JPH09191506A - 電気自動車制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発進時のアクセル踏込みによる加速性能を鈍
くすることによってバッテリの再充電時期の到来をドラ
イバに体感させる。 【解決手段】 通常走行状態では、アクセル開度と車速
とに応じてモータの最大出力トルクを演算し、モータの
出力トルクをこの最大出力トルクに一致するようにモー
タを駆動制御する。そしてアクセルの踏込み、緩めに応
じて変化する最大出力トルクに対応してモータの出力ト
ルクを変化させるトルク制御の応答速度は規定値にして
おく。いま、バツテリ状態量が基準よりも大きく変化し
たときには可能出力電力が制限される。そこで、バッテ
リ状態判断手段25，26にこの変化を判断させ、そのバッ
テリ状態量の基準以上の変化に対応して、トルク制御応
答速度調整手段36〜38がトルク指令に対するトルク制御
の応答速度を遅らせる調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車では、バッテリの電力でモー
タを回転駆動させるが、モータ駆動力制御、つまりトル
ク制御は通常の内燃機関を備えた自動車と操作感を同様
のものとするためにアクセルペダルの踏込みによってト
ルク指令値を現在値よりも増加させ、逆にアクセルペダ
ルを緩めることによってトルク指令値を現在値よりも減
少させ、このトルク指令値に応じてモータ回転トルクを
制御することにより加減速を行う制御機構を採用してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の電気車制御装置では、次のような問題点があっ
た。一般に車載用バッテリでは満充電状態としばらく使
用して放電が進んだ状態とでは駆動モータに使用できる
可能出力電力が減少してくる性質があり、また満充電状
態近くではモータからの回生電力の可能入力電力も減少
してくる性質があり、特に放電が進んで可能出力電力が
減少している状態では、停止状態からある巡航速度まで
はアクセルの踏込みによってそれまでと変らない初期加
速性能が得られるが、その後、巡航速度で走行していて
急加速が必要になったときにアクセルを深く踏込んで
も、バッテリの可能出力電力が減少しているために満充
電状態のときのような応答性の良い加速ができず、ノロ
ノロとしか加速できなくなる。

【０００４】ドライバは可能出力電力が低下しているこ
とをバッテリ残存容量計を見て予測することができ、ま
たリミッタが働いていることを表示ランプの点灯によっ
ても容易に認識することができるのであるが、通常の運
転操作ではそれが発生するまでドライバには体感できな
い現象であるので看過しがちであり、発生してはじめて
気づく場合も多い。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、バッテリの可能出力電力の低下を初期
発進操作時にドライバに体感させるようにしてバッテリ
の再充電が必要な時期の到来を確実に認識させることが
できる電気自動車制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】なお、電気自動車制御装置として特開平６
−９０５０７号公報には、モータコイルの冷却油の過熱
を避けるために冷却油の温度を監視し、所定値以上にな
れば温度条件によって最大トルク出力に対して制限をか
ける発明が開示されている。この場合、トルク制限がか
かるとドライバがアクセルを深く踏込んでもそれまでの
ような加速性能が得られなくなるが、発進時のようにモ
ータ回転数が低い状態ではトルク制限がかかることがな
く、発進初期のアクセル踏込み操作でバッテリ状態量の
変化を体感させるという本発明とは技術的思想を異にし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電気自
動車制御装置は、アクセル開度を検出するアクセル開度
検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記アク
セル開度検出手段が検出するアクセル開度と前記車速検
出手段が検出する車速とに応じてモータの最大出力トル
クを演算する最大出力トルク演算手段と、前記最大出力
トルク演算手段が算出する最大出力トルクで前記モータ
を駆動するトルク制御手段と、バッテリ状態量を検出す
るバッテリ状態量検出手段と、前記バッテリ状態量検出
手段が検出するバッテリ状態量に基づいてバッテリ状態
を判断するバッテリ状態判断手段と、前記トルク制御手
段のトルク制御の応答速度を、前記バッテリ状態判断手
段が判断するバッテリ状態に対応して変化させるトルク
制御応答速度調整手段とを備えたものである。

【０００８】請求項１の発明の電気自動車制御装置によ
れば、通常走行状態では、アクセル開度と車速（モータ
回転数に対応している）とに応じてモータの最大出力ト
ルクを演算し、モータの出力トルクをこの最大出力トル
クに一致するようにモータを駆動制御する。そしてアク
セルの踏込み、緩めに応じて変化する最大出力トルクに
対応してモータの出力トルクを変化させるトルク制御の
応答速度は規定値にしておく。

【０００９】しかしながらいま、例えば、バッテリ出力
密度、バッテリ残存容量あるいはバッテリ電圧が基準値
以下に低下し、あるいはバッテリ温度が基準値以上に上
昇するなど、バツテリ状態量が基準よりも大きく変化し
たときには可能出力電力が制限される。そこで、バッテ
リ状態判断手段にこの変化を判断させ、そのバッテリ状
態量の基準以上の変化に対応して、トルク制御応答速度
調整手段がトルク指令に対するトルク制御の応答速度を
遅らせる調整を行う。

【００１０】これによってバッテリ放電が進み、バッテ
リ状態量が変化して可能出力電力が所定値以上に大きな
制限を受ける状態に達すれば、発進のためにアクセルを
踏込んでもそれまでのように応答性良く加速しなくし
て、バッテリの再充電時期が近づいていることを発進加
速の鈍りによってドライバに体感させることができるよ
うになる。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の電気自動車
制御装置において、前記トルク制御応答速度調整手段
が、前記アクセル開度が増加した時に前記トルク制御の
応答速度を遅くし、前記アクセル開度が減少した時に前
記トルク制御の応答速度を所定値のままにするものであ
る。

【００１２】請求項２の発明の電気自動車制御装置によ
れば、ドライバがあるアクセル開度まで踏込む場合には
それまでのような加速性能が得られないことでバッテリ
の可能出力電力が低下していることを容易に体感させ、
逆にあるアクセル開度から速度を落すためにアクセルを
緩める時にはそれまでと同じく速い応答性が維持されて
違和感を持たせることがなく、操作性を損うことなくし
て、バッテリの再充電時期の到来を操作感の変化から体
感させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。本発明の電気自動車制御装置は車載
のマイクロコンピュータによって実行されるソフトウェ
アプログラムによって実現されるが、機能構成について
示すと図１のようになる。

【００１４】この実施の形態の電気自動車制御装置は、
外部から入力信号を与える要素として、モータの出力軸
に取付けられてモータの回転数を検出する回転数センサ
のようなモータ回転数検出手段（RMD ）１、アクセルペ
ダルの踏込み量からアクセル開度を検出するアクセル開
度検出手段（ACD ）２、シフトレバーのシフト位置を検
出するシフト位置検出手段（SHD ）３、ブレーキペダル
の踏込み量を検出するブレーキ操作量検出手段（BKD ）
４を備えている。外部からの入力信号を与える要素とし
てさらに、バッテリ状態量としてのバッテリ電圧を検出
するバッテリ電圧検出手段（VBD ）５、バッテリ電流を
検出するバッテリ電流検出手段（CBD ）６及びバッテリ
温度を検出するバッテリ温度検出手段（TBD ）７を備え
ている。またインバータの冷却油の温度を検出するイン
バータ温度検出手段（TID ）８、モータの冷却油の温度
を検出するモータ温度検出手段（TMD ）９を備えてい
る。

【００１５】マイクロコンピュータ内の構成要素として
は、モータ回転数検出手段（RMD ）１から入力されるモ
ータ回転数検出信号に基づいてモータ回転数N を算出す
るモータ回転数演算手段（RMA ）１１、アクセル開度検
出手段（ACD ）２からのアクセル開度検出信号に基づい
てアクセル開度ACO を算出するアクセル開度演算手段
（ACA ）１２、シフト位置検出手段（SHD ）３からのシ
フト位置検出信号に基づいてシフトレンジSFを判定する
シフト位置判定手段（SHA ）１３、ブレーキ操作量検出
手段（BKD ）４からのブレーキ操作量検出信号に基づい
てブレーキ操作量BKを算出するブレーキ操作量演算手段
（BKA ）１４を備えている。

【００１６】またバッテリ状態量であるバッテリ電圧検
出手段（VBD ）５からのバッテリ電圧検出信号に基づい
てバッテリ電圧VBを算出するバッテリ電圧演算手段（VB
A ）１５、バッテリ電流検出手段（CBD ）６からのバッ
テリ電流検出信号に基づいてバッテリ電流CBを算出する
バッテリ電流演算手段（CBA ）１６及びバッテリ温度検
出手段（TBD ）７からのバッテリ温度検出信号に基づい
てバッテリ温度TBを算出するバッテリ温度演算手段（TB
A ）１７を備えており、さらに、インバータ温度検出手
段（TID ）８からのインバータ温度検出信号に基づいて
インバータ温度TIを算出するインバータ温度演算手段
（TIA ）１８、モータ温度検出手段（TMD）９からのモ
ータ温度検出信号に基づいてモータ温度TMを算出するモ
ータ温度演算手段（TMA ）１９を備えている。

【００１７】マイクロコンピュータ内の構成要素として
さらに、モータ回転数演算手段（RMA ）１１からのモー
タ回転数N とアクセル開度演算手段(ACA）１２からのア
クセル開度ACO とシフト位置判定手段（SHA ）１３から
のシフトレンジSFとに基づいて、前後進切替などの走行
モードMDを判断する走行モード判定手段（TMJD）２１、
この走行モード判定手段（TMJD）２１からの走行モード
MDと、モータ回転数Nとアクセル開度ACO とに基づい
て、内蔵する図７（ａ），（ｂ）に示す特性グラフを参
照して、後述する基本最大トルク指令値BTMAX 、基本最
小トルク指令値BTMIN に対する比率ACOTを求めるトルク
指令値計算用アクセル開度演算手段（TRACA ）２２、走
行モードMDとモータ回転数N とに基づいて、内蔵する図
８の特性グラフを参照して基本最大トルク指令値BTMAX
を算出する基本最大トルク指令値演算手段（BTAXA ）２
３、走行モードMDとモータ回転数N とに基づいて、内蔵
する図９の特性グラフを参照して基本最小トルク指令値
BTMIN を算出する基本最小トルク指令値演算手段（BTIN
A ）２４を備えている。

【００１８】また、バッテリ状態量としてバッテリ電圧
演算手段（VBA ）１５からのバッテリ電圧VBとバッテリ
電流演算手段（CBA ）１６からのバッテリ電流CBとバッ
テリ温度演算手段（TBA ）１７からのバッテリ温度TBと
を入力し、これらに基づき、バッテリとして現在のバッ
テリ状態で自動車の駆動力を発生させるモータ及びイン
バータに供給できる電力の１００％時に対する比率PXL
を算出する力行最大パワー用制限係数演算手段（PPAXL
）２５、同じようにバッテリ電圧VBとバッテリ電流CB
とバッテリ温度TBとに基づき、バッテリとしてモータ及
びインバータから受入れることができる回生電力の１０
０％に対する比率GXL を算出する回生最大パワー用制限
係数演算手段（RGPAXL）２６を備えている。

【００１９】またさらに、インバータ温度演算手段１８
からのインバータ温度TIとモータ温度演算手段１９から
のモータ温度TMとに基づいて、モータ及びインバータと
して可能な力行トルク値の１００％時に対する比率PTXL
を算出する力行最大トルク用制限係数演算手段（PTAXL
）２７、同じようにインバータ温度TIとモータ温度TM
とに基づいて、モータ及びインバータとして可能な回生
トルク値の１００％時に対する比率GTXLを算出する回生
最大トルク用制限係数演算手段（RGTAXL）２８を備えて
いる。

【００２０】また各制限係数演算手段２５〜２８それぞ
れが算出する制限係数PXL ，GXL ，PTXL，GTXLに対し
て、これらの減少に対して制限を加えないが、これらの
増加に対して単位時間当りの変化量を規制し、急激な増
加（回復）に対しても緩やかに変化させるための制限係
数変化規制手段（PPL ，RGPL，PTL ，RGTL）２９〜３２
を備えている。ここで制限係数変化規制手段（PPL ，RG
PL，PTL ，RGTL）２９〜３２それぞれから出力される制
限係数をそれぞれPXL ′，GXL ′，PTXL′，GTXL′とす
る。

【００２１】加えて、基本最大トルク指令値演算手段
（BTAXA ）２３からの基本最大トルク指令値BTMAX に対
して、制限係数変化規制手段（PPL ，RGPL，PTL ，RGT
L）２９〜３２それぞれによって規制を受けた制限係数P
XL ′，GXL ′，PTXL′，GTXL′のうちから適切な組合
わせを選択し、それらに基づいて最大トルク指令値TRMA
Xを算出する最大トルク指令値演算手段（TRAXA ）３
３、基本最小トルク指令値演算手段（BTINA ）２４から
の基本最小トルク指令値BTMIN に対して、同じく制限係
数PXL ′，GXL ′，PTXL′，GTXL′のうちから適切な組
合わせを選択し、それらに基づいて最小トルク指令値TR
MIN を算出する最小トルク指令値演算手段（TRINA ）３
４、前述のトルク指令値計算用アクセル開度演算手段
（TRACA ）２２からのトルク指令値計算用アクセル開度
ACOTとこれらの最大トルク指令値演算手段（TRAXA ）３
３からの最大トルク指令値TRMAX と最小トルク指令値演
算手段（TRINA ）３４からの最小トルク指令値TRMIN と
に基づいて基本トルク指令値Ｔを算出する基本トルク指
令値演算手段（BTRA）３５を備えている。

【００２２】さらに加えて、基本最大トルク指令値演算
手段（BTAXA ）２３からの基本最大トルク指令値BTMAX
と最大トルク指令値演算手段（TRAXA ）３３からの最大
トルク指令値TRMAX との比率MAXR（０〜１００％）を算
出する最大トルク指令値制限率演算手段（LMTAX ）３
６、この最大トルク指令値制限率MAXRに応じて基本トル
ク指令値Ｔの増加、減少に対する変化幅許容値TDMAX ，
TUMAX を算出する基本トルク指令値変化幅制限許容値演
算手段（LBTRA ）３７、前述の基本トルク指令値演算手
段（BTRA）３５からの基本トルク指令値Ｔと走行モード
判定手段（TMJD）２１からの走行モードMDと前述の基本
トルク指令値の増加、減少に対する変化幅許容値TDMAX
，TUMAX とに基づいて基本トルク指令値Ｔの増加、減
少それぞれに対して、単位時間当りの変化量を規制する
基本トルク指令値変化幅規制手段（RLM ）３８、この基
本トルク指令値変化幅規制手段（RLM ）３８によって単
位時間当りの変化幅規制を受けた基本トルク指令値THに
対して走行モードMDに応じて符号を変換し、最終的なト
ルク指令値TRとして図示していないインバータ及びモー
タの制御部に出力するトルク指令値出力手段（TRO ）３
９を備えている。

【００２３】次に、上記構成の電気自動車制御装置の動
作について説明する。通常、電気自動車を運転する際、
停止状態でブレーキペダルを離し、アクセルペダルを踏
込むことによって発進させ、所望の速度になればその速
度が維持されるようにある程度アクセルペダルを踏込ん
だ状態でその位置からさらに踏込んだり緩めたりして加
減する。そして加速が必要になればアクセルペダルをさ
らに深く踏込み、逆に減速が必要であればアクセルペダ
ルを緩める操作を行う。

【００２４】本発明ではバッテリ状態量、例えば、バッ
テリ電圧や電流が低下しあるいはバッテリ温度が上昇し
て来たときには、このようなアクセルペダルの踏込み操
作時の加速応答性をそれまでよりも遅くすることによっ
てバッテリの再充電を必要とする時期が近づいてきたこ
とをドライバが体感する操作感から認識させるように制
御する。

【００２５】この制御方式について説明すると、次のよ
うになる。図１の機能ブロック図、図２〜図４のフロー
チャートに示すように、初期設定後（ステップＳ１）、
外部からの入力として、モータ回転数検出手段（RMD ）
１からモータ回転数、アクセル開度検出手段（ACD ）２
からアクセルペダルの踏込み量、シフト位置検出手段
（SHD ）３からシフトレバーのシフト位置、ブレーキ操
作量検出手段（BKD ）４からブレーキペダルの踏込み
量、バッテリ電圧検出手段（VBD ）５からバッテリ電
圧、バッテリ電流検出手段（CBD ）６からバッテリ電
流、バッテリ温度検出手段（TBD ）７からバッテリ温
度、インバータ温度検出手段（TID ）８からインバータ
温度、モータ温度検出手段（TMD ）９からモータ温度そ
れぞれの検出信号が与えられる（ステップＳ２）。

【００２６】そしてモータ回転数演算手段（RMA ）１１
はモータ回転数検出信号に基づいてモータ回転数N を算
出し（ステップＳ３）、アクセル開度演算手段（ACA ）
１２はアクセル開度検出信号に基づいてアクセル開度AC
O を算出し（ステップＳ４）、シフト位置判定手段（SH
A ）１３はシフト位置検出信号に基づいてシフトレンジ
SFを判定し（ステップＳ５）、ブレーキ操作量演算手段
（BKA ）１４はブレーキ操作量検出信号に基づいてブレ
ーキ操作量BKを算出する（ステップＳ６）。

【００２７】また外部から与えられるバッテリ状態量で
あるバッテリ電圧検出信号、バッテリ電流検出信号、バ
ッテリ温度検出信号それぞれに基づいて、バッテリ電圧
演算手段（VBA ）１５はバッテリ電圧VBを算出し、バッ
テリ電流演算手段（CBA ）１６はバッテリ電流CBを算出
し、バツテリ温度演算手段（TBA ）１７はバッテリ温度
TBを算出する（ステップＳ７）。さらに、インバータ温
度演算手段（TIA ）１８はインバータ温度検出信号に基
づいてインバータ温度TIを算出し（ステップＳ８）、モ
ータ温度演算手段（TMA ）１９はモータ温度検出信号に
基づいてモータ温度TMを算出する（ステップＳ９）。そ
して走行モード判定手段（TMJD）２１はモータ回転数N
とアクセル開度ACO とシフトレンジSFとに基づいて、前
後進切替などの走行モードMDを判断して出力する（ステ
ップＳ１０）。

【００２８】トルク指令値計算用アクセル開度演算手段
（TRACA ）２２はこの走行モード判定手段（TMJD）２１
からの前進モード（Ｄレンジ）、後進モード（Ｒレン
ジ）の走行モードMDとモータ回転数N と実アクセル開度
ACO とに基づき、図７（ａ），（ｂ）に示す特性グラフ
を参照して基本最大トルク指令値BTMAX 若しくは基本最
小トルク指令値BTMIN に対する比率、つまりトルク指令
値計算用アクセル開度ACOTを求める（ステップＳ１
１）。また基本最大トルク指令値演算手段（BTAXA ）２
３は、走行モードMDとモータ回転数N とに基づいて、内
蔵する図８の特性グラフを参照して基本最大トルク指令
値BTMAX を算出し（ステップＳ１２）、基本最小トルク
指令値演算手段（BTINA ）２４は走行モードMDとモータ
回転数N とに基づいて、内蔵する図９の特性グラフを参
照して基本最小トルク指令値BTMIN を算出する（ステッ
プＳ１３）。

【００２９】一方、力行最大パワー用制限係数演算手段
（PPAXL ）２５は、バッテリ電圧VB、バッテリ電流CB、
バッテリ温度TBなどのバッテリ状態量を基本にして、バ
ッテリとして現在のバッテリ状態で自動車の駆動力を発
生させるモータ及びインバータに供給できる電力の１０
０％時に対する比率PXL を算出し（ステップＳ１４）、
制限係数変化規制手段（PPL ）２９はこの制限係数PXL
の時間的な変化傾向を見て、減少傾向（つまり、制限を
強化する傾向）にあれば規制をしないが、増加傾向（つ
まり、制限を緩和する傾向）にあれば制限係数PXL の制
御サイクル当りの時間的な変化を規制した規制制限係数
PXL ′を生成し、急な増加（つまり、回復）に対して緩
やかに応答させ、後述するようにドライバの操作感に違
和感を与えないようにする（ステップＳ１５）。

【００３０】同じように回生最大パワー用制限係数演算
手段（RGPAXL）２６は、バッテリ電圧VB、バッテリ電流
CB、バッテリ温度TBなどのバッテリ状態量を基本にし
て、バッテリとしてモータ及びインバータから受入れる
ことができる回生電力の１００％に対する比率GXL を算
出し（ステップＳ１６）、制限係数変化規制手段（RGP
L）３０はこの制限係数GXL の時間的な変化傾向を見
て、増加傾向にあれば制限係数GXL の制御サイクル当り
の時間的な変化を規制する規制制限係数GXL ′を生成し
て出力する（ステップＳ１７）。

【００３１】また、力行最大トルク用制限係数演算手段
（PTAXL ）２７はインバータ温度TIとモータ温度TMを基
本にして、モータ及びインバータとして可能な力行トル
ク値の１００％時に対する比率PTXLを算出し（ステップ
Ｓ１８）、制限係数変化規制手段（PTL ）３１はこの制
限係数PTXLの時間的な変化傾向を見て、減少傾向（つま
り、制限を強化する傾向）にあれば規制をしないが、増
加傾向（つまり、制限を緩和する傾向）にあれば制限係
数PTXLの制御サイクル当りの時間的な変化を規制する規
制制限係数PTXL′を生成し、急な増加（つまり、回復）
に対して緩やかに応答させるようにする（ステップＳ１
９）。

【００３２】同じように、回生最大トルク用制限係数演
算手段（RGTAXL）２８はインバータ温度TIとモータ温度
TMとに基づいて、モータ及びインバータとして可能な回
生トルク値の１００％時に対する比率GTXLを算出し（ス
テップＳ２０）、制限係数変化規制手段（RGTL）３２は
この制限係数GTXLの時間的な変化傾向を見て、増加傾向
にあれば制限係数GTXLの制御サイクル当りの時間的な変
化を規制する規制制限係数GTXL′を生成して出力する
（ステップＳ２１）。

【００３３】この制限係数の時間変化量の規制について
図５のフローチャートに基づいて、さらに説明する。い
ま規制前の制限係数RXL ，GXL ，PTXL，GTXLをKnとし、
規制後の制限係数RXL ′，GXL ′，PTXL′，GTXL′をKo
とし、あらかじめ設定されている増加量許容値をKmaxと
して一般的に説明すると、制限係数変化規制手段（PPL
，RGPL，PTL ，RGTL）２９〜３２それぞれにおいて、
規制前制限係数Knと規制後制限係数Koとを比較し（ステ
ップＳ３１）、制限係数Knが減少する傾向、つまりより
強い制限を行う方向に変化していれば制限係数Knの単位
時間当りの変化量を規制せず、規制後制限係数Ko＝Knと
する（ステップＳ３４）。

【００３４】また制限係数Knが増加する傾向、つまり制
限を緩和する方向に変化していても、１回の制御サイク
ル中に変化した制限係数の大きさ（＝Kn−Ko）を増加量
許容値Kmaxと比較し（ステップＳ３２）、増加量許容範
囲内であれば新たに与えられた制限係数Knをそのまま用
いるべく、規制後制限係数Ko＝Knとする（ステップＳ３
４）。

【００３５】しかしながら、制限係数Knが増加する傾
向、つまり制限を緩和する方向に変化していて、１回の
制御サイクル中に変化した制限係数の緩和の幅（＝Kn−
Ko）が増加量許容値Kmaxと比較して大きい場合（ステッ
プＳ３２）、制限係数の変化規制を行うために、前回の
制御サイクルの制限係数Koに対して増加量許容値Kmaxを
加えた値までしか今回の制御サイクルにおける制限係数
Koを増加させないように規制する。つまり、Ko＝Ko＋Km
axとするのである（ステップＳ３３）。

【００３６】これによって、図１０に示すように、例え
ばインバータ温度TIの高低変化により許容最大出力が制
限を受ける場合、タイミングt0〜t1の間の温度上昇の間
はバッテリの許容最大出力がより強く制限を受ける方向
であるために温度上昇に応じてリニアに許容最大出力の
制限を行う。ところが、タイミングt2〜t3のようにイン
バータ温度TIが急激に低下し、許容最大出力の制限係数
Knも急激に緩和されることになる。しかしながら、許容
最大出力の制限が急激に緩和されるとすると、一定のア
クセル踏込み量において許容最大出力の制限が緩和され
たと同時に加速されることになり、ドライバの操作感に
違和感を呼び起すことになる。そこで、このような場合
にはタイミングt2〜t4に示すように許容最大出力の制限
緩和幅をKmaxまでとする規制をかけ、ドライバの操作感
に及す違和感を少なくするのである。同じことは、バッ
テリ状態量やモータ温度など、バッテリの許容最大出力
に制限をかけるパラメータ各々について適用することが
できる。

【００３７】図２〜図４のフローチャートに戻って、次
に、最大トルク指令値演算手段（TRAXA ）３３が、図８
に示した特性グラフにおいて基本最大トルク指令値BTMA
X の存在する象限に応じて、制限係数変化規制手段（PP
L ，RGPL，PTL ，RGTL）２９〜３２からの規制制限係数
PXL ′，GXL ′，PTXL′，GTXL′のうちから適切な組合
わせを選択し、各々の制限係数に対応した２つのトルク
指令値（パワー用制限係数の場合にはパワーを計算して
トルクに換算する）を計算し、これらの２つのトルク指
令値と最大トルク指令値TRMAX とのうちでもっとも０N
・mに近い値を最大トルク指令値TRMAX とする演算を行う
（ステップＳ２２）。また最小トルク指令値演算手段
（TRINA ）３４が、図９に示した特性グラフにおいて基
本最小トルク指令値BTMIN の存在する象限に応じて、規
制を受けた制限係数PXL ′，GXL ′，PTXL′，GTXL′の
うちから適切な組合わせを選択し、各々の制限係数に対
応した２つのトルク指令値を計算し、これらの２つのト
ルク指令値と最小トルク指令値TRMIN とのうちでもっと
も０N ・mに近い値を最小トルク指令値TRMIN とする演算
を行い（ステップＳ２３）、さらに、基本トルク指令値
演算手段（BTRA）３５が、トルク指令値計算用アクセル
開度演算手段（TRACA ）２２からのトルク指令値計算用
アクセル開度ACOTとこれらの最大トルク指令値TRMAX と
最小トルク指令値TRMIN とに基づいて基本トルク指令値
Ｔを算出する（ステップＳ２４）。

【００３８】続いて、最大トルク指令値制限率演算手段
（LMTAX ）３６が基本最大トルク指令値演算手段（BTAX
A ）２３からの基本最大トルク指令値BTMAX と最大トル
ク指令値TRMAX との比率を最大トルク指令値制限率MAXR
（０〜１００％）として算出し（ステップＳ２５）、さ
らに基本トルク指令値変化幅制限許容値演算手段（LBTR
A ）３７がこの最大トルク指令値制限率MAXRに応じて基
本トルク指令値Ｔの増加、減少に対する変化幅許容値TD
MAX ，TUMAX を算出する（ステップＳ２６）。そして基
本トルク指令値変化幅規制手段（RLM ）３８が、基本ト
ルク指令値演算手段（BTRA）３５からの基本トルク指令
値Ｔと走行モード判定手段（TMJD）２１からの走行モー
ドMDとステップ２６で得た基本トルク指令値変化幅許容
値TDMAX，TUMAX とに基づいて、基本トル指令値演算手
段３５からの基本トルク指令値Ｔの増加、減少それぞれ
に対して、単位時間当りの変化量を規制する（ステップ
Ｓ２７）。

【００３９】そしてトルク指令値出力手段（TRO ）３９
は、基本トルク指令値変化幅規制手段（RLM ）３８によ
って単位時間当りの変化幅規制を受けた基本トルク指令
値ＴH に対して走行モードMDに応じて符号を変換し、最
終的なトルク指令値TRとして図示していないインバータ
及びモータの制御部に出力し、モータのトルク、回転速
度を制御する（ステップＳ２８）。

【００４０】基本トルク指令値変化幅規制手段３８によ
るステップＳ２７の基本トルク指令値変化幅規制につい
て、図６にフローチャートに基づいて詳しく説明する。
まず走行モードMDを判定し、前進（Ｄレンジ）であれば
規制後基本トルク指令値THの符号はそのままにし（ステ
ップＳ４１）、後進（Ｒレンジ）であれば規制後基本ト
ルク指令値THの符号を反転（TH＝−TH）させる（ステッ
プＳ４２）。そして新たに入力される規制前基本トルク
指令値Ｔと前回の制御サイクルで規制処理された規制後
基本トルク指令値THとを比較する（ステップＳ４３）。

【００４１】新たに入力された基本トルク指令値Ｔが前
回値THよりも増加していれば、その増加幅が増加量許容
値TUMAX よりも大きいかどうか判断し（ステップＳ４
４）、許容値を超過していれば基本トルク指令値の増加
量を許容値TUMAX の範囲に抑える処理（TH＝TH＋TUMAX
）を行う（ステップＳ４５）。しかしながら基本トル
ク指令値Ｔの前回からの増加量が許容値TUMAX を超えて
いなければ、新たに入力された基本トルク指令値Ｔを今
回の制御サイクルにおける基本トルク指令値THとして出
力する（ステップＳ４６）。

【００４２】逆にステップＳ４３の比較において、後進
モードであるために、新たに入力された基本トルク指令
値Ｔが前回値THよりも減少していれば、その減少幅が減
少量許容値TDMAX を超過しているかどうか判断し（ステ
ップＳ４７）、許容値を超過していれば基本トルク指令
値の減少量を許容値TDMAX の範囲に抑える処理（TH＝｜
TH−TDMAX ｜）を行う（ステップＳ４８）。しかしなが
ら基本トルク指令値Ｔの前回からの減少量が許容値TDMA
X を超えていなければ、新たに入力された基本トルク指
令値Ｔの絶対値｜Ｔ｜を今回の制御サイクルにおける基
本トルク指令値THとして出力する（ステップＳ４９）。

【００４３】こうして行われる基本トルク指令値の変化
量の規制処理は、特にバッテリ状態量である電圧VBや電
流CBが放電のために低下し、あるいはバッテリ温度TBが
上昇して出力パワー制限が必要な状態になった場合に、
停止状態からアクセルペダルを踏込んで発進加速すると
きに、それまでのアクセル操作で得られていた加速性能
が同じ踏込み量だけアクセルペダルを踏込んでも出せな
いように規制し、ゆっくりとしか発進加速できないよう
にしてドライバにバッテリ性能が低下しているために再
充電の時期が近づいていることを発進時の操作感から体
感させるのである。

【００４４】この理由は次による。すなわち、インバー
タ温度やモータ温度によって受けるトルク制限曲線は図
１１に示すようなものであり、最大出力トルクに対して
モータの低回転数の領域からトルク制限を受けるので制
限を受ける前と同じ踏込み量だけアクセルペダルを踏込
んでも同じ加速性能が得られず、トルク制限を受けてい
ることを発進の最初から容易に体感できる。これに対し
て、バッテリ状態量に基づく出力トルク制限は、図１２
に示すように最大トルク曲線、最小トルク曲線が与えら
れているときに、トルク制限曲線Ａ（５０％制限），Ｂ
（２５％制限）というように設定されるために、従来で
あれば、発進時の低回転領域Ｃではこれらの制限曲線に
触れることがなく、したがって、出力トルク制限を受け
る前と同じ加速性能が得られるためにドライバには発進
時に出力トルク制限を受けていることが体感されない。
そして、ある程度まで加速され、モータ回転数が上がっ
た後になって制限曲線にかかるようになり、アクセル踏
込み量を制限を受ける前と同じにしても、同じ加速性能
が得られなくなり、その時点ではじめて出力トルク制限
を受けていることを認識するようになり、操作感の変化
により出力トルク制限を受けていることを体感できるタ
イミングが遅くなっていた。

【００４５】これに対して、上述したようにバッテリ状
態量に基づく基本トルク指令値の変化量の規制処理を行
うことにより、図１３に示すように、停止状態からアク
セルペダルを踏込んで発進加速するときに、t00 〜t01
の間にアクセル開度が基準開度まで踏込まれるとして、
あるトルク制限ａ％（例えば、５０％に設定することが
できる）がかけられるまではトルク制限を受けない１０
０％の時に同じレートでトルク指令を変化させ、t00 〜
t02 の時間でアクセル開度αに対応したトルク指令値β
に達するが、ａ％を下回るようなトルク制限を受けるよ
うになると、それまでのアクセル操作で得られていた加
速性能が同じ踏込み量だけアクセルペダルを踏込んでも
出せないように規制するためにt00 〜t03 の時間でトル
ク指令値βに到達するゆっくりとした加速を行うように
して、ドライバにバッテリ性能が低下しているために再
充電の時期が近づいていることを発進時の操作感から体
感させるのである。

【００４６】なお、トルク制限が行われていても減速性
能は元のまま維持するために、アクセルを基準開度αか
ら戻す場合にはトルク指令値を規制しない。また、上記
の実施の形態における種々の設定値は車種ごとに実験に
よってふさわしい値に決定することができるものであ
り、特に限定されない。

【００４７】また本発明の第２の実施の形態として、図
１の機能ブロック図において、制限係数変化規制手段
（PPL ，RGPL，PTL ，RGTL）２９〜３２については、必
要に応じて採用することができる機能であり、構成をシ
ンプルなものとするためにこれらを省略してもよい。そ
してその場合には、力行最大パワー用制限係数演算手段
（PPAXL ）２５からの力行最大パワー用制限係数RXL 、
回生最大パワー用制限係数演算手段（RGPAXL）からの回
生最大パワー用制限係数GXL 、力行最大トルク用制限係
数演算手段（PTAXL ）２７からの力行最大トルク用制限
係数PTXL、回生最大トルク用制限係数演算手段（RGTAX
L）２８からの回生最大トルク用制限係数GTXLがそれぞ
れ最大トルク指令値演算手段（TRAXA ）３３、最小トル
ク指令値演算手段（TRINA ）３４それぞれに入力される
ようにする。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、通常走行状態
では、アクセル開度と車速とに応じてモータの最大出力
トルクを演算し、モータの出力トルクをこの最大出力ト
ルクに一致するようにモータを駆動制御し、アクセルの
踏込み、緩めに応じて変化する最大出力トルクに対応し
てモータの出力トルクを変化させるトルク制御の応答速
度は規定値にしておくが、バツテリ状態量が基準よりも
大きく変化したために可能出力電力が制限されたときに
は、アクセル開度を増加させるときにそれに対応して増
加するトルク指令の時間的な変化量を規制することによ
ってトルク制御の応答速度を遅らせる調整を行うように
しているので、発進のためにアクセルを踏込んだときの
加速性能の鈍りからドライバにバッテリの再充電時期が
近づいていることを体感させることができるようにな
る。

【００４９】請求項２の発明の電気自動車制御装置によ
れば、ドライバがあるアクセル開度まで踏込む場合には
それまでのような加速性能が得られないことでバッテリ
の可能出力電力が低下していることを容易に体感し、逆
にあるアクセル開度から速度を落すためにアクセルを緩
める時にはそれまでと同じく速い応答性が維持されて違
和感を持つことがなく、操作性を損うことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施の形態の機能ブロック図。

【図２】上記の実施の形態におけるトルク指令値の演算
処理の前半部のフローチャート。

【図３】上記の実施の形態におけるトルク指令値の演算
処理の中間部のフローチャート。

【図４】上記の実施の形態におけるトルク指令値の演算
処理の後半部のフローチャート。

【図５】上記の実施の形態における制限係数変化規制処
理のフローチャート。

【図６】上記の実施の形態における基本トルク指令値変
化幅規制処理のフローチャート。

【図７】上記の実施の形態においてトルク指令値計算用
アクセル開度演算手段（TRACA）が用いる特性グラフ。

【図８】上記の実施の形態において基本最大トルク指令
値演算手段（BTAXA ）が用いる特性グラフ。

【図９】上記の実施の形態において基本最小トルク指令
値演算手段（BTINA ）が用いる特性グラフ。

【図１０】上記の実施の形態において制限係数変化規制
手段による制限係数変化規制を示すタイミングチャー
ト。

【図１１】一般的な電気自動車のモータ、インバータ温
度によるトルク制限曲線を示すグラフ。

【図１２】一般的な電気自動車のバッテリ状態量による
トルク制限曲線を示すグラフ。

【図１３】上記の実施の形態において基本トルク指令値
変化幅規制手段（RLM ）による基本トルク指令値変化幅
規制を示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１ モータ回転数検出手段（RMD ） ２ アクセル開度検出手段（ACD ） ３ シフト位置検出手段（SHD ） ４ ブレーキ操作量検出手段（BKD ） ５ バッテリ電圧検出手段（VBD ） ６ バッテリ電流検出手段（CBD ） ７ バッテリ温度検出手段（TBD ） ８ インバータ温度検出手段（TID ） ９ モータ温度検出手段（TMD ） １１ モータ回転数演算手段（RMA ） １２ アクセル開度演算手段（ACA ） １３ シフト位置判定手段（SHA ） １４ ブレーキ操作量演算手段（BKA ） １５ バッテリ電圧演算手段（VBA ） １６ バッテリ電流演算手段（CBA ） １７ バッテリ温度演算手段（TBA ） １８ インバータ温度演算手段（TIA ） １９ モータ温度演算手段（TMA ） ２１ 走行モード判定手段（TMJD） ２２ トルク指令値計算用アクセル開度演算手段（TRAC
A ） ２３ 基本最小トルク指令値演算手段（BTINA ） ２５ 力行最大パワー用制限係数演算手段（PPAXL ） ２６ 回生最大パワー用制限係数演算手段（RGPAXL） ２７ 力行最大トルク用制限係数演算手段（PTAXL ） ２８ 回生最大トルク用制限係数演算手段（RGTAXL） ２９ 制限係数変化規制手段（PPL ） ３０ 制限係数変化規制手段（RGPL） ３１ 制限係数変化規制手段（PTL ） ３２ 制限係数変化規制手段（RGTL） ３３ 最大トルク指令値演算手段（TRAXA ） ３４ 最小トルク指令値演算手段（TRINA ） ３５ 基本トルク指令値演算手段（BTRA） ３６ 基本トルク指令値変化幅制限許容値演算手段（LB
TRA ） ３８ 基本トルク指令値変化幅規制手段（RLM ） ３９ トルク指令値出力手段（TRO ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 5/41 ３０２ Ｈ０２Ｐ 5/41 ３０２Ｑ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセル開度を検出するアクセル開度検
   出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記アクセル開度検出手段が検出するアクセル開度と前
   記車速検出手段が検出する車速とに応じてモータの最大
   出力トルクを演算する最大出力トルク演算手段と、 前記最大出力トルク演算手段が算出する最大出力トルク
   で前記モータを駆動するトルク制御手段と、 バッテリ状態量を検出するバッテリ状態量検出手段と、 前記バッテリ状態量検出手段が検出するバッテリ状態量
   に基づいてバッテリ状態を判断するバッテリ状態判断手
   段と、 前記トルク制御手段のトルク制御の応答速度を、前記バ
   ッテリ状態判断手段が判断するバッテリ状態に対応して
   変化させるトルク制御応答速度調整手段とを備えて成る
   電気自動車制御装置。
2. 【請求項２】 前記トルク制御応答速度調整手段が、前
   記アクセル開度が増加した時に前記トルク制御の応答速
   度を遅くし、前記アクセル開度が減少した時に前記トル
   ク制御の応答速度を所定値のままにすることを特徴とす
   る請求項１記載の電気自動車制御装置。