(57)【要約】【課題】速度がゼロであっても走行抵抗制御し、かつ、坂道でも車両が自然に動き始める動作を忠実に模擬する。【解決手段】基準位置記憶器１０は、速度がゼロになったときの位置を記憶する。トルク算出部１１は、基準位置と現在位置との差分からモータ１のトルクを算出する。上下限値算出器１２は、走行抵抗値と勾配分トルクとから上下限値を算出する。制限器１３は、モータ１のトルクを上下限値で制限する。選択器１４は、位置偏差が閾値（＋）以上の場合には下限値、閾値（−）以下の場合には上限値を選択し、それ以外の場合には中央値を選択する。外部からのトルクが走行抵抗値（トルク）を超えるまでは、モータ１は、基準位置前後で停止する。また、勾配分の絶対値が走行抵抗の絶対値より大きくなった場合、モータ１を回転させることになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行抵抗値と勾配分トルクと加減速トルクとに基づいてモータを制御する走行抵抗制御装置であって、
モータの回転角度を検出する位置検出手段と、
前記位置検出器からのモータの回転角度を微分し、モータの速度を算出する速度算出手段と、
前記モータの基準位置を記憶する基準位置記憶手段と、
前記基準位置記憶手段に記憶されている基準位置と前記位置検出手段によって検出される現在位置との差分と、前記速度算出手段により算出した速度とに基づいて、前記モータが出力するべきトルクを算出するトルク算出手段と、
前記走行抵抗値と前記勾配分トルクとを加減算して上下限値を算出する上下限値算出手段と、
前記モータのトルクを、前記上下限値算出手段によって算出された上下限値で制限する制限手段と、
前記基準位置記憶手段に記憶されている基準位置と前記位置検出手段によって検出される現在位置との差分に基づいて、出力トルクを選択する選択手段と
を具備することを特徴とする走行抵抗制御装置。
【請求項２】
前記選択手段は、位置偏差が所定の閾値以上の場合には下限値、所定の閾値以下の場合には上限値を選択し、それ以外の場合には前記トルク算出手段による中央値を選択することを特徴とする請求項１記載の走行抵抗制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が実際に路上走行したときと同等の負荷を与えてモータを制御する走行抵抗制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両が実際に路上走行したときと同等の負荷を与えてモータを制御する走行抵抗制御装置が知られている。走行抵抗は、車速から算出されるが、該走行抵抗制御装置では、走行中の路面勾配も考慮するために、走行抵抗を算出する際に勾配に係る要素を取り入れている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２は、従来技術による走行抵抗制御装置の構成を示すブロック図である。図２において、位置検出器２によってモータ１の位置（回転角度）が検出される。次に、微分器３によって、該位置を微分してモータの速度を算出し、車速に変換された後、走行抵抗演算部４で走行抵抗が算出される。また、車重とＳＩＮθとを乗算器５で乗算して勾配（θ）が算出される。
【０００４】
さらに、車両の走行抵抗値に勾配（θ）に関する要素を加減算し、勾配（θ）を加味した走行抵抗値を算出する。そして、電気慣性演算部６で加減速時の慣性（トルク）を模擬する演算を行い、上記走行抵抗値と加減速時の双方のトルクの和をトルク指令として、モータ制御装置７に供給している。
【特許文献１】特開２０００−１０４６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、走行抵抗には、摩擦抵抗分があり、車速がゼロでも走行抵抗には値が存在する。しかしながら、従来技術では、速度がゼロで、走行抵抗に値が存在すると、モータが回転してしまうため、速度がゼロの場合には、走行抵抗制御ができないという問題があった。また、同様の理由で、坂道で車両が自然に動き出す状態を再現することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、速度がゼロであっても走行抵抗制御することができ、かつ、坂道でも車両が自然に動き始める動作を忠実に模擬することができる走行抵抗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】
上述した課題を解決するために、本発明は、走行抵抗値と勾配分トルクと加減速トルクとに基づいてモータを制御する走行抵抗制御装置であって、モータの回転角度を検出する位置検出手段と、前記位置検出器からのモータの回転角度を微分し、モータの速度を算出する速度算出手段と、前記モータの基準位置を記憶する基準位置記憶手段と、前記基準位置記憶手段に記憶されている基準位置と前記位置検出手段によって検出される現在位置との差分と、前記速度算出手段により算出した速度とに基づいて、前記モータが出力するべきトルクを算出するトルク算出手段と、前記走行抵抗値と前記勾配分トルクとを加減算して上下限値を算出する上限値算出手段と、前記モータのトルクを、前記上限値算出手段によって算出された上下限値で制限する制限手段と、前記基準位置記憶手段に記憶されている基準位置と前記位置検出手段によって検出される現在位置との差分に基づいて、出力トルクを選択する選択手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、上記の発明において、前記選択手段は、位置偏差が所定の閾値以上の場合には下限値、所定の閾値以下の場合には上限値を選択し、それ以外の場合には前記トルク算出手段による中央値を選択することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、速度算出手段により、位置検出手段により検出されたモータの回転角度を微分してモータの速度を算出し、モータの基準位置を基準位置記憶手段に記憶し、トルク算出手段により、記憶されている基準位置と現在位置との差分に所定のゲインを乗算してモータのトルクを算出し、上限値算出手段により、走行抵抗値と勾配分トルクとを加減算して上下限値を算出し、制限手段により、モータのトルクを、上記上下限値で制限し、選択手段により、基準位置と現在位置との差分に基づいて、出力トルクを選択するようにしたので、速度がゼロであっても走行抵抗制御することができ、かつ、坂道でも車両が自然に動き始める動作を忠実に模擬することができるという利点が得られる。
【００１０】
また、本発明によれば、選択手段により、位置偏差が所定の閾値以上の場合には下限値、所定の閾値以下の場合には上限値を選択し、それ以外の場合には前記トルク算出手段による中央値を選択するようにしたので、速度がゼロであっても走行抵抗制御することができ、かつ、坂道でも車両が自然に動き始める動作を忠実に模擬することができるという利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態による走行抵抗制御装置を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態による走行抵抗制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図２に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図１において、基準位置記憶器１０は、速度ＦＢ（フィードバック）がゼロになったときの位置ＦＢを、基準位置として記憶する。トルク算出部１１は、基準位置記憶器１０に記憶されている基準位置と現在位置（位置ＦＢ）との差分に所定のゲインを乗算してモータ１のトルク（中央値）を算出する。
【００１２】
また、上下限値算出器１２は、走行抵抗演算部４で算出された走行抵抗値と乗算器５からの勾配分トルクとを加減算し、モータ１のトルクの上下限値を算出する。制限器１３は、上記トルク算出部１１によって算出されたモータ１のトルクを、上記上下限値算出器１２によって算出された、モータ１のトルクの上下限値に従って制限する。
【００１３】
選択器１４は、位置偏差が閾値（＋）以上の場合には下限側（下限値）、閾値（−）以下の場合には上限側（上限値）を選択し、それ以外の場合には上記トルク算出部１１による中央値を選択する。選択器１４が中央値を選択しているとき、トルク出力部１５は、速度ＦＢに基づいて、モータ１の速度が０になる方向のトルク値を求めて、このトルク値と、トルク算出部１１が位置ＦＢに基づいて算出したトルク値とを加算して出力する。モータ制御装置７は、電気慣性演算部６で算出された、加減速時の慣性（トルク）と、上記選択器１４により選択された値（下限値、上限値、中央値）との和をトルク指令として、モータ制御装置７に供給する。
【００１４】
この結果、外部からのトルクが走行抵抗値（トルク）を超えるまでは、基準位置に戻る方向で、±走行抵抗値の上下限値で出力が制限されたトルクに基づくトルク指令に従って、モータ制御装置７によってモータ１が制御されることになる。このため、モータ１は、基準位置前後で停止した状態となり、速度がゼロでも走行抵抗制御を実現することができる。
【００１５】
また、勾配分（Ｗｓｉｎθ）の絶対値が走行抵抗の絶対値より大きくなった場合、制限器１３の符号の片側が逆転し、外部からのトルクがなくても、モータ１が回転し始める。この結果、坂道で、車両が自然に動き始める動作を模擬することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態による走行抵抗制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】従来技術による走行抵抗制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  モータ
２  位置検出器（位置検出手段）
３  微分器（速度算出手段）
４  走行抵抗演算部
５  乗算器
６  電気慣性演算部
７  モータ制御装置
１０  基準位置記憶器（基準位置記憶手段）
１１  トルク算出部（トルク算出手段）
１２  上下限値算出器（上限値算出手段）
１３  制限器（制限手段）
１４  選択器（選択手段）
１５  トルク出力部
【図１】
2008154339.tif 000003
【図２】
2008154339.tif 000004