(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気車輛用の駆動列であって、
前記車輛の１つ又は更に多くの車輪を駆動すると共に、車輛の実際の移動のそれぞれ反対の方向に対応する反対の向きに回転可能であり、制御可能な出力トルクの大きさを有しいる電動機と、
該電動機に付設されており、該電動機の回転方向を感知する回転方向感知手段と、
前記電動機の回転速度を感知する回転速度手段と、
車輛の所期の移動の方向を運転者が選択できるようにする選択手段と、
前記所期の移動の方向を感知する移動方向感知手段と、
前記電動機に接続されており、前記回転方向感知手段及び前記移動方向感知手段に応答して、車輛の実際の移動の感知された方向が車輛の所期の移動の選択された方向と反対であることを検出することにより車輛のロールバックを判定すると共に、該車輛のロールバックに対抗するように前記電動機を作動させるロールバック検出及び補償手段とを備え、
前記ロールバック検出及び補償手段は、車輛のロールバックの間、前記電動機の回転速度の線形関数として前記電動機の出力トルクの大きさを制御する
電気車輛用の駆動列。
【請求項２】
前記ロールバック検出及び補償手段は、車輛のロールバックの間、前記電動機の回転速度の自乗の関数として前記電動機の出力トルクの大きさを制御する手段を含んでいる請求項１に記載の駆動列。
【請求項３】
前記ロールバック検出及び補償手段は、前記電動機の回転速度が所定の値よりも高いことに応答して、前記電動機の出力トルクの大きさを所定の一定の値に制御する手段を含んでいる請求項１に記載の駆動列。
【請求項４】
前記電動機に接続されている牽引用蓄電池を更に含んでいる請求項１乃至３のいずれかに記載の駆動列。
【請求項５】
前記ロールバック検出及び補償手段は、運転者が車輛の制動及び車輛の加速のうちの一方を選択していない場合でも、車輛のロールバックを打ち消す請求項１乃至４のいずれかに記載の駆動列。
【請求項６】
枠と、
該枠に回転自在に装着されている１つ又は更に多くの車輛の車輪と、
前記枠に担持されている牽引用蓄電池と、
該牽引用蓄電池に接続されており、前記車輛の１つ又は更に多くの車輪を駆動する電動機であって、車輛の実際の移動のそれぞれ反対の方向に対応する反対の方向に回転可能であり、制御可能な出力トルクの大きさを有している電動機と、
該電動機に付設されており、該電動機の回転速度を感知する回転速度感知手段と、
該電動機に付設されており、該電動機の回転方向を感知する回転方向感知手段と、
車輛の所期の移動の方向を運転者が選択できるようにする選択手段と、
前記所期の移動の方向を感知する移動方向感知手段と、
車輛の制動又は車輛の加速を運転者が選択できるようにする運転者入力手段と、
前記電動機に接続されており、前記運転者入力手段に応答して前記電動機の出力トルクの大きさ及び回転方向を制御する制御手段であって、前記回転方向感知手段及び前記移動方向感知手段に応答して、車輛の実際の移動の感知された方向が車輛の所期の移動の選択された方向と反対であることを検出することにより車輛のロールバックを判定すると共に、前記電動機の回転速度の一定でない線形関数として前記電動機の出力トルクの大きさを制御して、運転者が車輛の制動及び車輛の加速のうちの一方を選択していない場合でも、車輛のロールバックを打ち消すロールバック検出及び補償手段を含んでいる制御手段とを備えた電気車輛。
【請求項７】
前記ロールバック検出及び補償手段は、車輛のロールバックの間の前記電動機の回転速度の関数として、第１のトルク要請値を発生する手段を含んでおり、
前記制御手段は、車輛のロールバックの間、前記運転者入力手段に応答して第２のトルク要請値を発生する手段を含んでおり、前記制御手段は更に、前記電動機の出力トルクの大きさを制御するために、前記第１及び第２のトルク要請値を加算する手段を含んでいる請求項６に記載の駆動列。
【請求項８】
前記制御手段は、車輛のロールバックの間、前記電動機の回転速度の自乗の関数として前記電動機の出力トルクの大きさを制御する手段を含んでいる請求項６に記載の駆動列。
【請求項９】
前記制御手段は、前記電動機の回転速度が所定の値よりも高いことに応答して、前記電動機の出力トルクの大きさを所定の一定の値に制御する手段を含んでいる請求項６に記載の駆動列。
【請求項１０】
電気車輛の１つ又は更に多くの車輪を駆動すると共に、車輛の実際の移動のそれぞれ反対の方向に対応する反対の向きに回転可能であり、制御可能な出力トルクの大きさを有しいる電動機と、
該電動機に付設されており、該電動機の回転方向を感知する回転方向感知手段と、
前記電動機の回転速度を感知する回転速度手段と、
車輛の所期の移動の方向を運転者が選択できるようにする選択手段と、
前記所期の移動の方向を感知する移動方向感知手段と、
前記電動機に接続されており、前記回転方向感知手段及び前記移動方向感知手段に応答して、車輛の実際の移動の感知された方向が車輛の所期の移動の選択された方向と反対であることを検出することにより車輛のロールバックを判定すると共に、該車輛のロールバックに対抗するように前記電動機を作動させるロールバック検出及び補償手段とを含んでいる電気車輛を動作させる方法であって、
車輛の実際の移動の方向に対応する前記電動機の回転方向を感知する工程と、
前記電動機の回転速度を感知する工程と、
前記所期の移動の方向を感知する工程と、
前記回転方向を感知する工程及び前記移動方向を感知する工程の結果に応じて、車輛の実際の移動の感知された方向が車輛の所期の移動の方向と反対であることを検出することにより車輛のロールバックを判定する工程と、
前記電動機の感知された回転速度の一定でない線形関数として前記電動機をある出力トルクの大きさに制御することにより、前記車輛のロールバックを打ち消すように前記電動機を制御する工程と、
を備えた電気車輛を動作させる方法。
【請求項１１】
前記電動機をある出力トルクの大きさで制御する工程は、前記電動機の感知された回転速度の自乗の関数としての出力トルクで前記電動機を制御することを含んでいる請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
前記車輛のロールバックを打ち消すように前記電動機を制御する工程は、車輛の制動及び車輛の加速のうちの一方を運転者が選択していない場合でも前記電動機を制御することを含んでいる請求項10に記載の方法。
【請求項１３】
車輛のロールバックの間の前記電動機の回転速度の一定でない関数として第１のトルク要請値を発生する工程と、
前記車輛の制動又は加速のいずれかに対する運転者の入力に応答して第２のトルク要請値を発生する工程とを更に含んでおり、
前記電動機を作動する工程は、前記電動機を作動させるために前記第１及び第２のトルク要請値を加算することを
含んでいる請求項10に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
政府の権利
アメリカ合衆国政府は、合衆国エネルギ省の契約番号DE−AC07−90ID13019（下請け契約番号47−２−111883）に従って本発明における権利を有する。
発明の分野
本発明は、電気車輛の分野に関し、更に具体的に言えば、電動機のトルク出力の制御を含んでいる電気車輛用の駆動列に関する。
発明の背景
電気車輛は、現在のガソリン燃料車輛に代わるものとして、かなりの関心を集めている。この関心は主に、全部電気の車輛では、大気放出物をゼロにすることが可能であることに基づいている。いくつかの州は、車輛に対する一層厳しい放出物規制を考慮しており、カリフォルニア州は、ある市内区域である百分率の車輛に対して放出物ゼロを要求する規制を採択した。合衆国の公益会社は、石炭、ガス、原子力及び水力発電の源を用いて、そのエネルギ需要の大部分を発生しているので、電気車輛は輸入した油に対する依存性を減少させることを含めて、その他の利点をももたらす。
牽引用蓄電池を充電するために一定速度で運転される小型ガソリン・エンジンを用いたもののような混成電気車輛でも、予想通りの低い放出物になる。例えば、フィールズ等の米国特許番号第4351405号を参照されたい。この米国特許に記載されている混成車輛は、高速及び長距離運転の間は、前輪を駆動するガソリン・エンジンを含んでおり、低速及びのろのろ運転に対しては、後輪が電動機に接続されている。
ガソリン燃料を用いた従来の車輛に代わる適当なものとして広く普及させるようにするためには、電気車輛は従来のガソリン車輛の動作、特に、普通の自動変速装置を含んでいる駆動列を模倣することが望ましい。制動及び加速のような機能は、普通のブレーキ・ペダル及び加速ペダルによって、電気車輛において容易に制御される。運転（ドライブ）位置、逆進（リバース）位置、駐車（パーク）位置及び中立（ニュートラル）位置の選択も、電気車輛で模倣されている。しかしながら、従来のガソリン車輛では、エンジンが常に同じ方向に回転しており、車輛はトルクを車輛の車輪に伝達するためのクラッチ又は流体継手を含んでいる。言い換えれば、従来の自動変速装置は、エンジンをアイドリングの状態にして、一旦運転者がブレーキを解放すれば、平坦な面の上で前進又はクリープするように車輛を始動させる傾向を有する。
更に、ガソリン車輛では、坂の上で上向きに始動することも容易にできる。これは、運転者がブレーキを解放してから、運転者がアクセルを踏むまでの時間の間の車輛のロールバック（戻り）を自動変速装置のクリープが補償するからである。更に、標準的な変速装置を有している従来の車輛でも、転がり摩擦に寄与する多数の因子を含んでおり、これらの因子は、坂の上で上向きに始動するときのロールバックの速度を減少させる傾向を有する。
サクリ等の米国特許番号第4913258号に記載されているように、電気車輛は車輪を直接的に駆動する１台又は更に多くの電動機を有していてもよい。この代わりに、電気車輛は、歯車箱及び差動装置を通じて１組の車輪を駆動する電動機を有していてもよい。電動機は普通のガソリン・エンジンのように「アイドリング」することがないのが典型的であるので、典型的な電気車輛は、坂の上で上向きに始動するとき、最初に後に戻る傾向がある。このロールバックは、車輛が戻ると後の車輛とぶつかるような交通状態では、特に厄介である。更に、電気車輛が坂の上で後方に転がるとき、電動機は所望の移動方向とは反対の方向に回転し、車輛が前進を開始することができるようになるためには、その前に駆動列からギア・ラッシュ及び駆動軸のばねを最初に吸収しなければならない。
現在の蓄電池技術は、電気車輛の運転距離をガソリン車輛よりもかなり小さく制限している。そのため、タイヤ及び電気車輛の機械的な列の種々の駆動部品の転がり摩擦を減少させて、効率を改善し、運転距離を拡大するために多くの開発が行われている。具合の悪いことに、転がり摩擦が減少すると、坂の上で上向きに始動するときの問題が悪化する。これは、電気車輛では戻る傾向がなおさら速くなるからである。
乗用車、フォークリフト及びその他の公益車輛のような蓄電池を電源とする車輛は、車輛が坂の上にあるときに車輛の始動の助けになるような何らかの電動機制御論理回路を含んでいることが典型的である。第１図の車輛速度対電動機トルクのグラフでは、所期の移動が前向きの方向が選択されている場合であるが、このグラフに示されるように、平坦な面の上での動作のため、電動フォークリフトでも、ガソリン車輛におけるようなクリープが模倣されている。フォークリフト制御計算機が、車輛速度に関係なく、グラフ上の点Ａで示す所定の一定出力トルクを発生するように、電動機に電力を印加する。
電気車輛では、ぐいと動くことのない滑らかな始動を行うために、電動機からのトルク出力を増加させることができる速度を制限することも普通である。言い換えれば、普通のガソリン燃料を用いた車輛におけるトルク・コンバータのようなクラッチ又は流体継手がないことを補償するために、電動機の端子電圧又は電機子電流のいずれかの調時された傾斜（ランプ）を用いて、電気車輛の電動機からのトルク増加速度を調整している。
具合の悪いことに、坂の上で始動するときには、この調時された傾斜機能が望ましくない。例えば、平坦な面で始動するときにぐいと動くことを制限するために、調時された傾斜は比較的遅い初期設定に定められており、トルクがあまり急速に増加しないようになっている。しかしながら、この同じ設定を用いると、坂の上では、トルクが増加するのが遅いために、実質的なロールバックが依然として起こり得る。
発明の要約
従って、本発明の目的は、電気車輛の駆動列、及び坂の上で上向きに車輛を始動させるときのように、車輛のロールバックに対抗する関連した方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、坂の上で上向きに滑らかに始動することができるようにする駆動列及び関連する方法を提供することである。
本発明の上述、並びにその他の目的、特徴及び利点が、車輛の実際の移動のそれぞれ反対の方向と対応する反対の方向に回転可能な電動機と、電動機に付設されており、その回転方向を感知する感知手段と、車輛の所期の移動方向を運転者が選択できるようにする選択手段と、感知手段及び選択手段に応答して、車輛のロールバックを判定すると共に、車輛のロールバックに対抗するように電動機を作動させるロールバック検出及び補償手段とを備えた電気車輛の駆動列によって達成される。車輛のロールバックは、車輛の所期の選択された移動方向とは反対の車輛の実際の感知された移動方向と定義される。車輛の実際の移動方向は、電動機の感知された回転方向に対応する。
当業者であれば容易にわかるように、駆動列は、前進又は“D"方向が選択されて、車輛が坂の上で上向きであるときの「後向きの」ロールバックを打ち消すことが好ましい。同様に、駆動列は、“R"方向が選択されて、車輛が坂の上で後向きになっているときの「前向きの」ロールバックを打ち消す。当業者であれば容易に理解されるように、駆動列は、前向きの方向に移動している間に、車輛が例えば偶発的に又は誤って逆進に切り換えられたときの滑らかな切り換えを行うことが有利である。本発明は、ギア・ラッシュ、及び駆動軸にばねがあれば、そのギア・ラッシュ及びばねをも吸収して、一層滑らかな始動を行う。
電動機に付設されている感知手段は、車輛の速度に対応する電動機の回転速度を感知する手段を含んでいることが好ましい。これは、電動機が典型的には減速装置を通じて車輛の車輪に結合されているからである。従って、ロールバック検出及び補償手段は、車輛のロールバックの際に、電動機の回転速度の一定でない関数として、電動機の出力トルクの大きさを制御する手段を含んでいる。一実施例では、出力トルクの大きさが、電動機の回転速度の線形関数として制御される。他の実施例では、出力トルクの大きさが、電動機の感知された回転速度の自乗の関数として制御される。速度に基づくこの他のトルク制御の一定でない関数も、本発明では考えられる。電動機の出力トルクの大きさは、電動機の回転速度が所定の値よりも高いことに応答して、所定の一定の値に設定されていることも好ましい。
電動機は、万能界磁方位制御装置を用いて達成されるようなベクトル制御形式を利用している誘導電動機であることが好ましいが、当業者であれば、出力トルクの制御し得る大きさを有している他の形式の電動機駆動装置も用いることができることが理解されよう。本発明による駆動列は、車輛の枠に担持されている牽引用蓄電池を含んでいることが好ましい。牽引用蓄電池は、直流から交流へのインバータを含んでいる適当な電力制御回路を介する等して、誘導電動機に接続されている。
駆動列は、運転者が車輛の制動又は車輛の加速のうちの一方を選択できるようにする運転者入力手段を含んでいることが好ましい。運転者入力手段は、普通のブレーキ・ペダルと、加速ペダルとを含んでいることも好ましい。制御手段を電動機に接続して、車輛の通常の運転中、加速及び制御ペダルに応答して、出力トルクの大きさ及びその回転方向を制御することが好ましい。ロールバック検出及び補償手段は制御手段と協働して、運転者が自分の足をブレーキ・ペダルから加速ペダルに移しているときのように、車輛の制動又は加速の一方の運転者による選択がないときでも、車輛のロールバックを打ち消す。言い換えれば、本発明の駆動列は、丘の上で上向きに始動するときの実質的なロールバックを防止することにより、自動変速機を有している普通のガソリン燃料を用いる車輛の動作と酷似する。所与の蓄電池容量に対する距離を一層大きくするために、電気車輛では転がり抵抗を最小限にしているので、電気車輛におけるロールバックは、従来の車輛で起こる場合よりもなおさら厳しいことがある。
本発明の他の一面は、ロールバック検出及び補償手段が、車輛のロールバックの際に、電動機の回転速度の関数として、第１のトルク要請の値を発生する手段を含んでいる。制御手段は更に、例えば坂の上で上向きに始動するときのように、運転者が加速を選択したことに応答して、第２のトルク要請の値を発生する手段を含んでいる。従って、ロールバック検出及び補償手段は、第１及び第２のトルク要請値を加算して、電動機のトルク出力の大きさを制御する手段を含んでいる。このため、本発明によれば、ロールバック状態からの一層滑らかな加速が達成される。
本発明による電気車輛を動作させる方法は、車輛の実際の移動方向に対応する電動機の回転方向を感知する工程と、車輛の感知された実際の移動方向が車輛の所期の移動方向とは反対であることによって定義される車輛のロールバックを判定する工程と、この車輛のロールバックを打ち消すように電動機を作動させる工程とを含んでいる。この方法は更に、電動機の回転速度を感知する工程を含んでいることが好ましい。このため、車輛のロールバックを打ち消すように電動機を作動させる工程は、電動機の感知された回転速度の一定でない関数として、出力トルクのある大きさで電動機を作動させる工程を含んでいる。この関数は、線形であってもよいし、速度の自乗に基づいていてもよいし、又は速度のその他の一定でない関数に基づいていてもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のような電動フォークリフトでクリープを行わせる速度に無関係な一定トルクを示す電動機トルクと速度との関係を示すグラフである。
第２図は本発明による電気車輛の部分的な概略斜視図である。
第３図は本発明による電気車輛の駆動列のブロック図である。
第４図は本発明の一実施例によるトルク出力対速度の線形関数を示す車輛速度対電動機トルクのグラフである。
第５図は本発明の他の実施例による速度の自乗の関数としてのトルク出力を示す車輛速度対電動機トルクのグラフである。
第６図は本発明による電気車輛の駆動列の動作を示すフローチャートである。
好ましい実施例の詳しい説明
次に、本発明の好ましい実施例を示す図面について、本発明を更に詳しく説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形式で実施することができ、ここで説明する実施例に制限されるものと解してはならない。そうではなく、これらの実施例を本明細書で説明するのは、発明の開示が完全であって、当業者に本発明の範囲が十分伝わるようにするためである。図面全体にわたり、同様な部分には同じ参照番号を用いている。
最初に第２図について説明すると、本発明による電気車輛10に駆動列及び関連する部品が取り付けられていることが示されている。車輛10は本体11を含んでおり、本体11は別個の支持枠に担持されていてもよいし、又は車輛が一体構造であって、一体の枠を有している本体を有していてもよいことは、当業者に容易に理解されよう。車輛の車輪12が、枠に回転自在に装着されている。当業者であれば容易にわかるように、ここで説明する全部電気の車輛10に応用し得る他に、本発明による駆動列は、内燃機関のような他の動力源を含んでいる混成型の電気車輛にも適用し得る。
牽引用蓄電池13が車輛10の枠に、下側の中央後側部分で担持されており、重心を低くすると共に、前輪及び後輪の間の重量分布を一層均一にしている。当業者であれば容易に理解されるように、牽引用蓄電池13は複数の充電可能な蓄電池セルを相互接続して構成されていることが好ましい。
車輛10は車輛制御装置（VCU）14を含んでいることが好ましく、VCU14は、他にもタスクがあるが、所望のトルク要請信号を決定し、それを直流から交流へのインバータに対する制御計算機に送る。この両者が車輛のフードの下方の保護ハウジング15内に収容されている。所望のトルク要請信号が直流から交流へのインバータに対する制御計算機によって処理されて、電動機16を所望のトルク出力の大きさまで、そして車輛の所期の移動方向に対応する所望の回転方向に駆動する。
電動機16は、何らかのベクトル制御を利用している誘導電動機であることが好ましい。しかしながら、出力トルクの大きさを制御し易い他の形式の電動機駆動装置も用いることができることは当業者に容易に理解されよう。車輛10は又、12ボルトの付属品用蓄電池17及び電動式空気調和用圧縮機18のようなこの他の関係する部品を含んでいることが好ましい。
更に第３図〜第５図について、本発明による駆動列20を説明する。駆動列の部品は、図示の制御器21を含んでいるような制御手段によって制御される。制御器21は、記憶されたプログラムの制御の下に動作する１つ又は更に多くのマイクロプロセッサを含んでいることが好ましい。例えば、制御手段は、VCU14、及び／又は直流から交流へのインバータ（第２図）に付設されている制御計算機によって構成されていてもよい。
当業者であれば容易に理解されるように、制御器21は、「点火」スイッチ25、アクセル位置変換器26、ブレーキ位置変換器27、並びに車輛の駆動及び制動用に電動機16を作動させるギア選択器（PRND）28からの入力を受け取ることができる。ギア選択器28は、運転者が所期の又は所望の車輛の移動方向、即ち、前向きの移動の“D"及び反対向きの移動の“R"を選択することができるようにする選択手段になる。
通常の運転の間、制御器21は牽引用蓄電池13からの電力を電動機16に送り出す。電動機16は、車輛の相反する移動方向に対応する互いに反対の方向に回転し得る。更に、制御器21は回生制動モードで電動機16を運転し得る。このモードのとき、電動機は発電機として運転されて車輛を減速させると同時に、牽引用蓄電池13を充電する。
電動機16は直接的に、又は実施例に示すように変速機22を介して車輛の１つ又は更に多くの車輪12を駆動するように接続されている。図面に示していないが、差動装置を用いて、１つの電動機で１組の車輛の車輪を駆動することができる。電動機16は出力軸16aを含んでおり、出力軸16aは、変速機22の入力に結合されている。変速機22は出力軸22aを含んでおり、出力軸22aは実施例に示すように、車輛の１つ又は更に多くの車輪12に結合されている。第１及び第２のセンサ23a及び23bが、電動機16及び変速機22のそれぞれの軸に付設されていることが好ましい。センサ23a及び23bは、電動機16及び変速機22の回転速度及び回転方向の両方をそれぞれ発生することが好ましい。
制御器21は、感知手段23a及び選択手段28に応答して、車輛のロールバックを判定すると共に、車輛のロールバックを打ち消すように電動機16を作動させるロールバック検出及び補償手段を含んでいる。車輛のロールバックは、車輛の実際の感知された移動方向が車輛の所期の選択された移動方向とは反対であることと定義される。車輛の感知された移動方向は、電動機16のそれぞれの回転方向に対応する。
ロールバック検出及び補償手段は、運転者が車輛の制動又は加速のうちの一方を選択しなかった場合でも、車輛のロールバックを打ち消す。言い換えれば、本発明の駆動列20は、坂の上で上向きに始動するときの実質的なロールバックを防止することにより、普通のガソリン燃料を用いる車輛の自動変速機の動作と酷似する。
当業者であれば容易に理解されるように、駆動列20のロールバック検出及び補償手段は、前進又は“D"位置が選択され且つ車輛が坂の上で上向きになっているときに、「後向きの」ロールバックを打ち消すことが好ましい。本発明をわかり易くするため、以下の説明は、坂の上で上向きに前向きに始動する場合を取り上げる。当業者であれば、本発明が、“R"位置が選択され且つ車輛が坂の上で後向きになっているときの「前向きの」ロールバックを打ち消すようにするものであることも容易に理解されよう。
当業者であれば容易に理解されるように、坂の上で上向きに始動するときの助けとなる他に、ロールバック検出及び補償手段は、例えば、車輛が前向きに移動している間、車輛が偶発的に逆進に切り換えられたときの滑らかな切り換えを行うことが有利である。更に、ロールバック検出及び補償手段は、ギア・ラッシュ、及び駆動軸にばねが入っている場合はそれを吸収して、こうして丘の上での一層滑らかな始動を行うことができる。
ロールバック検出及び補償手段は、車輛のロールバックの際の電動機の回転速度の一定でない関数として、電動機16の出力トルクの大きさを制御する手段を含んでいる。一実施例では、電動機の出力トルクの大きさは第４図のグラフに示すように、電動機の感知された回転速度の線形関数である。グラフの右上の象限は、通常の運転中のように、車輛の所期の移動方向として前向きが選択され、車輛が前向きの方向に移動している場合を示す。グラフの右下の象限は、「正」のトルクが発生されているのに、車輛が意図しない後向きの方向に移動するロールバック状態を示す。
従って、トルク出力対速度の線形関数は、車輛のロールバックを打ち消す電動機の出力トルクの大きさを発生する。この線形関数は、トルクを表すｘ軸と点Ｂで交わる。更にこのグラフには、電動機速度、及び対応する車輛速度が、ｙ軸上の所定の値（点Ｃ）よりも大きければ、車輛が減速して、そのときトルクが直線部分を辿るまで、電動機の出力トルクがｘ軸上の点Ｄで示す一定レベルに保たれることが示されている。
線形関数の例を挙げると、重量が約3500ポンド且つ電動機対車輪比が12:1で、車輪の転がり半径が１フィートの電気車輛では、30％の勾配で車輛を保持するには、約110ポンド・フィートのトルクの大きさが必要である。30％の勾配は、乗用車に対する典型的な勾配の最大の仕様である。この所与の車輛及び勾配に対して、車輛が約1.5mph（電動機速度で100RPM）の最大ロールバック速度に制限されている場合、車輛は約1.5フィート／秒の速度で後向きに移動する。従って、利得定数は100ポンド・フィート及び100RPMになるように、又は1RPM当たり１ポンド・フィートになるように選択することができる。当業者であれば容易に理解されるように、種々の利得定数を用いて、広範な範囲の車輛及びその他の特定のロールバック速度に対して調節することができる。
線形のトルク出力関数の他に、「一層しっかりした」又は一層素早いロールバックからの回復を所望する場合、第５図のグラフに示すような速度の自乗に対するトルク出力関数を用いてもよい。第５図に示す場合、この関数は、前に述べたように、所定の速度の値よりも高い所での一定のトルクをも含んでいることが好ましい。第５図でダッシュを付けた符号で表した点は、第４図と同様である。本発明では、車輛の速度に対する出力トルクの大きさのこの他の関数も考えられる。
本発明の他の一面は、ロールバック検出及び補償手段が、車輛のロールバックの際の電動機の回転速度の関数として第１のトルク要請値を発生する手段を含んでいることである。VCU14（第２図）のような制御手段は、運転者の加速の選択に応答して第２のトルク要請値を発生する手段をも含んでいる。従って、ロールバック検出及び補償手段は、第１及び第２のトルク要請値を加算して、電動機のトルク出力の大きさを制御する手段を含んでいることが好ましい。
次に第６図のフローチャートについて、本発明による駆動列の動作を説明する。これらの動作は、他の素子を用いても同じように実施することができるが、制御手段にある記憶されたプログラムによって行われることが好ましいことが理解されよう。開始ブロック30の後、電動機の速度及び回転、ブレーキ及びアクセル（加速）・ペダルの位置、並びにギア選択器がすべて監視される（ブロック32）。ブロック34で、運転者によって“D"又は前向きの方向が選択されている間の車輛の後向きの移動に基づいて、ロールバックの判定が下される。
ブロック34で車輛のロールバックがわかると、ブロック36で、ロールバック速度の関数としてトルク要請出力値が決定される。前に詳しく説明したように、トルク出力関数は線形であってもよいし、速度の自乗に基づいていてもよいし、又は速度の他の何らかの一定でない関数に基づいていてもよい。アクセルを監視し、アクセルを踏んでいなければ（ブロック40）、ブロック44で電動機がトルク出力要請値のみによって駆動される。ブロック40で、運転者によってアクセルが踏まれていれば、ロールバックに基づくトルク要請がアクセルの位置に基づくトルク要請に加算されて、電動機を駆動し（ブロック44）、こうして坂の上での上向きの滑らかな始動を行う。当業者であれば容易に理解されるように、“R"が選択され、且つ車輛が坂の上で後向きになっているときのロールバックの場合にも、同様な関数関係を容易に用いることができる。
以上の説明及び図面に示したことから、当業者であれば、本発明の多くの変更及びその他の実施例が容易に考えられよう。従って、本発明がここで説明した特定の実施例に制限されないこと、並びに変形及び実施例は特許請求の範囲に含まれることを承知されたい。
【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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