(57)【要約】  電動車両（１０）は、第１走行モードと、第１走行モードよりも車速上限値（Ｖｍａｘ）が低く設定される第２走行モードとを少なくとも備える。第２走行モードは、単位電力消費量当たりの走行距離を優先する走行モードである。
2012063630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置（１６）の電力を電動機（１２）に供給して生じる電動機動力を用いて走行する電動車両（１０）であって、
前記電動車両（１０）の車速上限値が異なる切替え可能な走行モードとして、第１走行モードと、前記第１走行モードよりも車速上限値が低く設定される第２走行モードとを少なくとも備え、
前記第２走行モードは、単位電力消費量当たりの走行距離を優先する走行モードである
ことを特徴とする電動車両（１０）。
【請求項２】
請求項１記載の電動車両（１０）であって、
前記車速上限値がより高い走行モードから前記車速上限値がより低い走行モードに切り替えられたときに実際の車速が切替え後の走行モードの車速上限値を超えている場合、実際の車速を徐々に低くして切替え後の走行モードの車速上限値にする車速漸減制御を行う
ことを特徴とする電動車両（１０）。
【請求項３】
請求項２記載の電動車両（１０）であって、
前記電動車両（１０）の車速上限値が異なる切替え可能な走行モードとして、さらに、前記第１走行モード及び前記第２走行モードよりも車速上限値が高い第３走行モードを備える
ことを特徴とする電動車両（１０）。
【請求項４】
請求項３記載の電動車両（１０）であって、
前記車速漸減制御時において実際の車速の減少度合を示す車速漸減傾きの絶対値を、前記第３走行モードから前記第１走行モードへの切替え時よりも、前記第３走行モードから前記第２走行モードへの切替え時の方で大きく設定する
ことを特徴とする電動車両（１０）。
【請求項５】
請求項４記載の電動車両（１０）において、
前記車速漸減制御中に用いる車速上限値である漸減時上限値を、前記車速漸減傾きに合わせて実際の車速から設定し、
前記車速漸減制御中に実際の車速が前記漸減時上限値を下回った場合、実際の車速に合わせて前記漸減時上限値を下げる
ことを特徴とする電動車両（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蓄電装置の電力を電動機に供給して生じる電動起電力を用いて走行する電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両に関する技術の１つとして、走行モータ（電動機）の制御技術がある｛例えば、米国特許第５３６７４５５号（以下「ＵＳ５３６７４５５Ａ」という。）及び特開平０６―１２１４０５号公報（以下「ＪＰ０６−１２１４０５Ａ」という。）｝。【０００３】
ＵＳ５３６７４５５Ａでは、車両の走行状態、操作状態及び電池残容量に基づいて電気自動車の最高速度を制限する（第６欄２９行目〜第７欄５８行目、図２〜図１０参照）。具体的には、走行状態及び操作状態に基づいて最高速制御若しくは加速度制御又はこれら２つの制御を行うかを設定しておく（第６欄６４行目〜第７欄７行目、図１０）。加えて、最高速制御を行うと設定する場合、電池残容量（ＤＯＤｓ）に応じた最高制限速度（Ｖ０）を設定しておく（第６欄２９〜３４行目、図７（ａ））。そして、電池残容量が設定値（ＤＯＤ１）まで低下し（図３のＳ３１：ＹＥＳ）、ドライバから走行性能制限制御を行うべき旨の入力があると（Ｓ３４：ＹＥＳ）、設定に応じて最高速制御を行う（Ｓ３９：ＹＥＳ以降）（第７欄４４行目〜第８欄１４行目）。【０００４】
ＪＰ０６−１２１４０５Ａでは、運転性能を重視したパワーモードと高効率運転を重視したエコノミーモードとを選択できる電気自動車が示されている（段落［０００６］参照）。すなわち、ＪＰ０６−１２１４０５Ａでは、パワーモードでは、交流モータの回転速度に応じて界磁電流を設定し、エコノミーモードでは、トルク指令に応じて界磁電流を設定する（要約参照）。パワーモードとエコノミーモードの切替えは、モード切替装置（１３）を用いる場合（段落［０００７］）と、自動モード切替部（２２）を用いる場合（段落［００１２］）とがある。モード切替装置を用いる場合、界磁電流指令が急変しないようにするため、ローパスフィルタ（２０）が用いられる（段落［００１０］）。また、自動モード切替部では、走行モードを切り替える際、アクセル踏込み量に応じてエコノミーモードとパワーモードの重み付けを行う（段落［００１２］）。加えて、走行モードの切替えをスムーズに行うため、メンバーシップ関数を用いることができるとされている（段落［００１２］）。【０００５】
ところで、３つ以上の走行モードを設けることが行われている｛例えば、特開２００７―３０２０５５号公報（以下「ＪＰ２００７−３０２０５５Ａ」という。）｝。
【発明の概要】
【０００６】
ＵＳ５３６７４５５Ａでは、設定値としての最高制限速度（Ｖ０）（車速上限値）が設定されるものの、電池残容量（ＤＯＤｓ）との関係で設定されるものであり｛図７（ａ）｝、複数の走行モードを考慮したものとはなっていない。
【０００７】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、複数の走行モードがある場合に電動機を好適に制御することが可能な電動車両を提供することを目的とする。
【０００８】
この発明に係る電動車両は、蓄電装置の電力を電動機に供給して生じる電動機動力を用いて走行するものであって、前記電動車両の車速上限値が異なる切替え可能な走行モードとして、第１走行モードと、前記第１走行モードよりも車速上限値が低く設定される第２走行モードとを少なくとも備え、前記第２走行モードは、単位電力消費量当たりの走行距離を優先する走行モードであることを特徴とする。
【０００９】
上記において、前記車速上限値がより高い走行モードから前記車速上限値がより低い走行モードに切り替えられたときに実際の車速が切替え後の走行モードの車速上限値を超えている場合、実際の車速を徐々に低くして切替え後の走行モードの車速上限値にする車速漸減制御を行ってもよい。
【００１０】
前記電動車両の車速上限値が異なる切替え可能な走行モードとして、さらに、前記第１走行モード及び前記第２走行モードよりも車速上限値が高い第３走行モードを備えてもよい。
【００１１】
前記車速漸減制御時において実際の車速の減少度合を示す車速漸減傾きの絶対値を、前記第３走行モードから前記第１走行モードへの切替え時よりも、前記第３走行モードから前記第２走行モードへの切替え時の方で大きく設定してもよい。
【００１２】
前記車速漸減制御中に用いる車速上限値である漸減時上限値を、前記車速漸減傾きに合わせて実際の車速から設定し、前記車速漸減制御中に実際の車速が前記漸減時上限値を下回った場合、実際の車速に合わせて前記漸減時上限値を下げてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一実施形態に係る電動車両の概略全体構成図である。
【図２】電子制御装置（ＥＣＵ）の演算部における車速上限値設定機能を用いて車速上限値を設定するフローチャートである。
【図３】車速漸減制御のフローチャートである。
【図４】ＥＣＵの演算部における目標駆動力算出機能を用いて目標駆動力を算出する機能ブロック図である。
【図５】走行モード毎に車速と車速上限値の差と目標加速度との関係を規定した特性図である。
【図６】走行モード毎に車速とゲインとの関係を規定した特性図である。
【図７】スポーツモード（Ｓモード）からノーマルモード（Ｎモード）に切り替えた場合における車速及び車速上限値との関係の一例を簡易的に示す図である。
【図８】Ｓモードからエコノミーモード（Ｅモード）に切り替えた場合における車速及び車速上限値との関係の一例を簡易的に示す図である。
【図９】車速と車両の電費（走行抵抗に基づくもの）との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．全体的な構成の説明
［全体構成］
図１は、この発明の一実施形態に係る電動車両１０の概略全体構成図である。電動車両１０（以下「車両１０」ともいう。）は、走行モータ１２（以下「モータ１２」という。）と、インバータ１４と、バッテリ１６と、アクセルペダル１８と、開度センサ２０と、車速センサ２２と、加速度センサ２４と、電流センサ２６、２８と、レゾルバ３０と、モード切替スイッチ３２と、電子制御装置３４（以下「ＥＣＵ３４」という。）とを有する。
【００１５】
［電力系］
モータ１２は、３相交流ブラシレス式であり、インバータ１４を介してバッテリ１６から供給される電力に基づいて車両１０の駆動力Ｆ［Ｎ］（又はトルク［Ｎ・ｍ］）を生成する。また、モータ１２は、回生を行うことで生成した電力（回生電力Ｐｒｅｇ）［Ｗ］をバッテリ１６に出力することでバッテリ１６を充電する。回生電力Ｐｒｅｇは、図示しない補機に対して出力してもよい。
【００１６】
インバータ１４は、３相ブリッジ型の構成とされて、直流／交流変換を行い、直流を３相の交流に変換してモータ１２に供給する一方、回生動作に伴う交流／直流変換後の直流をバッテリ１６に供給する。
【００１７】
バッテリ１６は、複数のバッテリセルを含む蓄電装置（エネルギストレージ）であり、例えば、リチウムイオン２次電池、ニッケル水素２次電池又はキャパシタ等を利用することができる。本実施形態ではリチウムイオン２次電池を利用している。なお、インバータ１４とバッテリ１６との間に図示しないＤＣ／ＤＣコンバータを設け、バッテリ１６の出力電圧又はモータ１２の出力電圧を昇圧又は降圧してもよい。
【００１８】
［各種センサ］
開度センサ２０は、アクセルペダル１８の原位置からの踏込み量（アクセル開度θｐ）［°］を検出し、ＥＣＵ３４に出力する。車速センサ２２は、車両１０の実際の車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を検出し、ＥＣＵ３４に出力する。加速度センサ２４は、車両１０の加速度ΔａＶ［ｋｍ／ｈ］を検出し、ＥＣＵ３４に出力する。
【００１９】
電流センサ２６は、モータ１２におけるＵ相の電流（Ｕ相電流Ｉｕ）を検出し、ＥＣＵ３４に出力する。同様に、電流センサ２８は、モータ１２におけるＷ相の電流（Ｗ相電流Ｉｗ）を検出し、ＥＣＵ３４に出力する。なお、電流センサ２６、２８は、モータ１２の３相のうちの２つの相を検出するものであれば、Ｕ相とＷ相の組合せ以外の電流を検出するものであってもよい。或いは、電流センサ２６、２８に加え、Ｖ相の電流（Ｖ相電流Ｉｖ）を検出してＥＣＵ３４に出力する別の電流センサを設けることもできる。
【００２０】
レゾルバ３０は、モータ１２の図示しない出力軸又は外ロータの回転角度（モータ１２の図示しないステータに対して固定された座標系での回転角度）である電気角θを検出し、ＥＣＵ３４に出力する。
【００２１】
［モード切替スイッチ３２］
モード切替スイッチ３２は、車両１０の走行モードとしてのノーマルモード（以下「Ｎモード」という。）、エコノミーモード（以下「Ｅモード」という。）及びスポーツモード（以下「Ｓモード」という。）を切替え可能である。モード切替スイッチ３２は、いずれの走行モードが選択されているかをＥＣＵ３４に通知する。
【００２２】
Ｎモードは、標準的な走行モードであり、車速Ｖの上限値（設定値）としての車速上限値Ｖｍａｘ１［ｋｍ／ｈ］が設定される。
【００２３】
Ｅモードは、Ｎモード及びＳモードと比較して、電費を優先する走行モードであり、車両１０の出力応答性ではＮモード及びＥモードに劣る。電費は、単位電力消費量当たりの走行距離［ｋｍ／ｋＷｈ］を意味する。走行距離当たりの電力消費量［ｋＷｈ／ｋｍ］と言い換えても実質的には同じである。また、Ｅモードでは、車速Ｖの上限値（設定値）である車速上限値Ｖｍａｘ２［ｋｍ／ｈ］が設定される。Ｅモードの車速上限値Ｖｍａｘ２は、Ｎモードの車速上限値Ｖｍａｘ１及びＳモードの車速上限値Ｖｍａｘ３よりも低く設定される（Ｖｍａｘ３＞Ｖｍａｘ１＞Ｖｍａｘ２）。Ｅモードでは、Ｎモード及びＳモードと比較してその他の設定を変更することもできる。例えば、ＪＰ２００７−３０２０５５Ａに記載のように、可変減衰力ダンパの減衰力、前後左右制動力配分によるヨーコントロールの介入量、電動パワーステアリングの操舵反力、前後左右トルク配分可能な四輪駆動機構の制御、トランスミッションの制御、及び燃料噴射／ドライブ・バイ・ワイヤ装置（ＦＩ／ＤＢＷ）の制御の設定を変更することが可能である（段落［００１６］の表１参照）。
【００２４】
Ｓモードは、Ｎモード及びＥモードと比較して、車両１０の出力応答性を優先する走行モードであり、電費ではＮモード及びＥモードに劣る。また、Ｓモードでは、車速Ｖの上限値（設定値）として車速上限値Ｖｍａｘ３［ｋｍ／ｈ］が設定される。Ｓモードの車速上限値Ｖｍａｘ３は、Ｎモードの車速上限値Ｖｍａｘ１及びＥモードの車速上限値Ｖｍａｘ２よりも高く設定される（Ｖｍａｘ３＞Ｖｍａｘ１＞Ｖｍａｘ２）。また、車速上限値Ｖｍａｘ３は数値の設定なし（上限値なし）とすることもできる。さらに、Ｓモードでは、Ｎモード及びＥモードと比較してその他の設定を変更することもできる。例えば、Ｓモードと同様、ＪＰ２００７−３０２０５５Ａに記載のような設定変更をすることが可能である（段落［００１６］の表１参照）。
【００２５】
なお、以下では、車速上限値Ｖｍａｘ１、Ｖｍａｘ２、Ｖｍａｘ３を総称して車速上限値Ｖｍａｘという。
【００２６】
［ＥＣＵ３４］
ＥＣＵ３４は、各種センサ及びモード切替スイッチ３２からの出力に基づいてインバータ１４を制御することにより、モータ１２の出力（電動機動力）を制御する。図１に示すように、ＥＣＵ３４は、入出力部４０と、演算部４２と、記憶部４４とを有する。
【００２７】
本実施形態における演算部４２は、モータ１２の基本駆動力Ｆｂ［Ｎ］を算出する基本駆動力算出機能５０と、車速上限値Ｖｍａｘを設定する車速上限値設定機能５２と、モータ１２の目標駆動力Ｆｔａｒ［Ｎ］を算出する目標駆動力算出機能５４と、目標駆動力Ｆｔａｒ又はこれに基づく目標トルクに基づいてインバータ１４を制御するインバータ制御機能５６とを備える。
【００２８】
記憶部４４は、演算部４２が実行するソフトウェアや各種データを記憶するものであり、不揮発性メモリと揮発性メモリを備える。
【００２９】
２．本実施形態の制御
（１）基本駆動力Ｆｂの算出
基本駆動力算出機能５０は、車速上限値Ｖｍａｘと選択された走行モード（以下「走行モードＭ」という。）とに応じて基本駆動力Ｆｂを決定する。より具体的には、車速上限値Ｖｍａｘの巡航に必要な駆動力（以下「巡航駆動力Ｆｃｒｕ」という。）［Ｎ］に所定値Ａを加えたものが基本駆動力Ｆｂとして設定される。
【００３０】
例えば、車両１０が車速上限値Ｖｍａｘに向かって加速する際、モータ１２は、基本駆動力Ｆｂを目標駆動力Ｆｔａｒとして駆動する。車速Ｖが車速上限値Ｖｍａｘに近づいてきたとき（車速上限値Ｖｍａｘより低い閾値を超えたとき）、目標駆動力Ｆｔａｒを徐々に減らしていく。そして、車速Ｖが車速上限値Ｖｍａｘを超えないように、基本駆動力Ｆｂから所定値Ａを引いた値（すなわち、巡航駆動力Ｆｃｒｕ）に目標駆動力Ｆｔａｒを収束させる。所定値Ａは、Ｓモードのとき最も大きく、Ｅモードのときに最も小さい値とする。
【００３１】
（２）車速上限値Ｖｍａｘの設定
図２には、ＥＣＵ３４の演算部４２における車速上限値設定機能５２を用いて車速上限値を設定するフローチャートが示されている。ステップＳ１において、ＥＣＵ３４は、モード切替スイッチ３２からの出力に基づいて走行モードＭを判定する。
【００３２】
ステップＳ２において、ＥＣＵ３４は、走行モードＭがＳモードからＮモード又はＥモードに切り替えられたか否かを判定する。ＳモードからＮモード又はＥモードに切り替えられていない場合（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ３において、ＥＣＵ３４は、通常制御を行う。通常制御は、現在の走行モードＭに応じて車速上限値Ｖｍａｘを設定し、車速Ｖが、設定した車速上限値Ｖｍａｘと等しくなるように目標駆動力Ｆｔａｒを変化させる制御である。或いは、ＪＰ０６−１２１４０５Ａに記載のように、Ｓモードでは、モータ１２の回転速度に応じて界磁電流を設定し、Ｎモード及びＥモードでは、目標トルクに応じて界磁電流を設定することもできる。
【００３３】
ＳモードからＮモード又はＥモードに切り替えられた場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ステップＳ４において、ＥＣＵ３４は、車速Ｖを徐々に低くして切替え後の走行モードＭ（Ｎモード又はＥモード）の車速上限値Ｖｍａｘ１又はＶｍａｘ２にする車速漸減制御を行う。
【００３４】
図３には、車速漸減制御のフローチャートが示されている。ステップＳ１１において、ＥＣＵ３４は、切替え後の走行モードＭに応じた車速上限値Ｖｍａｘ（以下「切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗ」という。）［Ｎ］を記憶部４４から読み出す。但し、今回の演算周期で求める車速上限値Ｖｍａｘ｛以下「車速上限値Ｖｍａｘ（今回）」という。｝として、切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗを直ちに設定するのではなく、車速上限値Ｖｍａｘ（今回）を漸減させながら最終的に切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗとする。このため、現時点における車速上限値Ｖｍａｘは、切替え前の走行モード（Ｓモード）に応じた車速上限値Ｖｍａｘ３のままである。
【００３５】
ステップＳ１２において、ＥＣＵ３４は、切替え後の走行モードＭに応じた上限変化量ΔＶｍａｘ（車速漸減傾き）を設定する。上限変化量ΔＶｍａｘは、１演算周期において減少することが可能な車速上限値Ｖｍａｘの変化量である。ＳモードからＮモードに切り替えられた場合、上限変化量ΔＶｍａｘは負の値Ｘ１とし、ＳモードからＥモードに切り替えられた場合、上限変化量ΔＶｍａｘは負の値Ｘ２とする。値Ｘ２の絶対値は、値Ｘ１の絶対値よりも大きい（｜Ｘ２｜＞｜Ｘ１｜且つＸ１＞Ｘ２）。従って、１演算周期における車速上限値Ｖｍａｘの減少量は、ＳモードからＮモードに切り替えられた場合よりもＳモードからＥモードに切り替えられた場合の方を大きくすることが可能となる。
【００３６】
ステップＳ１３において、ＥＣＵ３４は、前回の演算周期における車速上限値Ｖｍａｘ｛以下「車速上限値Ｖｍａｘ（前回）」という。｝を記憶部４４から読み出す。上記のように、車速漸減制御を開始した当初の車速上限値Ｖｍａｘ（前回）は、切替え前の走行モード（Ｓモード）に応じた車速上限値Ｖｍａｘ３である。ステップＳ１４において、ＥＣＵ３４は、車速センサ２２から車速Ｖを取得する。
【００３７】
ステップＳ１５において、ＥＣＵ３４は、ステップＳ１４で取得した車速Ｖが車速上限値Ｖｍａｘ（前回）以上であるか否かを判定する。車速Ｖが車速上限値Ｖｍａｘ（前回）以上である場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１６〜Ｓ１９を繰り返すことにより車速Ｖを徐々に低くして切替え後の走行モードＭ（Ｎモード又はＥモード）の車速上限値Ｖｍａｘ１又はＶｍａｘ２にする。
【００３８】
すなわち、ステップＳ１６において、ＥＣＵ３４は、ステップＳ１２で設定した上限変化量ΔＶｍａｘ（＝Ｘ１又はＸ２）と車速上限値Ｖｍａｘ（前回）との和を車速上限値Ｖｍａｘ（今回）として設定する。上記のように上限変化量ΔＶｍａｘは負の値であるため、車速上限値Ｖｍａｘ（今回）は、車速上限値Ｖｍａｘ（前回）よりも小さい値となる。なお、上限変化量ΔＶｍａｘを正の値としておき、ステップＳ１６において、車速上限値Ｖｍａｘ（前回）から上限変化量ΔＶｍａｘを引いてもよい。
【００３９】
ステップＳ１７において、ステップＳ１６で設定した車速上限値Ｖｍａｘ（今回）を目標駆動力算出機能５４に出力する。
【００４０】
ステップＳ１８において、ＥＣＵ３４は、車速上限値Ｖｍａｘ（今回）が、ステップＳ１１で読み出した切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗ以下であるか否かを判定する。車速上限値Ｖｍａｘ（今回）が切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗ以下でない場合（Ｓ１８：ＮＯ）、ステップＳ１９において、ＥＣＵ３４は、次の演算周期用に、車速上限値Ｖｍａｘ（今回）を新たな車速上限値Ｖｍａｘ（前回）として、ステップＳ１５に戻る。なお、ステップＳ１５に戻る前に走行モードＭの切替えがあったか否かを判定し、切替えがなかった場合のみステップＳ１５に戻り、切替えがあった場合、今回の車速漸減制御を終了することもできる。車速上限値Ｖｍａｘ（今回）が切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗ以下である場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、図３の処理を終了し、図２に戻る。
【００４１】
図３のステップＳ１５に戻り、車速Ｖが車速上限値Ｖｍａｘ（前回）未満である場合（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ２０において、ＥＣＵ３４は、車速Ｖが切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗより大きいか否かを判定する。
【００４２】
車速Ｖが切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗより大きい場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ２１において、ＥＣＵ３４は、現在の車速Ｖを車速上限値Ｖｍａｘ（今回）として設定する。これにより、現在の車速Ｖと等しい値から車速上限値Ｖｍａｘ（今回）を漸減させていくことが可能となる。ステップＳ２１の後はステップＳ１７に進む。
【００４３】
車速Ｖが切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗ以下である場合（Ｓ２０：ＮＯ）、その時点において車速Ｖは切替え後の走行モードＭの車速上限値Ｖｍａｘよりも低くなったといえる。この場合、ステップＳ２２において、ＥＣＵ３４は、切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗを車速上限値Ｖｍａｘ（今回）に設定する。
【００４４】
続くステップＳ２３において、ＥＣＵ３４は、ステップＳ２２で設定した車速上限値Ｖｍａｘ（今回）を目標駆動力算出機能５４に出力する。
【００４５】
（３）目標駆動力Ｆｔａｒの算出
目標駆動力算出機能５４では、基本駆動力Ｆｂ、車速Ｖ、車速上限値Ｖｍａｘ、加速度ΔａＶ、走行モードＭ及び最小駆動力Ｆｍｉｎに基づいて目標駆動力Ｆｔａｒを算出する。
【００４６】
図４には、ＥＣＵ３４の演算部４２における目標駆動力算出機能５４を用いて目標駆動力Ｆｔａｒを算出する機能ブロック図が示されている。
【００４７】
ＥＣＵ３４の目標駆動力算出機能５４は、第１減算器６０において、車速センサ２２からの車速Ｖと、車速上限値設定機能５２で設定した車速上限値Ｖｍａｘとの差Ｄ１［ｋｍ／ｈ］を算出する。
【００４８】
続く目標加速度テーブル６２において、第１減算器６０からの差Ｄ１とモード切替スイッチ３２からの走行モードＭとに基づいて目標加速度ΔａＶｔａｒ［ｋｍ／ｈ／ｓ］を設定する。図５は、走行モードＭ毎に差Ｄ１と目標加速度ΔａＶｔａｒとの関係を規定した特性図（マップ）である。図５に示すように、目標加速度ΔａＶｔａｒは、同じ差Ｄ１であるとき（差Ｄ１でゼロである場合を除く。）、ＥモードよりもＮモードの方が絶対値が大きく、ＮモードよりもＳモードの方が絶対値が大きい。また、Ｄ１の絶対値が大きいほど、目標加速度ΔａＶｔａｒの絶対値は大きくなる。
【００４９】
第２減算器６４において、加速度センサ２４からの加速度ΔａＶと、目標加速度テーブル６２からの目標加速度ΔａＶｔａｒとの差Ｄ２［ｋｍ／ｈ／ｓ］を算出する。
【００５０】
車速フィードバックゲインテーブル６６（以下「車速ＦＢゲインテーブル６６」という。）において、車速センサ２２からの車速Ｖとモード切替スイッチ３２からの走行モードＭとに基づいてゲインＧｖを設定する。図６は、走行モードＭ毎に車速ＶとゲインＧｖとの関係を規定した特性図（マップ）である。図６に示すように、ゲインＧｖは、同じ車速Ｖであるとき、ＥモードよりもＮモードの方が高く、ＮモードよりもＳモードの方が高い。また、車速Ｖが低いほど、ゲインＧｖは大きくなる。
【００５１】
乗算器６８において、第２減算器６４からの差Ｄ２と車両ＦＢゲインテーブル６６からのゲインＧｖとの積Ｄ２×Ｇｖを算出する。続く第３減算器７０において、遅延器７６からの目標駆動力Ｆｔａｒ｛以下「目標駆動力Ｆｔａｒ（前回）という。」｝と乗算器６８からの積Ｄ２×Ｇｖとの差Ｄ３を算出する。
【００５２】
最小値選択器７２において、基本駆動力算出機能５０で求めた基本駆動力Ｆｂと、第３減算器７０からの差Ｄ３とを比較し、小さい方の値を最大値選択器７４に出力する。
【００５３】
最大値選択器７４において、記憶部４４から読み出した最小駆動力Ｆｍｉｎ［Ｎ］と、最小値選択器７２からの基本駆動力Ｆｂ又は差Ｄ３とを比較し、大きい方の値を今回の目標駆動力Ｆｔａｒ｛以下「目標駆動力Ｆｔａｒ（今回）という。」｝としてインバータ制御機能５６及び遅延器７６に出力する。最小駆動力Ｆｍｉｎには、車両１０のクリープに必要な値が設定される。
【００５４】
遅延器７６では、今回の演算周期で求めた目標駆動力Ｆｔａｒ（今回）を、次回の演算周期で用いる目標駆動力Ｆｔａｒ（前回）として第３減算器７０に出力する。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、基本駆動力Ｆｂ、車速Ｖ、車速上限値Ｖｍａｘ、加速度ΔａＶ、走行モードＭ及び最小駆動力Ｆｍｉｎに基づいて目標駆動力Ｆｔａｒを算出する。
【００５６】
より具体的には、最初の演算周期で用いる基本駆動力Ｆｂ又は最小駆動力Ｆｍｉｎを目標駆動力Ｆｔａｒ（今回）とし、その後、基本駆動力Ｆｂよりも差Ｄ３が小さくなると、最小値選択器７２を介して、差Ｄ３を目標駆動力Ｆｔａｒ（今回）として設定する。差Ｄ３は、目標駆動力Ｆｔａｒ（前回）と積Ｄ２×Ｇｖの差である。このため、積Ｄ２×Ｇｖを大きくすることにより（積Ｄ２×Ｇｖが正の場合）若しくは小さくすることにより（積Ｄ２×Ｇｖが負の場合）又は目標駆動力Ｆｔａｒ（前回）を小さくすることにより、差Ｄ３を徐々に下げていくことで、目標駆動力Ｆｔａｒ（今回）を下げていくことができる。
【００５７】
換言すると、最小値選択器７２では、基本駆動力Ｆｂと差Ｄ３のうち小さい方の値を出力することから、目標駆動力Ｆｔａｒ（今回）が基本駆動力Ｆｂを超えることはない。
【００５８】
また、差Ｄ２は、加速度ΔａＶと目標加速度ΔａＶｔａｒの差であり、ゲインＧｖは、車速Ｖと走行モードＭに応じて設定される。このため、積Ｄ２×Ｇｖは、加速度ΔａＶの過不足を、車速Ｖ及び走行モードＭに応じたゲインＧｖで調整した上で目標駆動力Ｆｔａｒ（今回）を増減することが可能となる。
【００５９】
例えば、加速度ΔａＶ及び目標加速度ΔａＶｔａｒが正の場合、加速度ΔａＶが目標加速度ΔａＶｔａｒよりも大きければ（加速し過ぎであれば）、第２減算器６４で算出される差Ｄ２は正の値となる。ゲインＧｖは正の値であるため、第３減算器７０で算出される差Ｄ３は小さくなる。また、加速度ΔａＶ及び目標加速度ΔａＶｔａｒが負の場合、加速度ΔａＶの絶対値が目標加速度ΔａＶｔａｒの絶対値よりも小さければ（減速が足りなければ）、第２減算器６４で算出される差Ｄ２は正の値となる。ゲインＧｖは正の値であるため、第３減算器７０で算出される差Ｄ３は小さくなる。
【００６０】
ゲインＧｖは、図６に示すように、同じ車速Ｖであるとき、ＥモードよりＮモードの方が高く、ＮモードよりＳモードの方が高い。従って、Ｓモードでは車両１０の出力応答性を高めることができると共に、Ｅモードでは電費を高めることが可能となる。
【００６１】
さらに、目標加速度ΔａＶｔａｒは、車速Ｖと車速上限値Ｖｍａｘの差Ｄ１に基づいて設定されると共に、車速上限値Ｖｍａｘは、車速漸減制御（図３）により徐々に減少させる。このため、ＳモードからＮモード又はＥモードへの切替え時に目標加速度ΔａＶｔａｒも徐々に変化させることが可能となる。
【００６２】
さらにまた、車速漸減制御では、ＳモードからＥモードに切り替えられた場合の上限変化量ΔＶｍａｘ（＝Ｘ２）は、ＳモードからＮモードに切り替えられた場合の上限変化量ΔＶｍａｘ（＝Ｘ１）よりも絶対値が大きい。従って、ＳモードからＮモードに切り替えられた場合、切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗまでの時間を相対的に短縮することが可能となる。
【００６３】
（４）インバータ１４の制御
ＥＣＵ３４は、上記処理により求めた目標駆動力Ｆｔａｒ（今回）に基づく目標トルクと、電流センサ２６からのＵ相電流Ｉｕと、電流センサ２８からのＷ相電流Ｉｗと、レゾルバ３０からの電気角θとに基づいてインバータ１４を制御する。インバータ１４の制御の具体的方法は、例えば、特開２００９−２４０１２５号公報に記載のものを用いることができる。なお、目標トルクは、目標駆動力Ｆｔａｒ（今回）に車輪（図示せず）の半径を乗算することにより算出することが可能である。
【００６４】
３．車速Ｖと車速上限値Ｖｍａｘと走行モードＭとの関係
（１）ＳモードからＮモードに切り替えた場合
図７は、ＳモードからＮモードに切り替えた場合における車速Ｖ及び車速上限値Ｖｍａｘとの関係の一例を簡易的に示す図である。図７において、時点ｔ１まではＳモードが選択され、時点ｔ１以降はＮモードが選択されたものとする。
【００６５】
また、図７の直線８０、８２は、ＳモードからＮモードに切り替えられた場合と、ＳモードからＥモードに切り替えられた場合とで、車速Ｖ及び車速上限値Ｖｍａｘが減少する程度の相違を視覚的に示すためのものである。
【００６６】
すなわち、直線８０は、時点ｔ１における車速Ｖの値（＝車速上限値Ｖｍａｘ）から伸びる、傾きが負の値Ｘ１の直線である。換言すると、時点ｔ１においてＳモードからＮモードに切り替えた後、車速漸減制御によって車速Ｖと車速上限値Ｖｍａｘとが常に等しい値をとったと仮定した場合の直線である。同様に、図７の直線８２は、時点ｔ１における車速Ｖの値（＝車速上限値Ｖｍａｘ）から伸びる、傾きが負の値Ｘ２の直線である。換言すると、時点ｔ１においてＳモードからＥモードに切り替えた後、車速漸減制御によって車速Ｖと車速上限値Ｖｍａｘとが常に等しい値をとったと仮定した場合の直線である。
【００６７】
時点ｔ１において、ＳモードからＮモードに切り替えられると（図２のＳ２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ３４は、車速漸減制御（Ｓ４）を開始する。具体的には、時点ｔ１において、車速Ｖは、切替え前の走行モードＭ（Ｓモード）の車速上限値Ｖｍａｘ（Ｖｍａｘ３）よりも低く、切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗ（車速上限値Ｖｍａｘ１）より高い（図３のＳ１５：ＮＯ→Ｓ２０：ＹＥＳ）。このため、時点ｔ１における車速Ｖが車速上限値Ｖｍａｘ（今回）に設定される（Ｓ２１）。
【００６８】
時点ｔ１から時点ｔ２までは車速上限値Ｖｍａｘが徐々に低下し（Ｓ１５：ＹＥＳ→Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８：ＮＯ→Ｓ１９の繰り返し）、これに伴って車速Ｖも徐々に低下していく。
【００６９】
時点ｔ２から時点ｔ３までの間、車速Ｖが急減し、これに伴って車速上限値Ｖｍａｘも低下する（Ｓ１５：ＮＯ→Ｓ２０：ＹＥＳ→Ｓ２１→Ｓ１７→Ｓ１８：ＮＯ→Ｓ１９の繰り返し）。
【００７０】
時点ｔ３において、車速上限値Ｖｍａｘが切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗ（車速上限値Ｖｍａｘ１）以下となると（Ｓ１８：ＹＥＳ）、車速漸減制御を終了し、通常制御（図２のＳ３）に戻る。
【００７１】
（２）ＳモードからＥモードに切り替えた場合
図８は、ＳモードからＥモードに切り替えた場合における車速Ｖ及び車速上限値Ｖｍａｘとの関係の一例を簡易的に示す図である。図８において、時点ｔ１１まではＳモードが選択され、時点ｔ１１以降はＥモードが選択されたものとする。
【００７２】
また、図８の直線９０、９２は、図７の直線８０、８２と同様、ＳモードからＮモードに切り替えられた場合と、ＳモードからＥモードに切り替えられた場合とで、車速Ｖ及び車速上限値Ｖｍａｘが減少する程度の相違を視覚的に示すためのものである。
【００７３】
すなわち、直線９０は、時点ｔ１１における車速Ｖの値（＝車速上限値Ｖｍａｘ）から伸びる、傾きが負の値Ｘ１の直線である。換言すると、時点ｔ１１においてＳモードからＮモードに切り替えた後、車速漸減制御によって車速Ｖと車速上限値Ｖｍａｘとが常に等しい値をとったと仮定した場合の直線である。同様に、図８の直線９２は、時点ｔ１１における車速Ｖの値（＝車速上限値Ｖｍａｘ）から伸びる、傾きが負の値Ｘ２の直線である。換言すると、時点ｔ１１においてＳモードからＥモードに切り替えた後、車速漸減制御によって車速Ｖと車速上限値Ｖｍａｘとが常に等しい値をとったと仮定した場合の直線である。
【００７４】
時点ｔ１１において、ＳモードからＥモードに切り替えられると（図２のＳ２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ３４は、車速漸減制御（Ｓ４）を開始する。具体的には、時点ｔ１１において、車速Ｖは、切替え前の走行モードＭ（Ｓモード）の車速上限値Ｖｍａｘ（Ｖｍａｘ３）よりも低く、切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗ（車速上限値Ｖｍａｘ２）より高い（図３のＳ１５：ＮＯ→Ｓ２０：ＹＥＳ）。このため、時点ｔ１１における車速Ｖが車速上限値Ｖｍａｘ（今回）に設定される（Ｓ２１）。
【００７５】
時点ｔ１１から時点ｔ１２までは車速上限値Ｖｍａｘが徐々に低下し（Ｓ１５：ＹＥＳ→Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８：ＮＯ→Ｓ１９の繰り返し）、これに伴って車速Ｖも徐々に低下していく。
【００７６】
時点ｔ１２から時点ｔ１３までの間、車速Ｖが急減し、これに伴って車速上限値Ｖｍａｘも低下する（Ｓ１５：ＮＯ→Ｓ２０：ＹＥＳ→Ｓ２１→Ｓ１７→Ｓ１８：ＮＯ→Ｓ１９の繰り返し）。
【００７７】
時点ｔ１３において、車速上限値Ｖｍａｘが切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗ（車速上限値Ｖｍａｘ２）以下となると（Ｓ１８：ＹＥＳ）、車速漸減制御を終了し、通常制御（図２のＳ３）に戻る。
【００７８】
４．本実施形態の効果
以上説明したように、本実施形態によれば、車速上限値Ｖｍａｘが異なる複数の走行モード（Ｎモード、Ｅモード、Ｓモード）を備え、当該複数の走行モードに応じて車速上限値Ｖｍａｘを切り替える。このため、各走行モードに応じた車速上限値Ｖｍａｘを設定することが可能となり、モータ１２の出力を走行モードに応じて制御することが可能となる。従って、モータ１２を好適に制御することが可能となる。例えば、各走行モードに応じて、必要以上にモータ１２の出力を上げる又は下げることを回避することが可能となる。
【００７９】
さらに、Ｎモード及びＳモードよりも車速上限値Ｖｍａｘが低く設定されるＥモードは、電費を優先する走行モードである。一般に、車速Ｖを上げていくと、電費が最高値となる車速（最高電費車速又は経済速度）を超えた後は、車速Ｖが上がるに連れて電費が低下していく。このため、Ｅモードの車速上限値Ｖｍａｘを、例えば、Ｎモード及びＳモードの車速上限値Ｖｍａｘよりも電費が高くなる値に設定しておけば、車速Ｖが車速上限値Ｖｍａｘとなっている状態で走行していても、Ｅモードでは、電費の高い状態で走行することが可能となる。
【００８０】
本実施形態では、車速上限値Ｖｍａｘがより高い走行モードから車速上限値Ｖｍａｘがより低い走行モードに切り替えられたときに（すなわち、ＳモードからＮモード又はＥモードに切り替えられたときに）実際の車速Ｖが切替え後の走行モードの車速上限値Ｖｍａｘを超えている場合、実際の車速Ｖを徐々に低くして切替え後の走行モードの車速上限値Ｖｍａｘにする車速漸減制御を行う。これにより、走行モードを切り替えた際の急激な車速Ｖの変化を回避し、乗り心地を向上することが可能となる。
【００８１】
本実施形態では、車速上限値Ｖｍａｘが異なる切替え可能な走行モードとして、Ｎモード及びＥモードよりも車速上限値Ｖｍａｘが高いＳモードを備える。これにより、車速上限値Ｖｍａｘが異なる３つの走行モードを備えることとなる。従って、モータ１２をより好適に制御することが可能となる。
【００８２】
本実施形態では、ＳモードからＮモードに切り替わる場合と比べて、ＳモードからＥモードに切り替わる場合の方が、上限変化量ΔＶｍａｘの絶対値が大きくなる（｜Ｘ２｜＞｜Ｘ１｜）。従って、これらの場合で上限変化量ΔＶｍａｘを同じにした場合に比べ、ＳモードからＥモードへの切替え時において、切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗに到達するまでの時間を短縮することが可能となる。よって、ＳモードからＥモードに切り替える際の走行抵抗を迅速に低下させることでエネルギ損失を減少させ、バッテリ１６のエネルギで走行できる航続距離を伸ばすことが可能となる。
【００８３】
すなわち、図９に示すように、車速Ｖが高くなるほど、車両１０の電費（走行抵抗に基づくもの）は上昇する。このため、ＳモードからＥモードへの切替え時には、車速Ｖを迅速に減少させることで電費を向上させ、車両１０の航続距離を改善することができる。
【００８４】
本実施形態では、車速漸減制御中に用いる車速上限値Ｖｍａｘを、上限変化量ΔＶｍａｘに合わせて実際の車速Ｖから設定し、車速漸減制御中に車速Ｖが車速上限値Ｖｍａｘを下回った場合、車速Ｖに合わせて車速上限値Ｖｍａｘを下げる（図３のＳ１５：ＮＯ→Ｓ２０：ＹＥＳ→Ｓ２１）。これにより、車速Ｖを、切替え後車速上限値Ｖｍａｘ＿ｎｅｗ以下により早く到達させることが可能となる。
【００８５】
５．変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
【００８６】
上記実施形態では、ＥＣＵ３４を車両１０に適用した例を説明したが、これに限らず、複数の走行モードを有する別の移動体（例えば、船舶又は航空機）に適用することも可能である。
【００８７】
上記実施形態では、バッテリ１６のみを車両１０の駆動源としたが、これに限らない。例えば、バッテリ１６に加えてエンジンを搭載する構成（ハイブリッド車両）や、バッテリ１６に加えて燃料電池を搭載する構成（燃料電池車両）であってもよい。
【００８８】
上記実施形態では、走行モードとしてＮモード、Ｓモード及びＥモードの３つを設けたが、車速上限値Ｖｍａｘが異なる２つ以上の走行モードを用いるものであれば、これに限らない。例えば、Ｎモード及びＥモードのみを用いてもよい。或いは、Ｎモード、Ｓモード及びＥモードに加え、又はこれらのいずれかに変えて、その他の走行モード（例えば、ＪＰ２００７−３０２０５５Ａに記載されるレースモード又はスノーモードの少なくとも一方）を組み合わせて又はＳモード、Ｎモード及びＥモードのいずれかに代えて用いることもできる。
【００８９】
上記実施形態では、モード切替スイッチ３２を用いて走行モードを切り替えたが、走行モードを切り替えることができれば、これに限らない。例えば、ＪＰ０６−１２１４０５Ａのように、自動的に走行モードを切り替えてもよい。
【００９０】
上記実施形態では、ＳモードからＮモード又はＥモードへの切替え時にのみ車速漸減制御を行ったが、これに限らず、ＮモードからＥモードへの切替え時に行ってもよい。換言すると、切替え前の走行モードＭの車速上限値Ｖｍａｘよりも切替え後の走行モードＭの車速上限値Ｖｍａｘが低い場合、車速漸減制御を行うこともできる。ＮモードからＥモードへの切替え時に車速漸減制御を行う場合、上限変化量ΔＶｍａｘは、例えば、ＳモードからＥモードへの切替え時と同じ値Ｘ２を用いることができる。
【００９１】
上記実施形態では、ＳモードからＮモードへの切替えの場合、上限変化量ΔＶｍａｘとして負の値Ｘ１を用い、ＳモードからＥモードへの切替えの場合、上限変化量ΔＶｍａｘとして負の値Ｘ２を用いることにより、車速上限値Ｖｍａｘ及び車速Ｖの変化を、Ｎモードへの切替え時よりも、Ｅモードへの切替え時の方を急激にした。換言すると、Ｎモードへの切替え時とＥモードへの切替え時とで上限変化量ΔＶｍａｘを切り替えることにより、Ｅモードへの切替え時における車速上限値Ｖｍａｘ及び車速Ｖの変化を急激にした。
【００９２】
しかし、Ｅモードへの切替え時における車速上限値Ｖｍａｘ及び車速Ｖの変化を急激にする方法は、これに限らない。例えば、上限変化量ΔＶｍａｘを切り替える代わりに、上限変化量ΔＶｍａｘに乗算する係数を設定し、Ｎモードへの切替え時における当該係数よりもＥモードへの切替え時における当該係数を大きくすることもできる。
【００９３】
或いは、上限変化量ΔＶｍａｘを用いない構成において、Ｎモードへの切替え時のみ上限変化量ΔＶｍａｘを設けることも可能である。或いは、上限変化量ΔＶｍａｘを用いない構成において、目標駆動力Ｆｔａｒに乗算する係数を設定し、Ｎモードへの切替え時における当該係数よりもＥモードへの切替え時における当該係数を小さくすることもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012063630.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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2012063630.tif 000013
2012063630.tif 000014
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