(57)【要約】【課題】坂道などで車両を後退させる際に、車両が停止するおそれをなくした電動車両用モータ制御装置を提供する。【解決手段】スロットル操作量の増大に伴ってデューティ比を増大させるように設定されたスロットル操作量とデューティ比との間の関係を用いて、スロットル操作量に対して第１のデューティ比を演算する第１のデューティ演算手段１０と、車速が設定値以下のときにデューティ比を１００％とし、車速が設定値を超える範囲ではデューティ比を車速の増大に伴って減少させるように設定された車速とデューティ比との間の関係を用いて車速に対して駆動電流のデューティ比を演算する第２のデューティ演算手段１１とを設け、車両を後退させる際には、第１のデューティ比及び第２のデューティ比のうちの小さい方のデューティ比で断続する駆動電流をモータドライブ回路１３からモータ１に与える。【選択図】    図１
2006136077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより駆動輪を駆動する電動車両を前進させる際及び後退させる際に、スロットル操作量に応じて前記モータを制御する電動車両用モータ制御装置であって、
スロットル操作量の増大に伴ってデューティ比を増大させるように設定されたスロットル操作量とデューティ比との間の関係を用いて、実際のスロットル操作量に対して前記モータに与える駆動電流のデューティ比を演算する第１のデューティ演算手段と、
車速が設定値以下の領域ではデューティ比を前記第１のデューティ演算手段により演算される値よりも大きい値とし、車速が設定値を超える領域ではデューティ比を車速の増大に伴って減少させていくように設定された車速とデューティ比との間の関係を用いて実際の車速に対して前記モータに与える駆動電流のデューティ比を演算する第２のデューティ演算手段と、
前記車両を前進させる際には前記第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比で断続する駆動電流を前記モータに与え、前記車両を後退させる際には前記第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比及び前記第２のデューティ演算手段により演算されたデューティ比のうちの小さい方のデューティ比で断続する駆動電流を前記モータに与えるモータ駆動部と、
を具備してなる電動車両用モータ制御装置。
【請求項２】
モータにより駆動される車両を前進させる際及び後退させる際に、スロットル操作量に応じて前記モータを制御する電動車両用モータ制御装置であって、
前記スロットル操作量を検出するスロットル操作量検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
運転者により選択されている運転モードが前進モードであるのか後退モードであるのかを判定する前進／後退判定手段と、
スロットル操作量の増大に伴ってデューティ比を増大させるように予め設定されたスロットル操作量とデューティ比との間の関係を用いて前記スロットル操作量検出手段により検出されたスロットル操作量に対して前記モータに与える駆動電流のデューティ比を演算する第１のデューティ演算手段と、
車速が設定値以下の領域ではデューティ比を前記第１のデューティ演算手段により演算される値よりも大きい値とし、車速が前記設定値を超える領域ではデューティ比を車速の増大に伴って減少させていくように設定された車速とデューティ比との間の関係を用いて前記車速検出手段により検出された車速に対して前記モータに与える駆動電流のデューティ比を演算する第２のデューティ演算手段と、
前記前進／後退判定手段により運転モードが前進モードであると判定されているときには前記第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比と前記車両を前進させる際の前記モータの回転方向とを指示するモータ駆動信号を発生し、前記前進／後退判定手段により運転モードが後退モードであると判定されているときには前記第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比及び前記第２のデューティ演算手段により演算されたデューティ比のうちの小さい方のデューティ比と前記車両を後退させる際の前記モータの回転方向とを指示するモータ駆動信号を発生するモータ駆動信号生成手段と、
前記モータ駆動信号により指示された回転方向に前記モータを回転させるべく、該モータ駆動信号により指示されたデューティ比で断続する駆動電流を前記モータに供給するモータドライブ回路と、
を具備してなる電動車両用モータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにより駆動輪を駆動する電動車両を前進させる際及び後退させる際に、スロットル操作量に応じてモータを制御する電動車両用モータ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動車両のモータを制御する制御装置においては、スロットル（アクセル）の操作量に応じて決定したデューティ比でモータに供給する駆動電流をＰＷＭ制御することにより、車両の走行速度を調節するようにしている。
【０００３】
この種の制御を行なう制御装置において、スロットル操作量と駆動電流のデューティ比との間の関係を与える特性を前進時と後退時とで同一とした場合には、後退時にスロットルの操作量に対する車速の上昇割合が高くなり過ぎ、スロットルを僅かに操作しただけでも車速が急上昇するため、車速を低く保って車庫入れ等を行なう際に、微妙で難しいスロットル操作が必要になって運転がやりにくいという問題が生じる。
【０００４】
そこで、電動車両用のモータ制御装置においては、特許文献１に示されているように、車両を後退させる際のスロットル操作量に対するデューティ比の増加割合を、車両を前進させる際のそれよりも小さく設定して、車両を後退させる際の運転を容易にしている。
【特許文献１】特開昭６１−１４７７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の制御装置のように、運転モードが後退モードにあるときに、スロットル操作量に対するモータの駆動電流のデューティ比の増加割合を小さく制限するようにした場合には、坂道や、凹凸がある悪路のように、路面の状況が悪く、走行するために大きなトルクを必要とする場所で後退運転を行なう際に、トルクが不足し、最悪の場合、車両が停止してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、路面の状況が悪い場所で後退運転を行なう際に車両が停止するといった問題を生じさせることなく、かつ走行条件の如何に関わりなく、後退運転を安定に行なわせることができるようにした電動車両用モータの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、モータにより駆動輪を駆動する電動車両を前進させる際及び後退させる際に、スロットル操作量に応じてモータを制御する電動車両用モータ制御装置を対象とする。  本発明においては、スロットル操作量の増大に伴ってデューティ比を増大させるように設定されたスロットル操作量とデューティ比との間の関係を用いて、実際のスロットル操作量に対して前記モータに与える駆動電流のデューティ比を演算する第１のデューティ演算手段と、車速が設定値以下の領域ではデューティ比を第１のデューティ演算手段により演算される値よりも大きい値とし、車速が設定値を超える領域ではデューティ比を車速の増大に伴って減少させていくように設定された車速とデューティ比との間の関係を用いて実際の車速に対してモータに与える駆動電流のデューティ比を演算する第２のデューティ演算手段と、車両を前進させる際には第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比で断続する駆動電流をモータに与え、車両を後退させる際には第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比及び第２のデューティ演算手段により演算されたデューティ比のうちの小さい方のデューティ比で断続する駆動電流をモータに与えるモータ駆動部とが設けられる。
【０００８】
上記のように構成すると、後退運転を行なう際に、車速が設定値を超えるまでの間はスロットル操作量に対するデューティ比の増加割合が前進運転を行なう際の増加割合と同じになるため、坂道や悪路のような路面の状況が悪い場所で後退運転を行なう場合でも、車両を停止させることなくスムースに発進させることができる。また後退運転時には、車速が設定値を超えるとスロットル操作量に対するデューティ比の増加割合が小さく制限されるため、車速の設定値を、車庫入れや駐車等、車両を後退させながら行なう運転操作を安全に行なうことができる速度領域の上限値以下に設定しておくことにより、後退運転時に車速が過度に上昇するのを防いで、後退運転を安全に行なわせることができる。
【０００９】
また車速センサの故障などにより車速の情報を得ることができなくなった場合には、第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比でモータの駆動電流が制御されるため、スロットルを戻すことにより車両を停止させることができ、車両が暴走するといった事態が生じることはない。
【００１０】
本発明の好ましい態様では、スロットル操作量を検出するスロットル操作量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、運転者により選択されている運転モードが前進モードであるのか後退モードであるのかを判定する前進／後退判定手段と、スロットル操作量の増大に伴ってデューティ比を増大させるように予め設定されたスロットル操作量とデューティ比との間の関係を用いて前記スロットル操作量検出手段により検出されたスロットル操作量に対して前記モータに与える駆動電流のデューティ比を演算する第１のデューティ演算手段と、車速が設定値以下の領域ではデューティ比を前記第１のデューティ演算手段により演算される値よりも大きい値とし、車速が前記設定値を超える領域ではデューティ比を車速の増大に伴って減少させていくように設定された車速とデューティ比との間の関係を用いて前記車速検出手段により検出された車速に対して前記モータに与える駆動電流のデューティ比を演算する第２のデューティ演算手段と、前進／後退判定手段により運転モードが前進モードであると判定されているときには第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比と車両を前進させる際のモータの回転方向とを指示するモータ駆動信号を発生し、前進／後退判定手段により運転モードが後退モードであると判定されているときには第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比及び第２のデューティ演算手段により演算されたデューティ比のうちの小さい方のデューティ比と車両を後退させる際のモータの回転方向とを指示するモータ駆動信号を発生するモータ駆動信号生成手段と、モータ駆動信号により指示された回転方向に前記モータを回転させるべく、該モータ駆動信号により指示されたデューティ比で断続する駆動電流をモータに供給するモータドライブ回路とが設けられる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、スロットル操作量の増大に伴ってデューティ比を増大させるように設定されたスロットル操作量とデューティ比との間の関係を用いて、実際のスロットル操作量に対してモータに与える駆動電流のデューティ比を演算する第１のデューティ演算手段と、車速が設定値以下の領域ではデューティ比を第１のデューティ演算手段により演算される値よりも大きい値とし、車速が設定値を超える領域ではデューティ比を車速の増大に伴って減少させていくように設定された車速とデューティ比との間の関係を用いて実際の車速に対してモータに与える駆動電流のデューティ比を演算する第２のデューティ演算手段とを設けて、車両を前進させる際には第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比で断続する駆動電流をモータに与え、車両を後退させる際には第１のデューティ演算手段により演算されたデューティ比及び第２のデューティ演算手段により演算されたデューティ比のうちの小さい方のデューティ比で断続する駆動電流をモータに与えるようにしたので、後退運転を行なう際に、車速が設定値を超えるまでの間はスロットル操作量に対するデューティ比の増加割合を前進運転を行なう際の増加割合と同じにして、坂道や悪路のような路面の状況が悪い場所で後退運転を行なう場合でも、車両を停止させることなくスムースに発進させることができる。
【００１２】
また本発明によれば、後退運転時には、車速が設定値を超えるとスロットル操作量に対するデューティ比の増加割合が小さく制限されるため、車速の設定値を、車庫入れや駐車等、車両を後退させながら行なう運転操作を安全に行なうことができる速度領域の上限以下に設定しておくことにより、後退運転時に車速が過度に上昇するのを防いで、後退運転を安全に行なわせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１において１は車両の駆動輪を駆動するモータ、２はモータ１の出力軸を車両の駆動輪に結合するリンク機構部、３はモータに電力を供給するバッテリ、４はモータ１に取り付けられたロータリエンコーダ、５は前進／後退検出手段、６はスロットル操作量を検出するスロットル操作量検出手段、７はモータ制御部である。
【００１４】
モータ１としてはブラシ付きの直流モータや、ブラシレス直流モータ等、各種のモータが用いられるが、本実施形態では、モータ１がブラシレス直流モータであるとする。
【００１５】
リンク機構部２は、変速機、プロペラシャフト、差動歯車機構などからなっていて、モータの出力軸の回転を車両の駆動輪に伝達する。なお車両によっては、特にリンク機構部を設けることなく、駆動輪毎にモータを設けて、各駆動輪をモータのロータに直結するホイールインモータ方式を採用する場合もある。
【００１６】
ロータリエンコーダ４は、モータの回転速度の情報を含む信号を発生するエンコーダで、このエンコーダは、モータ１のロータが微小角度回転する毎にパルス信号を発生する。
【００１７】
前進／後退検出手段５は、運転者が操作する前進／後退切換スイッチが、前進側に切換えられているのか、後退側に切換えられているのかを検出する手段で、この手段は、例えば、前進／後退切換えスイッチがオン状態にあるとき及びオフ状態にあるときにそれぞれ「１」及び「０」の信号を出力する。またスロットル操作量検出手段６は、運転者が車速を調節するために操作するスロットル（アクセル）の操作量を検出する手段で、スロットルの変位量に比例した電気信号を出力する変位センサからなっている。
【００１８】
モータ制御部７は、ロータリエンコーダ４の出力から車速を検出する車速検出手段８と、運転者により選択されている運転モードが前進モードであるのか後退モードであるのかを判定する前進／後退判定手段９と、モータ１に与える駆動電流のデューティ比をスロットル操作量に対して演算する第１のデューティ演算手段１０と、モータ１に与える駆動電流のデューティ比を車速検出手段８により検出された車速に対して演算する第２のデューティ演算手段１１と、モータ駆動信号生成手段１２及びモータドライブ回路１３からなるモータ駆動部１４とからなっている。
【００１９】
なお駆動電流のデューティ比ＤＦは、駆動電流をＰＷＭ制御する際のＰＷＭ周期をＴ、駆動電流を流す時間をＴonとしたときに、ＤＦ＝Ｔon／Ｔ［％］で定義される。
【００２０】
更に詳細に説明すると、車速検出手段８は、ロータリエンコーダ４から与えられるパルス信号を計数して、単位時間当たりに計数されるパルス信号の数と、モータの回転を駆動輪に伝達する動力伝達系の変速比とから車両の走行速度（車速）を検出する。
【００２１】
前進／後退判定手段９は、前進／後退検出手段５から与えられる信号から運転者により選択されている運転モードが前進モードであるのか後退モードであるのかを判定する手段で、この判定手段による判定結果は、第２のデューティ演算手段１１及びモータ駆動信号生成手段１２に与えられる。
【００２２】
第１のデューティ演算手段１０は、スロットル操作量の増大に伴ってデューティ比を増大させるように予め設定されたスロットル操作量とデューティ比との間の関係を用いて、スロットル操作量検出手段６により検出されたスロットル操作量に対してモータ１に与える駆動電流のデューティ比を第１のデューティ比ＤＦ1として演算する。スロットル操作量とデューティ比との関係は、数式により与えられるようにしても良く、マップの形でメモリに記憶させておいてもよい。スロットル操作量とデューティ比との間の関係をマップの形で記憶させておく場合には、スロットル操作量に対して該マップを検索して補間演算を行なうことによりデューティ比を演算する。スロットル操作量と第１のデューティ比ＤＦ1との間の関係は、例えば、図５の直線ａのように、スロットル操作量（スロットル開度）の増大に伴って第１のデューティ比が一定の割合で大きくなっていくように設定される。本発明においては、車両の前進運転時及び後退運転時のいずれの場合にも、スロットル操作量とデューティ比との間の関係を与える特性として共通の特性を用いる。
【００２３】
第２のデューティ演算手段１１は、前進／後退判定手段９により運転モードが後退モードであると判定されているときに、車速が設定値以下の領域ではデューティ比を第１のデューティ演算手段１０により演算される値よりも大きい値とし、車速が設定値を超える領域ではデューティ比を車速の増大に伴って減少させていくように設定された車速とデューティ比との間の関係を用いて車速検出手段８により検出された車速に対してモータ１に与える駆動電流のデューティ比を第２のデューティ比ＤＦ2として演算する。車速とデューティ比との間の関係は、例えば図６の曲線のように、車速が設定値Ｎs（図示の例では５ｋｍ／ｈ）以下の範囲ではデューティ比を１００［％］とし、車速が設定値Ｎsを超える範囲では、車速の増大に伴ってデューティ比が減少していくように設定される。車速とデューティ比との間の関係は数式の形で与えるか、またはマップの形にしてメモリに記憶しておく。車速とデューティ比との間の関係をマップの形で記憶させておく場合には、車速検出手段８により検出された車速に対して該マップを検索して補間演算を行なうことにより、第２のデューティ比ＤＦ2を演算する。
【００２４】
モータ駆動信号生成手段１２は、前進／後退判定手段９により運転モードが前進モードであると判定されているときには第１のデューティ演算手段１０により演算された第１のデューティ比ＤＦ1と車両を前進させる際のモータ１の回転方向とを指示するモータ駆動信号を発生し、前進／後退判定手段９により運転モードが後退モードであると判定されているときには第１のデューティ演算手段１０により演算された第１のデューティ比ＤＦ1及び第２のデューティ演算手段１１により演算された第２のデューティ比ＤＦ2のうちの小さい方のデューティ比と車両を後退させる際のモータ１の回転方向とを指示するモータ駆動信号を発生するように構成される。
【００２５】
モータドライブ回路１３は、ハードウェア回路からなっていて、モータ駆動信号により指示された回転方向にモータ１を回転させるべく、該モータ駆動信号により指示されたデューティ比で断続する駆動電流をモータ１に供給する。モータドライブ回路１３は、例えば、ブリッジの各辺がＭＯＳＦＥＴなどのオンオフ制御が可能な半導体スイッチ素子からなるフルブリッジ形のスイッチ回路により構成される。
【００２６】
モータ１が例えば３相ブラシレスモータである場合には、モータドライブ回路１３が、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチ素子を３相ブリッジ接続したスイッチ回路により構成される。この場合、モータ駆動信号生成手段１２は、モータ１を、選択されている運転モードにより決まる所定の回転方向に回転させるために、３相の電機子コイルに所定の相順で転流する駆動電流を流すように、モータドライブ回路１３を構成するスイッチ回路のスイッチ素子に駆動信号（スイッチ素子をオン状態にするための信号）を与える。周知のように、ブラシレス直流モータにおいては、モータの各相の電機子コイルに対して回転子の回転角度位置を検出する位置センサが設けられていて、モータの回転子の回転角度位置の変化に伴って、モータドライブ回路１３を構成するスイッチ回路のスイッチ素子のオンオフのパターンが変化させられる。本明細書では、車両を前進させる方向にモータ１を回転させる際のモータドライブ回路１３のスイッチ素子のオンオフのパターンを前進パターンと呼び、車両を後退させる方向にモータ１を回転させる際のモータドライブ回路１３のスイッチ素子のオンオフのパターンを後退パターンと呼ぶ。
【００２７】
モータ駆動信号生成手段１２は、運転モードが前進モードである場合に、前進パターンでモータドライブ回路１３を構成するスイッチ回路のスイッチ素子をオンオフさせるように、該スイッチ回路の各スイッチ素子をオン状態にするタイミングを定め、各スイッチ素子をオン状態にするタイミングが検出されたときに各スイッチ素子に駆動信号を与える。モータ駆動信号生成回路１２はまた、モータドライブ回路１３のスイッチ素子に与える駆動信号を第１のデューティ比ＤＦ1で断続させるようにＰＷＭ変調することにより、モータ１に与える駆動電流を第１のデューティ比ＤＦ1で断続させてその平均値をスロットル操作量に相応した値に調整する。
【００２８】
モータ駆動信号生成手段１２はまた、運転モードが後退モードである場合に、後退パターンでモータドライブ回路１３を構成するスイッチ回路のスイッチ素子をオンオフさせるように、該スイッチ回路の各スイッチ素子をオン状態にするタイミングを定めて、各スイッチ素子をオン状態にするタイミングが検出されたときに各スイッチ素子に駆動信号を与える。運転モードが後退モードであるとき、モータ駆動信号生成回路１２は、モータドライブ回路１３のスイッチ素子に与える駆動信号を第１のデューティ比ＤＦ1及び第２のデューティ比ＤＦ2の内の小さい方のデューティ比で断続させるようにＰＷＭ変調することにより、モータ１に与える駆動電流の平均値をスロットル操作量と車速とにより決まる値に調整する。
【００２９】
図示の例では、モータ駆動信号生成手段１２と、モータドライブ回路１３とにより、車両を前進させる際には第１のデューティ演算手段１０により演算されたデューティ比ＤＦ1で断続する駆動電流をモータ１に与え、車両を後退させる際には第１のデューティ演算手段１０により演算されたデューティ比ＤＦ1及び第２のデューティ演算手段１１により演算されたデューティ比ＤＦ2のうちの小さい方のデューティ比で断続する駆動電流をモータ１に与えるモータ駆動部１４が構成されている。
【００３０】
図１に示した制御装置において、車速検出手段８、前進／後退判定手段９、第１のデューティ演算手段１０、第２のデューティ演算手段１１及びモータ駆動信号生成手段１２はマイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより構成される。図２は、第１のデューティ比演算手段１０を構成するために、一定のＰＷＭ周期毎にマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示している。このアルゴリズムによる場合には、ステップ１においてスロットル操作量検出手段６により検出されたスロットル操作量を読み込み、ステップ２で、図４の直線ａにより与えられる関係を用いて、第１のデューティ比ＤＦ1を演算する。この演算は、マップ演算によっても良く、演算式によってもよい。
【００３１】
図３は、第２のデューティ演算手段１１を構成するために一定のＰＷＭ周期毎に、図２のタスクに引き続いてマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムを示したもので、このタスクでは、ステップ１で車速検出手段８により検出された車速を読み込み、ステップ２で、図６の関係を用いて、車速に対して第２のデューティ比ＤＦ2を演算する。この演算もマップ演算によっても良く、演算式によってもよい。
【００３２】
図４は、前進／後退判定手段９とモータ駆動信号生成手段１２とを構成するために微小時間毎にマイクロプロセッサに実行させるタスクで、このタスクにおいては、ステップ１において選択されている運転モードが前進モードであるのか後退モードであるのかを判定する。ステップ１で運転モードが前進モードであると判定されたときには、ステップ２に進んで、車両を前進させる方向にモータ１を回転させるために必要な前進パターンでモータドライブ回路１３のスイッチ素子に駆動信号を与え、該駆動信号を第１のデューティ比ＤＦ1でＰＷＭ変調することにより、モータ１に第１のデューティ比ＤＦ1で断続する駆動電流を流す。
【００３３】
ステップ１において運転モードが後退モードであると判定されたときには、ステップ３に進んで、演算されている第１のデューティ比ＤＦ1と第２のデューティ比ＤＦ2とを比較する。その結果、第１のデューティ比ＤＦ1が第２のデューティ比ＤＦ2よりも小さいと判定されたときには、ステップ４に進んで、車両を後退させる方向にモータ１を回転させるために必要な後退パターンでモータドライブ回路１３のスイッチ素子に駆動信号を与え、該駆動信号を第１のデューティ比ＤＦ1でＰＷＭ変調することにより、モータ１に第１のデューティ比ＤＦ1で断続する駆動電流を流す。
【００３４】
ステップ３において、第２のデューティ比ＤＦ2が第１のデューティ比ＤＦ1よりも小さいと判定されたときには、ステップ５に進んで、車両を後退させる方向にモータ１を回転させるために必要な後退パターンでモータドライブ回路１３のスイッチ素子に駆動信号を与え、該駆動信号を第２のデューティ比ＤＦ2でＰＷＭ変調することにより、モータ１に第2のデューティ比ＤＦ2で断続する駆動電流を流す。
【００３５】
図４に示したアルゴリズムによる場合には、ステップ１により前進／後退判定手段９が構成され、ステップ２ないし４によりモータ駆動信号生成手段１２が構成される。
【００３６】
従来のこの種の制御装置においては、車速に応じて第２のデューティ比ＤＦ2を演算する手段は設けられておらず、運転モードに応じてスロットル操作量に対するデューティ比の増加割合を切り換えるだけの制御を行なっていた。例えば、運転モードが前進モードであるときには、スロットル操作量に対するデューティ比の特性を図５の直線ａにより与えられる特性とし、運転モードが後退モードであるときには、スロットル操作量に対するデューティ比の特性を図５の直線ｂにより与えられる特性として、後退運転時に、スロットル操作量に対するモータ駆動電流の増加割合を制限するようにしていた。
【００３７】
即ち、従来の制御装置においては、図７に示したように、運転モードが前進モードであるときには、モータドライブ回路のスイッチ素子のオンオフのパターンを前進パターンとするとともに、駆動電流のデューティ比を図５に示す直線ａにより与えられる値ＤＦ1とし、運転モードが後退モードであるときには、モータドライブ回路のスイッチ素子のオンオフのパターンを後退パターンとするとともに、駆動電流のデューティ比を図５に示す直線ｂにより与えられる値ＤＦ1′として、後退運転時にスロットル操作量に対する駆動電流の増加割合を制限するようにしていた。
【００３８】
このような制御を行なった場合には、坂道や、凹凸がある悪路のように、路面の状況が悪く、走行するために大きなトルクを必要とする場所で後退運転を行なう際にトルクが不足し、最悪の場合、車両が停止してしまうことがあった。
【００３９】
これに対し、本発明のように構成すると、後退運転を行なう際に、車速が設定値Ｎsを超えるまでの間は、モータの駆動電流のデューティ比が前進運転時と同じ第１のデューティ比ＤＦ1となり、スロットル操作量に対するデューティ比の増加割合が前進運転を行なう際の増加割合と同じになるため、坂道や悪路のような路面の状況が悪い場所で後退運転を行なう場合でも、車両を停止させることなくスムースに発進させることができる。
【００４０】
また後退運転時には、車速が設定値Ｎsを超えるとスロットル操作量に対するデューティ比の増加割合が、第１のデューティ比ＤＦ1及び第２のデューティ比ＤＦ2のうちの小さい方に制限されるため、車速の設定値Ｎsを、車庫入れや駐車等、車両を後退させながら行なう運転操作を安全に行なうことができる速度領域の上限値以下（本実施形態では５ｋｍ／ｈ)に設定しておくことにより、後退運転時に車速が過度に上昇するのを防いで、後退運転を安全に行なわせることができる。
【００４１】
また下り坂で後退運転を行なう際には、車速が設定値を超えると、車速の増大に伴ってモータの駆動電流のデューティ比が低下させられるため、車速を制限して、安全性を確保することができる。
【００４２】
万一、ロータリエンコーダ４から車速検出手段８に信号を与える配線が断線したり、短絡したりして、車速を検出することができなくなり、車速が零であると判定されたときには、スロットル操作量に対して演算されたデューティ比で断続する駆動電流がモータ１に与えられるため、スロットルを戻すことにより、車両を停止させることができる。
【００４３】
上記の実施形態では、図６に示したように、車速が設定値Ｎs以下の範囲で駆動電流のデューティ比ＤＦ2を１００［％］としたが、車速が設定値Ｎs以下の範囲の駆動電流のデューティ比ＤＦ2は、第１のデューティ演算手段１０により演算される値ＤＦ1よりも大きい値であればよく、必ずしも１００［％］でなくてもよい。
【００４４】
上記の実施形態では、モータ１としてブラシレス直流モータを用いるとしたが、ブラシ付きの直流モータなど、他の形式のモータを用いる場合にも本発明を適用することができるのはもちろんである。
【００４５】
上記の実施形態では、モータ１に取り付けたロータリエンコーダの出力パルスから車速を検出するようにしているが、本発明において、車速の検出のしかたは任意である。例えば、車両の車輪が微小角度回転する毎にパルスを発生するロータリエンコーダを設けて、該ロータリエンコーダが単位時間当たり出力するパルスの数を計数することにより車速を検出したり、車輪が１回転する間に１回パルスを発生するセンサを設けて、このセンサがパルスを発生する周期から車速を検出したりすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施形態において第１のデューティ演算手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態において第２のデューティ演算手段を構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態において前進／後退判定手段とモータ駆動信号生成手段とを構成するためにマイクロプロセッサに実行させるタスクのアルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態においてスロットル操作量に対して第１のデューティ比を演算する際に用いるデューティ比対スロットル開度特性を示したグラフである。
【図６】本発明の実施形態において車速に対して第２のデューティ比を演算する際に用いるデューティ比対車速特性を示したグラフである。
【図７】従来の制御装置においてマイクロプロセッサに実行させていたタスクのアルゴリズムを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１  モータ
２  車輪軸リンク機構部
３  バッテリ
４  ロータリエンコーダ
５  前進／後退検出手段
６  スロットル操作量検出手段
７  モータ制御部
８  車速検出手段
９  前進／後退判定手段
１０  第１のデューティ演算手段
１１  第２のデューティ演算手段
１２  モータ駆動信号生成手段
１３  モータドライブ回路
１４  モータ駆動部
【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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