも回生制動力が大きくなるように設定されてい
る。すなわち、アクセルオフ時にモータ１２からバッテ
リー１３に供給される電力が多くなるようになってい
る。

【００２０】このような構成の電気自動車１の動作を図
２のプログラムに沿って説明する。先ず、Ｓ１ステップ
においてセレクタレバー７の位置の検出が行われ、Ｄレ
ンジまたはＬレンジであると、Ｓ２ステップに進んでア
クセル情報が判断される。ここでは、アクセルペダル８
のオン／オフ、つまり、アクセルペダル８が踏まれて入
るか否いかの判断がアクセルセンサ２１からのオン／オ
ン信号で行われ、同センサ２１がオン信号であると、Ｓ
３ステップに進み、駆動トルクの算出が行われる。ここ
では、アクセル開度センサ２２の開度情報を取り込んで
図３に示すマップからアクセル開度に対する発生すべき
駆動トルクを算出し、Ｓ４ステップでモータ温度センサ
２０や残存容量センサ１８からの温度情報や残存容量に
応じてこの駆動トルクを補正し、Ｓ５ステップに進む。

【００２１】Ｓ５ステップにおいて、セレクタレバー７
がＤレンジであるとＳ６ステップに達して図４に示すト
ルク特性線を選択し、Ｓ９ステップにて演算した駆動
トルクとなるように、モータ調整手段９である電流調整
回路を制御して、駆動トルクの制御する。

【００２２】Ｓ５ステップにおいてセレクタレバー７が
Ｌレンジであると、Ｓ７ステップに達して図４に示すト
ルク特性線を選択する。また、セレクタレバー７がＬ
レンジであると、Ｓ８ステップでモータコントローラ１
４によりＥＣＵ１５が駆動され、発電用エンジン１２が
強制的に起動されて発電機１６が駆動され、発電電力が
モータコントローラ１４を介してバッテリー１３に供給
される。このＳ８ステップが終了するとＳ９ステップに
達する。

【００２３】Ｓ９ステップでは、演算した駆動トルクと
なるように、モータ調整手段９である電流調整回路でモ
ータ２への電流供給量を制御して駆動トルクを制御す
る。この結果、Ｌレンジ選択時におけるモータ２の最大
出力トルクが、Ｄレンジ選択時におけるモータ２の最大
出力トルクよりも大きくなる。モータ２の回転は、固定
変速比に設定された減速機３から、プロペラシャフト
４、駆動軸５を介して駆動車輪６Ａ，６Ｂに伝達され
る。

【００２４】よって、電気自動車１の積載走行時や登坂
走行時にＬレンジを使用することで、大きな駆動力が得
られ発進性や登坂性能が良くなる。また、前記走行時以
外の、所謂通常走行時にＤレンジを選択すればモータ２
の最大出力トルクが抑えられるので、モータ２で消費さ
れる電力を低減できる。また、Ｓ８ステップでは発電用
エンジン１２が起動されるので、モータ２への給電量に
余裕ができ、バッテリー１３の容量不足によるモータ２
の最大出力トルクの低減が無くなる。従って、より確実
に最大出力トルクを増大させることが可能となる。

【００２５】このように、固定変速比の駆動系を有する
電気自動車１であっても、セレクタレバー７の位置に応
じてモータ２の駆動トルクをモータコントローラ１４に
内蔵するソフト（マップやプログラム）で制御すれば、
機械的な自動変速機を用いなくとも最大出力トルク特性
を変化させることができ、出力トルク特性を良好に保ち
つつ電気自動車１の軽量化を実現できる。

【００２６】一方、Ｓ２ステップにおいて、アクセルセ
ンサ２１がオフ信号であるとＳ１０に進み、ここでセレ
クタレバー７がＤレンジであると、Ｓ１１ステップに達
して図５に示す制動力特性線Ｂが選択される。また、セ
レクタレバー７がＬレンジであると、Ｓ１２ステップに
達して図５に示す制動力特性線Ａを選択され、走行レン
ジに応じた回生制動力が設定される。すなわち、Ｌレン
ジの時に回生制動力が大きくなるように設定される。

【００２７】Ｓ１１及びＳ１２の各ステップ終了後は、
Ｓ１３ステップにおいて、モータ温度センサ２０や残存
容量センサ１８からの温度情報や残存容量に応じて設定
された回生制動力を補正する。Ｓ１４ステップでは、こ
の補正された回生制動力となるように、回生制動力調整
手段１０を制御して制動時にモータ２から電力を回収す
る。この結果、Ｌレンジの場合、Ｄレンジに比べてモー
タ２から電力が多く回収され、Ｌレンジ選択時の回生制
動力が大きくなる。

【００２８】よって、電気自動車１の降坂走行時に、Ｌ
レンジを使用することで大きな回生制動力が得られる。
また、通常走行時にＤレンジを使用すれば、車両制動時
に大きな回生制動力が作用しないので、滑らかな走行が
可能となり走行フィーリングが良い。

【００２９】このように、固定変速比の駆動系を有する
電気自動車１であっても、セレクタレバー７の位置に応
じてモータ２の制動力をモータコントローラ１４に内蔵
するソフト（マップやプログラム）で制御すれば、機械
的な自動変速機を用いなくとも回生制動力特性を変化さ
せることができ、制動力特性を良好に保ちつつ電気自動
車１の軽量化を実現できる。

【００３０】（第２実施例）図６に符号１００で示す電
気自動車は、モータ２０からの駆動力を減速機３０、プ
ロペラシャフト４０を介して駆動軸５０の両端に装着さ
れた駆動車輪６Ｃ，６Ｄに伝達している。この電気自動
車１００は、複数の走行レンジが切替可能に設けられ前
進走行用レンジとしてドライブレンジ、セカンドレン
ジ、ローレンジの３つのレンジを有するセレクタレバー
７０、モータ２０の駆動トルクを調整するモータ調整手
段９０、アクセルペダル８０の操作に応じてモータ２０
の発生すべき駆動トルクを設定する駆動トルク設定手段
Ｇ１、モータ２０の回生制動力を調整する回生制動力調
整手段９１、セレクタレバー７０がセカンドレンジにあ
る時には最大出力トルクをドライブレンジにある時と同
等とし、回生制動力をドライブレンジに比べて増加させ
るように制御する制御手段１１０、発電用エンジン１２
０とその電源となるバッテリー１３０を備えている。制
御手段１１０は、モータコントローラ１４０と発電用エ
ンジン１２０を制御する制御部となるエンジンコントロ
ールユニット（以下「ＥＣＵ」と称す）１５０とから構
成されている。

【００３１】モータ２０は、その出力軸とプロペラシャ
フト４０とを一定の固定変速比に設定する減速機３０
を、その中央に配置した交流誘導型のツインモータであ
って、モータコントローラ１４０を介してバッテリ１３
０と接続している。バッテリー１３０は、ここでは、自
動車に対して着脱し易い用にカセット方式を採用された
複数の直流電源から構成されており、モータコントロー
ラ１４０内に内蔵されるインバータで交流電力に変換さ
れている。

【００３２】セレクタレバー７０は切り換えスイッチで
あり、ここでは、ローレンジ、セカンドレンジ、ドライ
ブレンジ、ニュートラルレンジ、リバースレンジ、（以
下、「Ｌレンジ」、「２レンジ」、「Ｄレンジ」、「Ｎ
レンジ」、「Ｒレンジ」と称す）を有し、Ｌレンジ、２
レンジ、またはＤレンジが選択されると、それぞれＬ信
号、２信号、Ｄ信号をそれぞれモータコントローラ１４
０に出力している。

【００３３】モータ調整手段９０は、電流調整回路から
なり、モータコントローラ１４０から出力される信号に
応じてモータ２０の駆動トルクを調整している。回生制
動力調整手段９１は、アクセルペダル８０をオフすると
モータ２０で発電された交流電力をモータコントローラ
１４０を介してバッテリー１３０に回収するようになっ
ている。つまり、モータ２０から電力を回収してモータ
２０の回転数を低下させることで、プロペラシャフト４
０や駆動軸５０の回転に制動力を与えるようになってい
る。

【００３４】発電用エンジン１２０は、ＬＰＧを燃料と
する内燃機関であってＥＣＵ１５０の制御下におかれて
おり、発電機１６０を駆動するようになっている。発電
機１６０は、バッテリー１３０とモータコントローラ１
４０の双方と接続していて、バッテリ１３０を充電する
ようになっている。

【００３５】ＥＣＵ１５０は、周知のマイクロコンピュ
ータからその要部を構成され、燃料タンク１７０に貯蔵
された燃料となるＬＰＧの噴射時期や噴射量、及び発電
用エンジン１２０の点火系を制御して定速運転させ、定
格電力を発電させるようになっている。また、ＥＣＵ１
５０は、モータコントローラ１４０と接続していて、セ
レクタレバー７０がＬレンジとなりＬ信号がモータコン
トローラ１４０に入力されると、発電用エンジン１２０
を始動するようになっている。

【００３６】モータコントローラ１４０は、周知のマイ
クロコンピュータからその要部を構成され、ここではモ
ータ調整手段９０を主に制御するようになっている。モ
ータコントローラ１４０には、セレクタスイッチ７０と
バッテリー１３０、バッテリー１３０の残存容量を検出
する残存容量センサ１８０、バッテリー１３０の温度を
検出する電源温度センサ１９０、モータ温度を検出する
モータ温度センサ２００、アクセルペダル８０のオン／
オフ信号を検出するアクセルセンサ２１０、アクセル開
度を検出するアクセル開度センサ２２０がそれぞれ接続
している。

【００３７】モータコントローラ１４０は、図７に示す
モータ制御プログラム、図８から図１０に示す各種マッ
プを図示しないＲＯＭ内に記憶されている。図８は、駆
動トルク設定手段Ｇ１となるアクセル開度とその開度に
対するモータ２０の駆動トルクを設定するマップであ
る。このマップ特性は、アクセル開度が大きくなる程、
出力されるトルクが大きくなるように設定されている。

【００３８】図９は、トルク特性切換手段Ｇ２となるモ
ータ回転数に対する最大駆動トルクの特性を示すマップ
である。このマップに二点鎖線で示すトルク特性線
は、Ｄレンジ、及び２レンジ用のもので、実線で示すト
ルク特性線はＬレンジ用のものである。トルク特性線
は、トルク特性線よりもモータ回転数が低回転時に
おいて最大トルクが高くなるように設定されている。

【００３９】図１０は、回生制動力特性切換手段Ｇ３と
なるモータ回転数に対する回生制動力の特性を示すマッ
プである。このマップに二点鎖線で示す制動力特性線Ｅ
はＤレンジ用、実線で示す制動力特性線ＣはＬレンジ
用、一転鎖線で示す制動力特性線Ｄは２レンジ用のもの
である。制動力特性線Ｄは制動力特性線Ｅよりも回生制
動力が大きくなるように設定され、制動力特性線Ｃは制
動力特性線Ｄよりも回生制動力が大きくなるように設定
されている。すなわち、アクセルオフ時にモータ１２０
からバッテリー１３０に供給される電力が多くなるよう
になっている。

【００４０】このような構成の電気自動車１００の動作
を図７のプログラムに沿って説明する。先ず、Ｊ１ステ
ップにおいてセレクタレバー７０の位置の検出が行わ
れ、Ｄレンジ２レンジ、Ｌレンジの何れかであると、Ｊ
２ステップに進んでアクセル情報が判断される。ここで
は、アクセルペダル８０のオン／オフ、つまり、アクセ
ルペダル８０が踏まれて入るか否いかの判断がアクセル
センサ２１０からのオン／オン信号で行われ、同センサ
２１０がオン信号であると、Ｊ３ステップに進み、駆動
トルクの算出が行われる。ここでは、アクセル開度セン
サ２２０の開度情報を取り込んで図８に示すマップから
アクセル開度に対する発生すべき駆動トルクを算出し、
Ｊ４ステップでモータ温度センサ２００や残存容量セン
サ１８０からの温度情報や残存容量に応じて駆動トルク
を補正し、Ｊ５ステップに進む。

【００４１】Ｊ５ステップにおいて、セレクタレバー７
０がＤレンジであると、Ｊ６ステップに達して図９に示
すトルク特性線を選択し、Ｊ１１ステップにて演算し
た駆動トルクとなるように、モータ調整手段９０である
電流調整回路を制御してモータ２０への電流供給量を制
御し、駆動トルクを制御する。Ｊ５ステップにおいて、
セレクタレバー７０が２レンジであるとＪ７ステップに
達してＤレンジ同様図９に示すトルク特性線を選択
し、Ｊ１１ステップにて選択した駆動トルクとなるよう
に、モータ調整手段９０でモータ２０への電流供給量を
制御し、駆動トルクを制御する。

【００４２】また、セレクタレバー７０が２レンジでな
いと、ＬレンジであるとしてＪ９ステップ達して図９に
示すトルク特性線を選択すると共に、Ｊ１０ステップ
に進み、モータコントローラ１４０によりＥＣＵ１５０
が駆動され、発電用エンジン１２０が強制的に起動され
る。すると、発電機１６０が駆動して発電電力がモータ
コントローラ１４０を介してバッテリー１３０に供給さ
れる。このＪ１０ステップが終了するとＪ１１ステップ
に達する。Ｊ１１ステップでは、演算した駆動トルクと
なるように、モータ調整手段９０を制御してモータ２０
への電流供給量を制御し、駆動トルクを制御する。

【００４３】この結果、Ｌレンジ選択時におけるモータ
２０の最大出力トルクが、Ｄレンジ及び２レンジ選択時
におけるモータ２０の最大出力トルクよりも大きくなる
と共に、Ｄレンジ及び２レンジにおけるモータ２０の最
大出力トルクに差がなくなる。モータ２０の回転は、固
定変速比に設定された減速機３０から、プロペラシャフ
ト４０、駆動軸５０を介して駆動車輪６Ｃ，６Ｄに伝達
される。よって、電気自動車１００の積載走行時や登坂
走行時に、Ｌレンジを使用することで大きな駆動力が得
られ発進性や登坂性能が良くなる。また、通常走行時に
Ｄレンジ及び２レンジを選択するれば、モータ２０の最
大出力トルクが抑えられるので、モータ２０で消費する
電力を低減できる。

【００４４】このように、固定変速比の駆動系を有する
電気自動車１００であっても、セレクタレバー７０の位
置に応じてモータ２０の回転をモータコントローラ１４
０に内蔵するソフト（マップやプログラム）で制御すれ
ば、機械的な自動変速機を用いなくとも最大出力トルク
特性を変化させることができ、出力トルク特性を良好に
保ちつつ電気自動車１００の軽量化を実現できる。ま
た、Ｊ１０ステップでは発電用エンジン１２０が起動さ
れるので、モータ２０への給電量に余裕ができ、バッテ
リー１３０の容量不足によるモータ２０の最大出力トル
クの低減がなくなる。

【００４５】一方、Ｊ２ステップにおいて、アクセルセ
ンサ２１０がオフ信号であるとＪ１２ステップに進み、
ここでセレクタレバー７０がＤレンジであると、Ｊ１３
ステップに達して図１０に示す制動力特性線Ｅが選択さ
れ、セレクタレバー７０がＤレンジでないとＪ１６ステ
ップに進む。Ｊ１６ステップに達して２レンジである
と、Ｊ１７ステップにて図１０に示す制動力特性線Ｄを
選択され、２レンジでないと、Ｊ１８ステップにて図１
０に示す制動力特性線Ｃを選択され、走行レンジに応じ
た回生制動力が設定される。すなわち、２レンジの時の
回生制動力がＤレンジの時の回生制動力より大きくなる
ように設定され、Ｌレンジの時の回生制動力が２レンジ
の時の回生制動力よりも大きくなるように設定される。

【００４６】Ｊ１３、Ｊ１７、Ｊ１８の各ステップ終了
後は、Ｊ１４ステップにおいて、モータ温度センサ２０
０や残存容量センサ１８０からの温度情報や残存容量に
応じて設定された回生制動力を補正する。Ｊ１５ステッ
プでは、この補正された回生制動力となるように、回生
制動力調整手段９１を制御して制動時にモータ２０から
電力を回収する。

【００４７】この結果、Ｌレンジの場合、２レンジに比
べてモータ２０から電力が多く回収されると共に、２レ
ンジの場合、Ｄレンジに比べてモータ２０から電力が多
く回収される。よって、セレクタレバー７０をＤレン
ジ、２レンジ、Ｌレンジと切り換えることで、回生制動
力が段階的に大きくなり、滑らかな走行が可能となり走
行フィーリングが良くなる。

【００４８】このように、固定変速比の駆動系を有する
電気自動車１００であっても、セレクタレバー７の位置
に応じてモータ２０の回転をモータコントローラ１４０
に内蔵するソフト（マップやプログラム）で制御すれ
ば、機械的な自動変速機を用いなくとも回生制動力特性
を変化させることができ、制動力特性を良好に保ちつつ
電気自動車１００の軽量化を実現できる。また、２レン
ジを選択すると、最大出力トルクがＬレンジよりも抑え
られるので電力消費を節減しながら、回生制動力だけを
増対することが可能となる。

【００４９】（第３実施例）図１１に示す電気自動車１
００’は、第２実施例における電気自動車１００の制御
手段を変更したものである。従って、ここでは第２実施
例と同一機能、同一構成をする部材には第２実施例で用
いた符号を付し、その説明は省略する。同１１に符号１
１１で示す制御手段は、モータコントローラ１４１と発
電用エンジン１２０を制御する制御部となるエンジンコ
ントロールユニット（以下「ＥＣＵ」と称す）１５０と
から構成されている。

【００５０】電流調整回路から構成されるモータ調整手
段９０は、モータコントローラ１４１から出力される信
号に応じてモータ２０への電流供給量を制御してモータ
２０の駆動トルクを調整している。ＥＣＵ１５０は、モ
ータコントローラ１４１と接続していて、セレクタレバ
ー７０がＬレンジとなりＬ信号がモータコントローラ１
４１に入力されると、発電用エンジン１２０を始動する
ようになっている。

【００５１】モータコントローラ１４１は、周知のマイ
クロコンピュータからその要部を構成され、ここではモ
ータ２０を制御するようになっている。モータコントロ
ーラ１４１には、セレクタスイッチ７０とバッテリー１
３０、残存容量センサ１８０、電源温度センサ１９０、
モータ温度センサ２００、アクセルセンサ２１０、アク
セル開度センサ２２０が第２実施例同様に接続してい
る。

【００５２】モータコントローラ１４１は、図１２に示
すモータ制御プログラム、図８、図１０、図１３に示す
各種マップを図示しないＲＯＭ内に記憶されている。図
８、１０のマップは第２実施例と同一マップであるの
で、ここでの説明は割愛する。図１３は、トルク特性切
換手段Ｇ４となるモータ回転数に対する最大出力トルク
の特性を示すマップである。このマップに二点鎖線で示
すトルク特性線はＤレンジ、一転鎖線で示すトルク特
性線は２レンジ、実線で示すトルク特性線はＬレン
ジ用のものである。トルク特性線はトルク特性線よ
りもモータ回転数が低回転時において最大トルクが高
く、トルク特性線はトルク特性線よりもモータ回転
数が低回転時において最大トルクが高くなるように設定
されている。

【００５３】このような構成の電気自動車１００’の動
作を図１２のプログラムに沿って説明する。先ず、Ｋ１
ステップにおいてセレクタレバー７０の位置の検出が行
われ、Ｄレンジ２レンジ、Ｌレンジの何れかであると、
Ｋ２ステップに進んでアクセル情報が判断される。ここ
では、アクセルペダル８０のオン／オフ、つまり、アク
セルペダル８０が踏まれて入るか否いかの判断がアクセ
ルセンサ２１０からのオン／オン信号で行われ、同セン
サ２１０がオン信号であるとＫ３ステップに進み、駆動
トルクの算出が行われる。ここでは、アクセル開度セン
サ２２０の開度情報を取り込んで図８に示すマップから
アクセル開度に対する発生すべき駆動トルクを算出し、
Ｋ４ステップでモータ温度センサ２００や残存容量セン
サ１８０からの温度情報や残存容量に応じて駆動トルク
を補正し、Ｋ５ステップに進む。

【００５４】Ｋ５ステップにおいて、セレクタレバー７
０がＤレンジであるとＫ６ステップに達して図１３に示
すトルク特性線を選択し、Ｋ１１ステップにて演算し
た駆動トルクとなるように、モータ調整手段９０である
電流調整回路を制御して、モータ２０への電流供給量を
制御し、駆動トルクを制御する。Ｋ５ステップにおい
て、ＤレンジでないとＫ７ステップに進み、ここでセレ
クタレバー７０が２レンジであるとＫ８ステップでレン
ジ同様、図１３に示すトルク特性線を選択し、Ｋ１１
ステップにて演算した駆動トルクとなるように、モータ
調整手段９０を制御してモータ２０への電流供給量を制
御し、駆動トルクを制御する。

【００５５】また、Ｋ７ステップでセレクタレバー７０
が２レンジでないとＬレンジであるとして、Ｋ９ステッ
プに達して図１３に示すトルク特性線を選択すると共
に、Ｋ１０ステップに進み、モータコントローラ１４１
でＥＣＵ１５０が駆動され、発電用エンジン１２０が強
制的に起動されて発電機１６０が駆動する。すると、発
電電力がモータコントローラ１４０を介してバッテリー
１３０に供給される。このＫ１０ステップが終了すると
Ｋ１１ステップに達し、演算した駆動トルクとなるよう
に、モータ調整手段９０を制御してモータ２０への電流
供給量を制御し、駆動トルクを制御する。

【００５６】この結果、Ｌレンジ選択時におけるモータ
２０の最大出力トルクが、２レンジ選択時におけるモー
タ２０の最大出力トルクよりも大きくなると共に２レン
ジ選択時におけるモータ２０の最大出力トルクが、Ｄレ
ンジ選択時におけるモータ２０の最大出力トルクよりも
大きくなる。モータ２０の回転は、固定変速比に設定さ
れた減速機３０から、プロペラシャフト４０、駆動軸５
０を介して駆動車輪６Ｃ，６Ｄに伝達される。

【００５７】よって、電気自動車１００’の積載走行時
や登坂走行時に、Ｌレンジを使用することで大きな駆動
力が得られ発進性や登坂性能が良くなる。また、通常走
行時にＤレンジまたは２レンジを選択するれば、Ｌレン
ジ選択時よりもモータ２０の最大出力トルクが抑えられ
るので、モータ２０で消費する電力を低減できる。

【００５８】このように、固定変速比の駆動系を有する
電気自動車１００’であっても、セレクタレバー７０の
位置に応じてモータ２０の回転をモータコントローラ１
４１に内蔵するソフト（マップやプログラム）で制御す
れば、機械的な自動変速機を用いなくとも最大出力トル
ク特性を変化させることができ、出力トルク特性を良好
に保ちつつ電気自動車１００の軽量化を実現できる。ま
た、Ｋ１０ステップでは、発電用エンジン１２０が起動
されるので、モータ２０への給電量に余裕ができ、バッ
テリー１３０の容量不足によるモータ２０の最大出力ト
ルクの低減がなくなる。

【００５９】一方、Ｋ２ステップにおいて、アクセルセ
ンサ２１０がオフ信号であるとＫ１２ステップに進み、
ここでセレクタレバー７０がＤレンジであると、Ｋ１３
ステップに達して図１０に示す制動力特性線Ｅが選択さ
れ、セレクタレバー７０がＤレンジでないとＫ１６ステ
ップに進む。Ｋ１６ステップに達して２レンジである
と、Ｋ１７ステップにて図１０に示す制動力特性線Ｄを
選択され、２レンジでないとＬレンジと判断されて、Ｋ
１８ステップにて図１０に示す制動力特性線Ｃを選択さ
れ、走行レンジに応じた回生制動力が設定される。すな
わち、２レンジの時の回生制動力がＤレンジの時の回生
制動力より大きくなるように設定され、Ｌレンジの時の
回生制動力が２レンジの時の回生制動力よりも大きくな
るように設定される。

【００６０】Ｋ１３、Ｋ１７、Ｋ１８の各ステップ終了
後は、Ｋ１４ステップにおいて、モータ温度センサ２０
０や残存容量センサ１８０からの温度情報や残存容量に
応じて設定された回生制動力を補正する。Ｋ１５ステッ
プでは、この補正された回生制動力となるように、回生
制動力調整手段９１を制御して制動時にモータ２０から
電力を回収するようになっている。

【００６１】この結果、Ｌレンジの場合、２レンジに比
べてモータ２０から電力が多く回収されると共に、２レ
ンジの場合、Ｄレンジに比べてモータ２０から電力が多
く回収される。よって、セレクタレバー７０をＤレン
ジ、２レンジ、Ｌレンジと切り換えることで、回生制動
力が段階的に大きくなり、より滑らかな走行が可能とな
る。

【００６２】このように、固定変速比の駆動系を有する
電気自動車１００’であっても、セレクタレバー７０の
位置に応じてモータ２０の回転をモータコントローラ１
４１に内蔵するソフト（マップやプログラム）で制御す
れば、機械的な自動変速機を用いなくとも回生制動力特
性を変化させることができ、制動力特性を良好に保ちつ
つ電気自動車１００’の軽量化を実現できる。また、２
レンジを選択すると最大出力トルクがＬレンジよりも抑
えられるので、電力消費を節減しながら回生制動力だけ
を増大することが可能となる。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、モータからの駆動力を
固定変速比で車輪に伝達する電気自動車において、制御
手段を用いてセレクタレバーの位置に応じてモータの最
大出力トルクを制御するので、自動変速機を用いなくと
も最大出力トルク特性を変化させることができ、実用性
を満足させつつ軽量化を実現できる。また、自動変速機
を用いないのでコスト低減を図りつつ駆動系を小型化で
きる。セレクタレバーがローレンジにある時に、ドライ
ブレンジにある時に比べて最大出力トルクを増加させる
ように制御するので、ローレンジを使用すると大きな駆
動力を得られて登坂性能や発進性能が良くなる。また、
通常走行時にドライブレンジを使用することで、モータ
での消費電力を節減できる（請求項１）。

【００６４】加えて、セレクタレバーがローレンジにあ
る時にはドライブレンジにある時と比べてモータの回生
制動力を増加させるように制御するので、ローレンジを
使用すると大きな回生制動力を得られ、モータでの消費
電力を節減でしつつ、降坂性能が良くなる（請求項
２）。

【００６５】また、セレクタレバーがセカンドレンジに
ある時には最大出力トルクをドライブレンジにある時と
同等とすると共に、回生制動力をドライブレンジに比べ
て増加させるように制御するので、セカンドレンジを選
択することで最大出力トルクはそのままで回生制動力だ
けを変化させることができる。よって、消費電力を抑え
つつ回生制動力だけを増大できる（請求項３）。

【００６６】さらに、セレクタレバーがローレンジにあ
る時にはセカンドレンジにある時と比べて最大出力トル
クや回生制動力を増加させ、セレクタレバーがセカンド
レンジにある時にはドライブレンジにある時と比べて最
大出力トルクや回生制動力を増加させるように制御する
ので、走行中にセレクタレバーが切り換えることで、く
最大出力トルクや回生制動力をより細かく調整でき、自
動変速機を用いなくとも良好な走行フィーリングを達成
できる（請求項４）。

【００６７】また、セレクタレバーがローレンジにある
時に発電用エンジンを強制的に始動させるので、ローレ
ンジにおける給電量が増大され電源の電圧不足による最
大出力トルクの低減がなくなる。つまり、ローレンジに
おける最大出力トルクを確実に増大させることができる
（請求項５）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す電気自動車の概略構
成図である。

【図２】第１実施例における制御プログラムのフローチ
ャートである。

【図３】第１実施例における駆動トルク設定手段となる
アクセル開度とモータの最大出力トルクとの関係を示す
特性図である。

【図４】第１実施例におけるトルク特性切換手段となる
走行レンジ毎の最大トルク特性を示す特性図である。

【図５】第１実施例における回生制動力特性切換手段と
なる走行レンジ毎の回生制動力特性を示す特性図であ
る。

【図６】本発明の第２実施例を示す電気自動車の概略構
成図である。

【図７】第２実施例における制御プログラムのフローチ
ャートである。

【図８】第２実施例における駆動トルク設定手段となる
アクセル開度とモータの最大出力トルクとの関係を示す
特性図である。

【図９】第２実施例におけるトルク特性切換手段となる
走行レンジ毎の最大トルク特性を示す特性図である。

【図１０】第２実施例における回生制動力特性切換手段
となる走行レンジ毎の回生制動力特性を示す特性図であ
る。

【図１１】本発明の第３実施例を示す電気自動車の概略
構成図である。

【図１２】第３実施例における制御プログラムのフロー
チャートである。

【図１３】第３実施例におけるトルク特性切換手段とな
る走行レンジ毎の最大トルク特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１、１００、１００’ 電気自動車２、２０モータ７、７０セレクタレバー８，８０アクセルペダル９，９０モータ調整手段１０，９１回生制動力調整手段１１、１１０、１１１機構手段１２，１２０発電用エンジン１３，１３０電源１４、１４０、１４１モータコントローラ１５，１５０制御部（ＥＣＵ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータからの駆動力を固定変速比で車輪に
伝達する電気自動車において、複数の走行レンジが切替可能に設けられ、前進走行用の
ドライブレンジとローレンジとを有するセレクタレバー
と、上記モータの回転を調整するモータ調整手段と、上記セレクタレバーがローレンジにある時に、ドライブ
レンジにある時に比べて上記モータの最大出力トルクを
増加させるように上記モータ調整手段を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする電気自動車。
【請求項２】上記モータの回生制動力を調整する回生制
動力調整手段を有し、上記制御手段は、上記セレクタレバーがローレンジにあ
る時にはドライブレンジにある時と比べて上記モータの
回生制動力を増加させるように上記回生制動力調整手段
を制御することを特徴とする請求項１記載の電気自動
車。
【請求項３】上記セレクタレバーは、セカンドレンジを
有し、上記制御手段は、上記セレクタレバーがセカンドレンジ
にある時には上記最大出力トルクをドライブレンジにあ
る時と同等となるように上記モータ調整手段を制御する
と共に、上記回生制動力を上記ドライブレンジに比べて
増加させるように上記回生制動力調整手段を制御するこ
とを特徴とする請求項２記載の電気自動車。
【請求項４】上記セレクタレバーは、セカンドレンジを
有し、上記制御手段は、上記セレクタレバーがローレンジにあ
る時には上記セカンドレンジにある時と比べて上記最大
出力トルクを増加させ、上記セレクタレバーがセカンド
レンジにある時には上記ドライブレンジにある時と比べ
て上記最大出力トルクを増加させるように上記モータ調
整手段を制御すると共に、上記セレクタレバーがローレ
ンジにある時にはセカンドレンジにある時と比べて上記
モータの回生制動力を増加させ、上記セレクタレバーが
セカンドレンジにある時には上記ドライブレンジにある
時と比べて上記回生制動力を増加させるように上記回生
制動力調整手段を制御することを特徴とする請求項２記
載の電気自動車。
【請求項５】電源と発電用エンジンとを備え、上記制御
手段は、上記セレクタレバーがローレンジにある時には
上記発電用エンジンを強制的に始動させる制御部を備え
ることを特徴とする請求項１または４記載の電気自動
車。