(57)【要約】【課題】  登坂アシスト専用のセンサ類を用いなくても、路面勾配度合いや車両重量の相違などに係わらずに、斜面発進時に車両を逆方向に移動させることなく確実に保持してスムーズな発進を可能とできる駆動制御装置を提供する。【解決手段】  登坂アシスト制御切換スイッチ１５のオン入力に応答して車両静止制御を開始させる静止制御開始手段２６を設ける。車両静止制御中にモータ１に付与される最大トルクにより車両が上り坂上にあるか下り坂上にあるかの停止方向を判定する停止方向判定手段２８を設ける。希望走行方向判定手段２７で判定された車両の走行方向と前記停止方向とを比較し、一致する場合は、指令されるアクセルトルクが、モータ１に付与される最大トルクよりも大きくなってから車両静止制御を解除する静止制御解除手段２９を設ける。【選択図】        図２
2014135820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル操作手段から入力されたアクセルトルク指令値に応じて走行用のモータのトルクを制御する基本制御手段と、車速に応じて定められたクリープトルク指令により前記アクセルトルク指令値を補正し前記モータにクリープトルクを生じさせるクリープトルク付与手段とを備えた電気自動車駆動制御装置において、
モータの回転角度を検出する角度検出手段の検出値から角加速度を得て角加速度が零となるように前記基本制御手段へトルク指令補正値を出力する車両静止制御手段と、
ドライバーにより操作される登坂アシスト制御切換スイッチと、
この登坂アシスト制御切換スイッチのオン入力に応答して前記クリープトルク付与手段の機能を停止させ、前記車両静止制御手段による制御である車両静止制御を開始させる静止制御開始手段と、
車両を走行させる指令系の走行方向を判定する希望走行方向判定手段と、
前記車両静止制御手段による車両静止制御中に前記基本制御手段から電流により前記モータに付与される最大トルクにより車両が上り坂上にあるか下り坂上にあるかの停止方向を判定する停止方向判定手段と、
前記アクセル操作手段の入力に応答して、前記希望走行方向判定手段で判定された車両の走行方向と前記停止方向判定手段の停止方向とを比較し、走行方向と停止方向とが一致する場合は、前記アクセル操作手段から入力されたアクセルトルク指令値が前記基本制御手段からモータに付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段による車両静止制御を解除し、走行方向と停止方向とが異なる場合は、前記車両静止制御手段による車両静止制御を直ぐに解除する静止制御解除手段と、
を備えることを特徴とする電気自動車の登坂アシスト制御機能付き駆動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気自動車駆動制御装置において、前記静止制御開始手段は、登坂アシスト制御切換スイッチのオン入力に応答し、前記クリープトルク付与手段による前記クリープトルク指令を次第に減じてクリープ制御を停止させる電気自動車駆動制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電気自動車駆動制御装置において、前記静止制御開始手段は、登坂アシスト制御切換スイッチのオフ入力に応答して、現車速で与えるべきクリープトルクＴ１を計算し、クリープトルクを零からＴ１まで次第に増やすことによってクリープ制御を回復する電気自動車駆動制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電気自動車駆動制御装置において、前記静止制御開始手段は、前記アクセル操作手段から入力されたアクセルトルク指令値が零で、かつ車速がほぼ零であることを条件として前記静止制御を開始させ、前記停止方向判定手段は、前記静止制御開始手段により車両を静止させているときに前記基本制御手段から前記モータに電流値で与えられるトルク指令の正負によって車両が上り坂にあるか下り坂にあるかを判定する電気自動車駆動制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電気自動車駆動制御装置おいて、前記基本制御手段は前記モータの回転方向を切り換えることにより車両の前進と後退とを切り換える構成であり、前記希望走行方向判定手段は、前記アクセル操作手段からアクセルトルク指令値が入力されたときに、前記基本制御手段から前記モータに電流値で与えられるトルク指令により前進か後退かを判定する電気自動車駆動制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電気自動車駆動制御装置おいて、前記車両静止制御手段は、前記アクセル操作手段から入力されるアクセルトルク指令値が零で、かつ車速がほぼ零であるときは、前記モータの角加速度が零となるように制御し、かつ前記基本制御手段から前記モータに与えられるトルク指令の最大値を記録する電気自動車駆動制御装置。
【請求項７】
請求項５記載の電気自動車駆動制御装置において、前記静止制御解除手段は、
前記停止方向判定手段の停止方向が上り坂であり、前記希望走行方向判定手段で判定された車両の走行方向が前進方向である場合、前記アクセル操作手段から入力されたアクセルトルク指令値が前記基本制御手段からモータに付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段による車両静止制御を解除し、
前記停止方向判定手段の停止方向が上り坂であり、前記希望走行方向判定手段で判定された車両の走行方向が後退方向である場合、直ぐに前記停止制御を解除し、
前記停止方向判定手段の停止方向が下り坂であり、前記希望走行方向判定手段で判定された車両の走行方向が後退方向である場合、前記アクセル操作手段から入力されたアクセルトルク指令値が前記基本制御手段からモータに付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段による車両静止制御を解除し、
前記停止方向判定手段の停止方向が下り坂であり、前記希望走行方向判定手段で判定された車両の走行方向が前進方向である場合、直ぐに前記停止制御を解除する、
電気自動車駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、坂道での発進時に車両を、操作した走行方向に対する逆方向に移動させることなく確実に保持してスムーズな発進を可能とする登坂アシスト制御の機能を備えた電気自動車駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気自動車の駆動制御装置において、勾配度検出手段を備え、登坂路発進時には車両を後退させることなく確実に保持してスムーズに発進を可能とすると共に装置の損傷を防止する発明が提案されている。
特許文献２には、ブレーキ油圧センサーを備え、路面の勾配や車両重量の相違などに拘らず、車速を略零とする適切な制動力が速やかに得られるようにするとともに、電力消費を節減する発明が提案されている。
特許文献３には、アクセルの踏み量によって、車両を斜面に拘束停止させて発進を制御し、勾配路における発進、微速走行を容易に行うことができるようにすると共に、平地での微速走行時の操作性も向上させる発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２８４８１７号公報
【特許文献２】特開平６−２６１４１７号公報
【特許文献３】特開２００４−２４８４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両が斜面に停止した時に、動力がなければ、自重によって後退するのが一般的である。後退する力は車重と斜面の角度２要素で決まる。特許文献１の発明では、勾配度検出手段を備え、その勾配検出値で制御するが、車両の重量が制御に加味されておらず、車両の重量（乗車人数）によって計算がずれる恐れがある。また、勾配度検出手段によりコスト高となる。
特許文献２の発明では、ブレーキの油圧によって正しく制動力を計算できるが、特許文献１と同様にコストが高くなるだけでなく、システムの構造も複雑になる。
特許文献３の発明では、アクセルの踏み量によって、車両を斜面に拘束して停止させ、発進を制御するが、実際に斜面の上で停止するときに、ブレーキペダルを放してから、アクセルペダルを踏むまで僅かの時間に、あるいはブレーキペダルを緩める途中で車が下がってしまう恐れがある。
【０００５】
この発明の目的は、電気自動車に特有のモータ制御技術を生かして、勾配検出用角度センサー，重量センサ，ブレーキ油圧センサー等の登坂アシスト専用のセンサ類を用いなくても、路面勾配度合いや車両重量の相違などに係わらずに、斜面発進時に車両を逆方向に移動させることなく確実に保持してスムーズな発進が行える電気自動車駆動制御装置を提供することである。
この発明の他の目的は、従来のクリープ制御とスムーズに切換えることによって、平地での低速走行と車庫入れなども簡単に実現できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の第１の電気自動車駆動制御装置は、アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値に応じて走行用のモータ１のトルクを制御する基本制御手段２３と、車速に応じて定められたクリープトルク指令により前記アクセルトルク指令値を補正し前記モータ１にクリープトルクを生じさせるクリープトルク付与手段２４とを備えた電気自動車駆動制御装置において、
モータ１の回転角度を検出する角度検出手段４２の検出値から角加速度を得て角加速度が零となるように前記基本制御手段２３へトルク指令補正値を出力する車両静止制御手段２５と、
ドライバーにより操作される登坂アシスト制御切換スイッチ１５と、
この登坂アシスト制御切換スイッチ１５のオン入力に応答して前記クリープトルク付与手段２４の機能を停止させ、前記車両静止制御手段２５による制御である車両静止制御を開始させる静止制御開始手段２６と、
車両を走行させる指令系の走行方向を判定する希望走行方向判定手段２７と、
前記車両静止制御手段２５による車両静止制御中に前記基本制御手段２３から電流により前記モータ１に付与される最大トルクにより車両が上り坂上にあるか下り坂上にあるかの停止方向を判定する停止方向判定手段２８と、
前記アクセル操作手段１３の入力に応答して、前記希望走行方向判定手段２７で判定された車両の走行方向と前記停止方向判定手段２８の停止方向とを比較し、走行方向と停止方向とが一致する場合は、前記アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値が前記基本制御手段２３からモータ１に付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を解除し、走行方向と停止方向とが異なる場合は、前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を直ぐに解除する静止制御解除手段２９と、
を備えることを特徴とする。
前記の車両を走行させる指令系は、この駆動制御装置におけるトルク指令を行う系統、およびシフトスイッチ等による前進，後退の入力系である。
【０００７】
上記構成によると、登坂アシスト制御切換スイッチ１５のオン入力に応答してモータ１の角加速度が零となるように制御する静止制御開始手段２６を設けると共に、車両を走行させようとする走行方向と、車両が上り坂上にあるか下り坂上にあるかの停止方向とを比較し、これら走行方向と停止方向とが一致する場合は、アクセル操作手段１３の操作によるアクセルトルク指令値が、静止制御に必要な最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を解除する静止制御解除手段２９を設けたため、路面勾配度合いや車両重量の相違などに係わらずに、斜面発進時に車両を逆方向に移動させることなく確実に保持してスムーズな発進が可能となる。また、登坂アシスト制御切換スイッチ１５があることで、ドライバーの意志で静止制御の開始が行える。
車両が上り坂上にあるか下り坂上にあるかの停止方向は、前記車両静止制御手段２５による車両静止制御中に前記基本制御手段２３から電流により前記モータ１に付与される最大トルクにより車両が上り坂上にあるか下り坂上にあるかを停止方向判定手段２８で判定するため、勾配検出用角度センサー，重量センサ，ブレーキ油圧センサー等の登坂アシスト専用のセンサ類を用いることなく判定できる。
また、登坂アシスト制御切換スイッチ１５のオン入力に応答してクリープトルク付与手段２４の機能を停止させ、前記車両静止制御手段２５による制御である車両静止制御を開始させる静止制御開始手段２６を設けたため、従来のクリープ制御と前記静止制御とをスムーズに切換えることができて、平地での低速走行と車庫入れなども簡単に実現できる。
【０００８】
この発明において、前記静止制御開始手段２６は、登坂アシスト制御切換スイッチ１５のオン入力に応答し、前記クリープトルク付与手段２４による前記クリープトルク指令を次第に減じてクリープ制御を停止させるようにしても良い。クリープトルク指令を次第に減じることで、車両がショックを生じないようにゆっくりと停止させることができる。
【０００９】
この発明において、前記静止制御開始手段２６は、登坂アシスト制御切換スイッチ１５のオフ入力に応答して、現車速で与えるべきクリープトルクＴ１を計算し、クリープトルクを零からＴ１になるまで次第に増やすことによってクリープ制御を回復するようにしても良い。
前記静止制御を行うときに、クリープ制御を停止するが、登坂アシスト制御切換スイッチ１５をオフにすることで、クリープ制御を回復することができ、このとき、クリープトルクを次第に増やすため、滑らかにクリープ制御に移行することができる。
【００１０】
この発明において、前記静止制御開始手段２６は、前記アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値が零で、かつ車速がほぼ零であることを条件として前記静止制御を開始し、前記停止方向判定手段２８は、前記静止制御開始手段２６により車両を静止させているときに前記基本制御手段２３から前記モータ１に電流値で与えられるトルク指令の正負によって車両が上り坂にあるか下り坂にあるかを判定するようにしても良い。
この構成の場合、前記アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値が零で、かつ車速がほぼ零であることを条件として前記静止制御開始手段２６による静止制御を開始するため、登坂アシスト制御切換スイッチ１５が走行中にドライバーによりオンとされても、急激に停止することなく、滑らかに静止状態に移行させることができる。
【００１１】
この発明において、前記基本制御手段２３は前記モータ１の回転方向を切り換えることにより車両の前進と後退とを切り換える構成であり、前記希望走行方向判定手段２７は、前記アクセル操作手段１３からアクセルトルク指令値が入力されたときに、前記基本制御手段２３から前記モータ１に電流値で与えられるトルク指令により前進か後退かを判定するようにしても良い。
車両の前進と後退とをモータ１の回転方向で切り換える構成である場合、ドライバーが希望する前進と後退との方向、つまり車両を前進と後退とのいずれの方向に走行させるように操作された状態にあるかは、モータ１に与えられるトルクの方向によって定まる。したがって、前記希望走行方向判定手段２７は、トルク指令により前進か後退かを判定できる。トルク指令によって判定するため、前記希望走行方向判定手段２７やその配線系等が簡素となる。
【００１２】
この発明において、前記車両静止制御手段２５は、前記アクセル操作手段１３から入力されるアクセルトルク指令値が零で、かつ車速がほぼ零であるときは、前記モータ１の角加速度が零となるように制御し、かつ前記基本制御手段２３から前記モータ１に与えられるトルク指令の最大値を記録するようにしても良い。
アクセルトルク指令値が零で、かつ車速がほぼ零であることを条件として静止制御を行うことで、滑らかに静止制御に移行できる。この静止制御の状態では、モータ１に与えられるトルク指令の最大値が、車両が斜面の下方へ自重で降りないように制御するために必要なトルクであり、このトルク指令の最大値を記録し、アクセル入力時の静止制御の解除条件とすることで、斜面発進時に車両が逆方向に移動することが確実に防止される。
【００１３】
前記静止制御解除手段２９は、上記のように、前記希望走行方向判定手段２７で判定された車両の走行方向と前記停止方向判定手段２８の停止方向とを比較し、走行方向と停止方向とが一致する場合は、前記アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値により生成されるアクセルトルクが前記基本制御手段２３からモータ１に付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を解除し、走行方向と停止方向とが異なる場合は、前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を直ぐに解除する。
この機能を上り坂と下り坂とで場合分けして示すと、次の制御となる。
【００１４】
すなわち、前記静止制御解除手段２９は、
前記停止方向判定手段２８の停止方向が上り坂であり、前記希望走行方向判定手段２７で判定された車両の走行方向が前進方向である場合、前記アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値が前記基本制御手段２３からモータ１に付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を解除し、
前記停止方向判定手段２８の停止方向が上り坂であり、前記希望走行方向判定手段２７で判定された車両の走行方向が後退方向である場合、直ぐに前記停止制御を解除し、
前記停止方向判定手段２８の停止方向が下り坂であり、前記希望走行方向判定手段２７で判定された車両の走行方向が後退方向である場合、前記アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値が前記基本制御手段２３からモータ１に付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を解除し、
前記停止方向判定手段２８の停止方向が下り坂であり、前記希望走行方向判定手段２７で判定された車両の走行方向が前進方向である場合、直ぐに前記停止制御を解除する機能を備える。
【００１５】
この発明の他の電気自動車駆動制御装置は、アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値に応じて走行用のモータ１のトルクを制御する基本制御手段２３を備えた電気自動車駆動制御装置において、
モータ１の回転角度を検出する角度検出手段４２の検出値から角加速度を得て角加速度が零となるように前記基本制御手段２３へトルク指令補正値を出力する車両静止制御手段２５と、
ドライバーにより操作される登坂アシスト制御切換スイッチ１５と、
この登坂アシスト制御切換スイッチ１５のオン入力に応答して前記車両静止制御手段２５による制御である車両静止制御を開始させる静止制御開始手段２６と、
車両を走行させる指令系の走行方向を判定する希望走行方向判定手段２７と、
前記車両静止制御手段２５による車両静止制御中に前記基本制御手段２３から電流により前記モータ１に付与される最大トルクにより車両が上り坂上にあるか下り坂上にあるかの停止方向を判定する停止方向判定手段２８と、
前記アクセル操作手段１３の入力に応答して、前記希望走行方向判定手段２７で判定された車両の走行方向と前記停止方向判定手段２８の停止方向とを比較し、走行方向と停止方向とが一致する場合は、前記アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値が前記基本制御手段２３からモータ１に付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を解除し、走行方向と停止方向とが異なる場合は、前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を直ぐに解除する静止制御解除手段２９と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
この構成の場合も、この発明の第１の電気自動車駆動制御装置につき説明したように、勾配検出用角度センサー，重量センサ，ブレーキ油圧センサー等の登坂アシスト専用のセンサ類を用いなくても、路面勾配度合いや車両重量の相違などに係わらずに、斜面発進時に車両を逆方向に移動させることなく確実に保持してスムーズな発進を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の電気自動車駆動制御装置は、アクセル操作手段から入力されたアクセルトルク指令値に応じて走行用のモータのトルクを制御する基本制御手段と、車速に応じて定められたクリープトルク指令により前記アクセルトルク指令値を補正し前記モータにクリープトルクを生じさせるクリープトルク付与手段とを備えた電気自動車駆動制御装置において、モータの回転角度を検出する角度検出手段の検出値から角加速度を得て角加速度が零となるように前記基本制御手段へトルク指令補正値を出力する車両静止制御手段と、ドライバーにより操作される登坂アシスト制御切換スイッチと、この登坂アシスト制御切換スイッチのオン入力に応答して前記クリープトルク付与手段の機能を停止させ、前記車両静止制御手段による制御である車両静止制御を開始させる静止制御開始手段と、車両を走行させる指令系の走行方向を判定する希望走行方向判定手段と、前記車両静止制御手段による車両静止制御中に前記基本制御手段から電流により前記モータに付与される最大トルクにより車両が上り坂上にあるか下り坂上にあるかの停止方向を判定する停止方向判定手段と、前記アクセル操作手段の入力に応答して、前記希望走行方向判定手段で判定された車両の走行方向と前記停止方向判定手段の停止方向とを比較し、走行方向と停止方向とが一致する場合は、前記アクセル操作手段から入力されたアクセルトルク指令値が前記基本制御手段からモータに付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段による車両静止制御を解除し、走行方向と停止方向とが異なる場合は、前記車両静止制御手段による車両静止制御を直ぐに解除する静止制御解除手段とを備えるため、電気自動車に特有のモータ制御技術を生かして、勾配検出用角度センサー，重量センサ，ブレーキ油圧センサー等の登坂アシスト専用のセンサ類を用いなくても、路面勾配度合いや車両重量の相違などに係わらずに、斜面発進時に車両を逆方向に移動させることなく確実に保持してスムーズな発進を可能とし、かつ従来のクリープ制御とスムーズに切換えることによって、平地での低速走行と車庫入れなども簡単に実現できる。
【００１８】
この発明の他の電気自動車駆動制御装置は、アクセル操作手段から入力されたアクセルトルク指令値に応じて走行用のモータのトルクを制御する基本制御手段を備えた電気自動車駆動制御装置において、モータの回転角度を検出する角度検出手段の検出値から角加速度を得て角加速度が零となるように前記基本制御手段へトルク指令補正値を出力する車両静止制御手段と、ドライバーにより操作される登坂アシスト制御切換スイッチと、この登坂アシスト制御切換スイッチのオン入力に応答して前記車両静止制御手段による制御である車両静止制御を開始させる静止制御開始手段と、車両を走行させる指令系の走行方向を判定する希望走行方向判定手段と、前記車両静止制御手段による車両静止制御中に前記基本制御手段から電流により前記モータに付与される最大トルクにより車両が上り坂上にあるか下り坂上にあるかの停止方向を判定する停止方向判定手段と、前記アクセル操作手段の入力に応答して、前記希望走行方向判定手段で判定された車両の走行方向と前記停止方向判定手段の停止方向とを比較し、走行方向と停止方向とが一致する場合は、前記アクセル操作手段から入力されたアクセルトルク指令値が前記基本制御手段からモータに付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段による車両静止制御を解除し、走行方向と停止方向とが異なる場合は、前記車両静止制御手段による車両静止制御を直ぐに解除する静止制御解除手段とを備えるため、電気自動車に特有のモータ制御技術を生かして、勾配検出用角度センサー，重量センサ，ブレーキ油圧センサー等の登坂アシスト専用のセンサ類を用いなくても、路面勾配度合いや車両重量の相違などに係わらずに、斜面発進時に車両を逆方向に移動させることなく確実に保持してスムーズな発進を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の一実施形態に係る電気自動車駆動制御装置の概念構成の概要を示すブロック図である。
【図２】同駆動制御装置の概念構成の全体を示すブロック図である。
【図３】同駆動制御装置のインバータ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】同駆動制御装置の制御動作の流れ図である。
【図５】同駆動制御装置における車速とクリープトルクの関係を示すグラフである。
【図６】同駆動制御装置における登坂アシスト制御切換スイッチのオフ時のクリープトルクの制御を示す流れ図である。
【図７】同駆動制御装置を適用する電気自動車の一例の模式平面図である。
【図８】同駆動制御装置を適用する電気自動車の他の例の模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明の一実施形態を図１ないし図８と共に説明する。この電気自動車駆動制御装置は、斜面発進時に車両が逆方向に移動しないように制御する登坂アシスト制御機能を備える装置である。制御対象となる電気自動車は、図７に示すような１台のモータ１で走行する自動車であっても、図８のような複数台のモータ１で走行する自動車であっても良い。図７の電気自動車は、モータ１の駆動を、減速機およびディファレンシャルを有するトランスミッション３およびドライブシャフト４を介して、前輪または後輪となる左右の車輪２，２に伝達する４輪の電気自動車である。図８の電気自動車は、モータ１が、減速機５および車輪用軸受６共にインホイールモータ駆動装置７を構成し、前輪または後輪となる左右の車輪２，２に、個別にインホイールモータ駆動装置７が設けられている。図７、図８のいずれの電気自動車も、前進と後退との走行方向の切換は、モータ１の回転方向の切換によって行う。モータ１は、この実施形態では、同期モータまたは誘導モータ等の３相の交流モータが用いられているが、直流モータであっても良い。
【００２１】
図１は、電気自動車の制御系の概要を示す。制御系は、ＥＣＵ（電気制御ユニット）１１とインバータ装置１２とで構成される。インバータ装置１２は、バッテリ１３の直流電流を３相の交流電流に変換し、モータ駆動電流としてモータ１に与える機能、およびそのモータ駆動電流の制御を行う機能を備える。ＥＣＵ１１は、アクセル操作手段１３の操作量に応じて指令を生成し、インバータ装置１２に伝える機能、および車両全体の協調制御を行う機能を備える。ＥＣＵ１１は、電気自動車では「ＶＣＵ」と称される場合もある。ＥＣＵ１１およびインバータ装置１２の弱電系は、マイクロコンピュータとその制御プログラム、および電子回路によって構成されている。ＥＣＵ１１とインバータ装置１２とは、ＣＡＮ通信（コントローラー・エリア・ネットワーク）等の規格に沿った車両内のデータ通信系によって相互にデータ送受可能に接続されている。ＥＣＵ１１とインバータ装置１２の弱電系とは、同じ回路基板等に設けられていても良い。
【００２２】
この実施形態は、このような電気自動車駆動制御装置において、ＥＣＵ１１とインバータ装置１２とに構成部分が一部ずつ存在する登坂アシスト制御手段１４を設け、その制御のドライバーの操作によるオンオフを行う登坂アシスト制御切換スイッチ１５を設けたものである。また、モータ温度警告供灯１６が設けられる。登坂アシスト制御切換スイッチ１５およびモータ温度警告供灯１６は、運転席のコンソール等に設けられる。アクセル操作手段１３は、アクセルペダル等の操作子と、その操作子の操作量を検出するアクセル操作センサーとでなる。
【００２３】
図２に示すように、ＥＣＵ１１は、その基本的な機能達成手段として、トルク指令生成手段１７と、協調制御手段１８とを備える。トルク指令生成手段１７は、アクセル操作手段１３の踏み込み量の検出値であるアクセル操作量から、アクセルトルク指令値を生成し、インバータ装置１２へ与える手段である。トルク指令生成手段１７は、図８の例のような走行用のモータ１を複数有する電気自動車では、各モータ１を駆動するインバータ装置１２に対してトルク指令を分配する。協調制御手段１８は、車両全体の駆動系、操舵系、およびこられの各部の検出信号に応じて、トルク指令生成手段１７やその他の各部の制御を、定められたように協調して制御する手段である。登坂アシスト制御手段１４を構成する各手段２６〜２８については後に説明する。
【００２４】
インバータ装置１２は、電力変換手段２１と、この電力変換手段２１を制御する制御部２２とでなる。電力変換手段２１は、バッテリ１２の直流電流を、モータ１を駆動する交流電流に変換するインバータ２１ａと、このインバータ２１ａの出力を、入力された電流指令によってＰＷＭ制御等によって制御する手段とでなる。インバータ２１ａは、複数の半導体スイッチング素子等により構成される。
【００２５】
制御部２２は、アクセル操作手段１３から入力されたアクセル操作量によってトルク指令生成手段１７により生成されたアクセルトルク指令値に従い、モータ１のトルクを制御する基本制御手段２３と、クリープトルク付与手段２４とを有する。基本制御手段２３の出力は、電流指令として電力変換手段２１に与えられる。クリープトルク付与手段２４は、車速に応じて定められたクリープトルク指令により前記アクセルトルク指令値を補正し、前記モータ１にクリープトルク生じさせる手段である。
【００２６】
図３にインバータ装置１２の具体例を示す。基本制御手段２３は、入力されたアクセルトルク指令値を電流変換する電流変換手段３１、その電流出力をＰＩＤ制御するＰＩＤ制御器３２、およびこのＰＩＤ制御器３２の出力を、モータ１のロータ（図示せず）の回転位相の検出値に応じて位相制御する位相制御手段３３を有する。位相制御手段３３は、例えばベクトル制御を行う。
【００２７】
クリープトルク付与手段２４は、同図にその制御ループを示すように、モータ１の回転位相角度を検出する角度検出手段３５、その角度検出値θを角速度ωに変換する変換手段３６、その変換された角速度ωから車速を計算する車速計算手段３７、およびその計算された車速に応じて定められているクリープトルクを計算し、基本制御手段２３に入力されるアクセルトルク指令値に加えるクリープトルク計算手段３８を有する。クリープトルク計算手段３８において、クリープトルクＴ０は、例えば図５に示すように車速Ｖ０が遅くなるに従って直線的に大きくなるように定められており、クリープトルク計算手段３８は、同図の車速Ｖ０に応じたクリープトルクＴ０を計算する。
【００２８】
この実施形態は、上記構成の基本制御手段２３およびクリープトルク付与手段２４とする構成の電気自動車駆動制御装置において、前記登坂アシスト制御手段１４（図１，図２）を設けて構成される。登坂アシスト制御手段１４は、図２に示すように、インバータ装置１２の制御部２２に設けられた車両静止制御手段２５と、ＥＣＵ１１にそれぞれ設けられた静止制御開始手段２６、希望走行方向判定手段２７、停止方向判定手段２８、静止解除制御手段２９、および温度対応制御手段３０により構成される。
【００２９】
車両静止制御手段２５は、モータ１の回転角度の検出値から角加速度を得て角加速度が零となるように前記基本制御手段２３へトルク指令補正値を出力する手段である。車両静止制御手段２５は、具体的には、図３に制御ループを示すように、静止制御の基本となる角加速度の参考値α１（例えば零）が設定されて出力する参考値出力手段４１と、モータ１の回転角度を検出する角度検出手段４２と、その検出された角度θを角速度ωに変換し、さらに角速度ωを角加速度αに変換する角度・角加速度変換手段４３と、その変換された角加速度αを前記参考値出力手段４１が出力した角加速度参考値α１から減算する比較器４４と、その減算結果をＰＩＤ制御して前記トルク補正指令値とするＰＩＤ制御器４５とで構成される。角度検出手段４２は、クリープトルク付与手段２４に用いる角度検出手段３５で兼用しても良い。
【００３０】
図２おいて、静止制御開始手段２６は、登坂アシスト制御切換スイッチ１５のオン入力に応答して前記クリープトルク付与手段２４の機能を停止させ、前記車両静止制御手段２５による制御である車両静止制御を開始させる手段である。静止制御開始手段２６は、より詳しくは、登坂アシスト制御切換スイッチ１５のオン入力に応答し、前記クリープトルク付与手段２４による前記クリープトルク指令を次第に減じてクリープ制御を停止させる。クリープトルク指令を次第に減じることで、車両がショックを生じないようにゆっくとり停止させることができる。
また、静止制御開始手段２６は、前記アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値が零で、かつ車速がほぼ零であることを条件として前記車両静止制御を開始する。
【００３１】
静止制御開始手段２６は、登坂アシスト制御切換スイッチ１５がオフ入力されたときは、図６に流れ図で示すように、そのオフ入力に応答して、現車速で与えるべきクリープトルクＴ１を計算し、このクリープトルクを零からＴ１まで次第に増やすことによってクリープ制御を回復する。
前記車両静止制御を行うときに、クリープ制御を停止するが、登坂アシスト制御切換スイッチ１５をオフにすることで、クリープ制御を回復することができ、このとき、クリープトルクを次第に増やすため、滑らかにクリープ制御に移行することができる。
【００３２】
前記停止方向判定手段２８は、前記車両静止制御手段２５による車両静止制御中に前記基本制御手段２３から電流により前記モータ１に付与される最大トルクにより車両が上り坂上にあるか下り坂上にあるかの停止方向を判定する。停止方向判定手段２８は、具体的には、前記静止制御開始手段２６により車両を静止させているときに前記基本制御手段２３から前記モータ１に電流値で与えられるトルク指令の正負によって車両が上り坂にあるか下り坂にあるかを判定する。
この構成の場合、前記アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値が零であり、かつ車速がほぼ零であることを条件として前記静止制御開始手段２６による静止制御を開始するため、登坂アシスト制御切換スイッチ１５が走行中にドライバーによりオンとされても、急激に停止することなく、滑らかに静止状態に移行させることができる。
【００３３】
希望走行方向判定手段２７は、車両を走行させる指令系の走行方向を判定する手段であり、ドライバーが操作した走行方向となる。前記指令系は、この駆動制御装置におけるトルク指令を行う系統と、シフトレバー等のシフトスイッチ４９等による前進，後退の入力系とでなる。
希望走行方向判定手段２７は、例えば、前記アクセル操作手段１３からアクセルトルク指令値が入力されたときに、前記基本制御手段２３から前記モータ１に電流値で与えられるトルク指令により前進か後退かを判定する。ただし、前記基本制御手段２３が、前記モータ１の回転方向を切り換えることにより車両の前進と後退とを切り換える構成であり、この構成を前提として、トルク指令によって、希望走行方向判定手段２７による前記の前進か後退かの判定が行える。
車両の前進と後退とをモータ１の回転方向で切り換える構成である場合、ドライバー希望する前進と後退との方向、つまり車両を前進と後退とのいずれの方向に走行させるように操作された状態にあるかは、モータ１に与えられるトルクの方向によって定まる。したがって、前記希望走行方向判定手段２７は、トルク指令により前進か後退かを判定できる。トルク指令によって判定するため、前記希望走行方向判定手段２７やその配線系等が簡素となる。
【００３４】
静止解除制御手段２９は、前記アクセル操作手段１３の入力に応答して、前記希望走行方向判定手段２７で判定された車両の走行方向と前記停止方向判定手段２８の停止方向とを比較し、走行方向と停止方向とが一致する場合は、前記アクセル操作手段１３から入力されたアクセルトルク指令値により生成されるアクセルトルクが前記基本制御手段２３からモータ１に付与される最大トルクよりも大きくなってから前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を解除し、走行方向と停止方向とが異なる場合は、前記車両静止制御手段２５による車両静止制御を直ぐに解除する。静止解除制御手段２９は、具体的には、後に図４の流れ図で示すように、停止方向が上り坂の場合と下り坂の場合とに応じた処理を行う。
【００３５】
温度対応制御手段２８は、モータ１の温度を監視し、定められた警告温度領域に入ると、モータ温度警告灯１６を点灯させる手段である。渋滞中などのように、長時間に渡り上り坂や下り坂で停車する場合は、車両静止制御手段２５による静止制御によってモータ１には継続して負荷が作用することとなる。モータ１は発熱して過昇温となり、性能低下を招く恐れがある。そのため、インバータ装置１２が、モータ１に設けられた熱電対等の温度検出手段（図示せず）の温度を監視してＥＣＵ１１に送信する。ＥＣＵ１１に設けられた温度対応制御手段２８は、モータ温度が警告領域に入ってしまったことを検知したら、モータ温度警告灯１６を点灯させて、ドライバーにブレーキをしっかり踏んで、登坂アシスト制御切換スイッチ１５を切ることを促す。それによって、装置の損傷を防止する。
【００３６】
上記構成の動作を図４の流れ図と共に説明する。登坂アシスト制御切換スイッチ１５がオンされると（ステップＳ１）、静止制御開始手段２６は、車両のクリープ制御をショックが生じないようにゆっくり停止させる（Ｓ２）。車速がほぼ零になると（Ｓ３）、車両静止制御を開始する（Ｓ４）。これらステップＳ１〜Ｓ４により、静止制御開始手段２６が構成される。
【００３７】
車両静止制御が開始されると、停止方向判定手段２８は、車両静止制御中モータ１へ指令したトルクの最大値を記録する（Ｓ５）。この最大値の符号によって車両の停止方向、すなわち前進方向が上り坂である下り坂であるかを判定する（Ｓ６）。ステップＳ５，Ｓ６により停止方向判定手段２８が構成される。なお、水平である場合は、上り坂か下り坂のいずれかであると見なすように判定する。
【００３８】
以降の各ステップの処理は、静止解除制御手段２９により行われる。
停止方向判定手段２８で判定の結果が上りの場合は（Ｓ７）、アクセルトルクの有無を判定し（Ｓ８）、アクセルトルクがないときはステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ８の処理を繰り返す。アクセルトルクがあったときは、そのトルクが前進のトルクであるか否かを判定する（Ｓ９）。前進のトルクである場合は、すぐに車両静止制御を解除せずに、アクセルトルクが静止制御のトルク最大値を超えるか否かを判定し（Ｓ１０）、トルク最大値を超えると、車両静止制御を解除し（Ｓ１１）、アクセルトルクをモータ１に印加する（Ｓ１２）。このように制御することで、車両を後退させることなく確実に保持してスムースな発進が可能とする。
【００３９】
上りの場合は、後退のアクセルトルクを検知すると（Ｓ９）、すぐ車両静止制御を解除し（Ｓ１３）、アクセルトルクをモータ１に印加する（Ｓ１４）。車両はアクセルトルク＋重力で後退する。
【００４０】
下りの場合（Ｓ１５）は、上記と同様にアクセルトルクの有無を判定し（Ｓ１６）、アクセルトルクがないときはステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ６，Ｓ１５，Ｓ１６の処理を繰り返す。アクセルトルクがあったときは、そのトルクが後退のトルクであるか否かを判定する（Ｓ１７）。前進のアクセルトルクを検知したときは、すぐに静止制御を解除し（Ｓ２１）、車両はアクセルトルク＋重力で前進する。
【００４１】
下りの場合は後退のアクセルトルクを検知すると（Ｓ１７）、すぐ静止制御を解除せずに、アクセルトルクが静止制御トルクの最大値を超えるか否かを判定し（Ｓ１８）、静止制御トルクの最大値を超えると、車両静止制御を解除して（Ｓ１９）、アクセルトルクをモータ１に印加する。このように制御することで、車両を不測に前進させることなく確実に保持してスムースな発進を可能とする。
【００４２】
この構成の電気自動車駆動制御装置によると、このように、電気自動車に特有のモータ制御技術を生かして、勾配検出用角度センサー，重量センサ，ブレーキ油圧センサー等の登坂アシスト専用のセンサ類を用いることなく、かつ路面勾配度合いや車両重量の相違などに係わらずに、斜面発進時に車両を逆方向に移動させることなく確実に保持してスムーズな発進を可能とできる。また、登坂アシスト制御切換スイッチ１５があるため、ドライバーの意志で登坂アシスト制御の開始および停止が行える。
【００４３】
登坂アシスト制御切換スイッチ１５をオンにする時に、クリープ制御を停止するが、登坂アシスト制御切換スイッチ１５をオフするときに、クリープ制御を回復する機能を持っている。このため、従来のクリープ走行する利点、すなわち低速走行や車庫入れに便利である等の利点を維持することができる。
【００４４】
渋滞中等で、長時間上り坂や下り坂で停車する場合は、モータ１には継続して負荷が作用することとなり、温度上昇するが、前記温度対応制御手段３０によって温度を監視し、モータ温度警告領域に入ってしまったことを検知したら、モータ温度警告灯１６を点灯させる。これにより、ドライバーにブレーキをしっかり踏んで、登坂アシスト制御切換スイッチ１５を切ることを促す。それによって、装置の損傷が防止される。
【００４５】
なお、前記実施形態では、クリープトルク付与手段２４を有するものとしたが、この発明は、クリープトルク付与手段２４を有しない場合にも適用することができる。クリープトルク付与手段２４を有しない場合、登坂アシスト制御切換スイッチ１５も省略することができ、構成がシンプルになる。
【符号の説明】
【００４６】
１…モータ
１１…ＥＣＵ
１２…インバータ装置
１４…登坂アシスト制御手段
１５…登坂アシスト制御切換スイッチ
１６…モータ温度警告供灯
１７…トルク指令生成手段
２１…電力変換手段
２２…制御部
２３…基本制御手段
２４…クリープトルク付与手段
２５…車両静止制御手段
２６…静止制御開始手段
２７…希望走行方向判定手段
２８…停止方向判定手段
２９…静止解除制御手段
３０…温度対応制御手段
【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】
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【図８】
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