(57)【要約】【課題】  煩雑な操作を必要とせず、所望の距離を走行することができるモータ制御装置を提供する。【解決手段】  モータ駆動車両１は、モータ１１と、走行すべき距離を設定する距離設定用スイッチ２２とを備える。また、このモータ駆動車両は、距離設定用スイッチ２２によって設定された距離を走行して停止するようにモータ１１を制御するＴＰＣ１７及びモータ制御装置１６を備える。このモータ駆動車両１は、設定された走行距離を走行して停止するので、煩雑な操作を必要とせず、所望の距離を走行することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動するモータと、
前記車両が走行する距離を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された距離を走行して停止するように前記モータを制御する制御手段と
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記設定手段によって設定された距離を走行する際に、車速が所定速度以下となるように前記モータを制御することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記設定手段によって設定された距離を走行する際に、所定速度以下で走行した後、停止位置まで所定の減速度以下で減速していくように、前記モータを制御することを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記設定手段は、操作者の操作に応じて所望の距離を設定する操作手段であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記設定手段は、段差を乗越えて停止状態を維持する距離を走行するように、走行すべき距離を設定することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のモータ制御装置。
【請求項６】
車両と障害物との距離を検出する障害物検出手段を備え、
前記設定手段は、前記障害物検出手段によって検出された障害物との距離に基づいて走行すべき距離を設定し、
前記制御手段は、前記障害物検出手段によって検出された障害物との距離が所定距離となった時点で停止するように前記モータを制御することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記障害物検出手段は、車両の異なる部分に複数備えて構成され、
前記制御手段は、複数の前記障害物検出手段によって検出された障害物との距離のうち最も小さい距離が所定距離となった時点で停止するように、前記モータを制御することを特徴とする請求項６に記載のモータ制御装置。
【請求項８】
運転者に操作されるアクセル操作量を検出するアクセル検出手段を備え、
前記設定手段は、前記アクセル検出手段によって検出されたアクセル操作量に基づいて、走行すべき距離を設定することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のモータ制御装置。
【請求項９】
運転者に操作されるシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段を備え、
前記設定手段は、前記シフトポジション検出手段によって検出されたシフトポジションが後退位置である場合に、前記アクセル検出手段によって検出されたアクセル操作量に基づいて、走行すべき距離を設定することを特徴とする請求項８に記載のモータ制御装置。
【請求項１０】
前記モータの回転数を検出するモータ回転数検出手段を備え、
前記制御手段は、前記モータ回転数検出手段によって検出された前記モータの回転数に基づいて走行距離を算出することを特徴とする請求項１〜請求項９の何れかに記載のモータ制御装置。
【請求項１１】
運転者がブレーキペダルを踏み込んだ旨を検出するブレーキ検出手段を備え、
前記制御手段は、前記ブレーキ検出手段によってブレーキが操作された旨が検出された場合には、前記モータの制御を中止することを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れかに記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動源としてモータを使用し、当該モータを制御して車両の走行を制御するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の走行を制御する技術としては、段差乗越え時等の煩雑な運転操作を解消するために、常に操作者が設定した車速で走行するようにした技術が例えば特許文献１などで知られている。
【特許文献１】特開２００２−７８７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した特許文献１に記載されている技術では、常に操作者が設定した車速で走行させていたので、例えば狭い場所に車両を駐車させる際には、車速が極低速であったとしても、停止操作を行う必要がある。このような場合では、運転者の運転操作が煩雑となってしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、煩雑な運転操作を必要とせず、車両に所望の距離を走行させることができるモータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、設定手段により走行すべき距離を設定し、制御手段により、設定された距離を走行して停止するようにモータを制御することで、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るモータ制御装置によれば、設定された走行距離を走行して停止するので、煩雑な操作を必要とせず、所望の距離を走行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００８】
本発明は、いわゆる電気自動車といった所定の原動機としてのモータを駆動源とする車両に適用される。
【０００９】
［第１実施形態］
第１実施形態に係るモータ駆動車両１は、運転者等の操作者が所定のスイッチを介して所望の走行距離を任意に設定し、この設定距離だけ走行するようにモータ制御を行うものである。
【００１０】
［モータ駆動車両１の構成］
このモータ駆動車両１は、図１に示すように、走行するための駆動源となるモータ１１にクラッチ機構や駆動軸を介してタイヤ２が接続され、モータ１１により発生した駆動トルクをタイヤ２に伝達することにより走行する。
【００１１】
このモータ１１は、バッテリ１２、ジャンクションボックス１３及びインバータ１４を介して供給される交流電力によって動作する交流モータからなる。また、このモータ１１は、駆動しているときの回転数がモータ回転数センサ１５により検出される。
【００１２】
このモータ回転数センサ１５は、例えばモータ磁極位置センサからなる。このモータ回転数センサ１５は、モータ１１の回転に応じて回転パルスを発生する。この回転パルスは、モータ１１の回転数に相当する。そして、このモータ回転数センサ１５は、生成した回転パルスをモータ制御装置１６に供給する。
【００１３】
インバータ１４は、バッテリ１２からの直流の電流・電圧を交流の電流・電圧へと変換する。インバータ１４は、変換して得られた交流電力を所定の高電圧ハーネスを介してモータ１１に供給する。
【００１４】
モータ制御装置１６は、インバータ１４内に設けられる。このモータ制御装置１６は、後述するトータル・プロセッシング・コントローラ（Total Processing Controller、以下ＴＰＣという。）１７から送られてきた指令と、モータ回転数センサ１５から送られてきたモータ１１の回転数とに基づいて、モータ１１に供給する電流値を決定し、当該電流の制御を行う。なお、このモータ制御装置１６の詳細については、さらに後述するものとする。
【００１５】
バッテリ１２は、モータ１１を駆動するために必要な電力を蓄えており、直流の電流・電圧を所定の高電圧ハーネスを介してインバータ１４に供給することにより、モータ１１による走行時の電力供給を行う。また、バッテリ１２は、モータ１１の回生電力や、モータ１１の発電による電力の貯蔵を行う。
【００１６】
ジャンクションボックス１３は、バッテリ１２からの直流電力をインバータ１４に供給する高電圧ハーネスの途中に設けられ、バッテリ１２とインバータ１４との接続のオンオフ制御を行うリレー回路などから構成される。
【００１７】
また、このモータ駆動車両１は、車両走行の制御を行うＴＰＣ１７に、運転者の運転操作を検出するためのアクセルセンサ１８、ブレーキセンサ１９及びシフトポジションセンサ２０が接続され、モータ駆動車両１の走行状態を検出するための車速センサ２１が接続されて構成されている。
【００１８】
アクセルセンサ１８は、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際のアクセル操作量を検出し、この情報をセンサ信号としてＴＰＣ１７に供給する。ブレーキセンサ１９は、運転者がブレーキペダルを踏み込んだ旨を検出し、この情報をセンサ信号としてＴＰＣ１７に供給する。シフトポジションセンサ２０は、シフトポジションセンサを検出し、この情報をセンサ信号としてＴＰＣ１７に供給する。車速センサ２１は、車速を検出し、この情報をセンサ信号としてＴＰＣ１７に供給する。
【００１９】
更に、このモータ駆動車両１は、ＴＰＣ１７に、運転者がモータ駆動車両１の走行状態を制御するために操作される距離設定用スイッチ２２、段差乗越スイッチ２３及び確認スイッチ２４が接続されて構成されている。これら距離設定用スイッチ２２、段差乗越スイッチ２３及び確認スイッチ２４は、運転席近傍に設けられて、運転者に操作可能となっている。
【００２０】
距離設定用スイッチ２２は、モータ駆動車両１が走行すべき距離を設定するに際して操作が行われる。この距離設定用スイッチ２２の操作状態は、ＴＰＣ１７により検出される。
【００２１】
段差乗越スイッチ２３は、モータ駆動車両１が段差を乗越えて停止状態を維持していられるだけの距離を走行するように走行すべき距離を設定するに際して操作が行われる。この段差乗越スイッチ２３の操作状態は、ＴＰＣ１７により検出される。
【００２２】
確認スイッチ２４は、所定の警告に対して確認を行うに際して操作される。この確認スイッチ２４の操作状態は、ＴＰＣ１７により検出される。
【００２３】
更にまた、このモータ駆動車両１は、ＴＰＣ１７に、運転者等に各種情報を通知するためのディスプレイ２５及びブザー２６が接続されて構成されている。ディスプレイ２５及びブザー２６は、ＴＰＣ１７から制御信号が入力されることにより駆動される。具体的には、ディスプレイ２５は、運転席近傍に設けられ、警告情報を含む各種情報を表示する。また、ブザー２６は、所定の音声によって運転者に警報を通知する。
【００２４】
なお、このモータ駆動車両１は、ディスプレイ２５及びブザー２６と上述した各種スイッチ２２〜２４とを物理的に他の部材として構成するのではなく、ディスプレイ２５を例えばタッチパネル式の構成とすることにより、各種スイッチの機能を有するようにしてもよい。
【００２５】
ＴＰＣ１７は、モータ駆動車両１を統括的に制御するものであり、各種センサ１８〜２１からのセンサ信号や、各種スイッチ２２〜２４等の操作状態を示す操作信号等の情報に基づいて、モータ１１の必要な出力を算出し、モータ制御装置１６に指令等を行う。
【００２６】
具体的には、ＴＰＣ１７は、ディスプレイ２５がタッチパネル式のものであって、モータ駆動車両１の走行距離をディスプレイ２５を介して設定させる場合には、例えば図２に示すような画面を表示させる表示データをディスプレイ２５に出力する。ここで、ＴＰＣ１７は、例えば１メートル単位、１０センチメートル単位、及び１センチメートル単位で距離を入力させる操作を促す表示データをディスプレイ２５に出力する。そして、ＴＰＣ１７では、図２に示すような表示に対して押圧操作されることに応じて、１メートル単位、１０センチメートル単位、又は１センチメートル単位で走行距離を認識し、その総和を走行すべき移動距離として設定する。
【００２７】
また、ＴＰＣ１７は、距離設定用スイッチ２２が例えば図３に示すように設定する距離を段階的又は連続的に可変とするダイヤル式のものである場合には、当該距離設定用スイッチ２２の操作量に応じた操作信号を入力してモータ駆動車両１の走行距離の設定を行う。
【００２８】
更に、ＴＰＣ１７は、走行しようとする経路上に段差がある場合に、運転者により段差乗越えスイッチ２３がオン状態とされると、段差を乗越えて停止状態を維持していられるだけの距離を走行するように、走行距離を設定する。この場合、ＴＰＣ１７は、設定される距離を、図４に示すように、モータ駆動車両１が乗越えられる段差の高さａと段差を乗越えた後に停止する位置までの距離ｂとの和の距離に設定する。なお、この距離ｂは、例えばタイヤ２の直径といったように、段差を乗越えた後に停止状態を維持していられるだけの距離である。
【００２９】
そして、ＴＰＣ１７は、走行距離の設定を行った後にアクセルペダルが操作されると、当該アクセルペダルの開度に拘わらず段差乗り越えの距離だけモータ駆動車両１を走行させるようにモータ制御装置１６を制御する。すなわち、ＴＰＣ１７は、アクセルペダルを、単なるモータ１１の制御を開始させるための操作スイッチとして機能させる。また、ＴＰＣ１７では、段差乗り越え走行をしているときに、ブレーキセンサ１９からのセンサ信号を検出した場合には、段差乗り越え走行を解除させるようにモータ制御装置１６を制御する。すなわち、ＴＰＣ１７は、アクセルペダルを、単なるモータ１１の制御を停止させるための操作スイッチとして機能させる。
【００３０】
［モータ制御装置の構成］
つぎに、モータ制御装置１６の詳細について説明する。
【００３１】
モータ駆動車両１においては、走行距離の設定を行わない通常の走行時には、アクセルセンサ１８を介して検出された運転者のアクセル操作量、及び車速センサ２１を介して検出された車速に基づいて、ＴＰＣ１７によってモータ１１に対するトルク指令値を演算し、この情報をモータ制御装置１６に供給することにより、この演算されたトルク指令値に基づいてモータ１１が制御される。
【００３２】
これに対して、モータ駆動車両１においては、走行距離の設定を行う場合には、ＴＰＣ１７から送られるトルク指令値が０Ｎ・ｍとなる、すなわち、ＴＰＣ１７からトルク指令値がモータ制御装置１６に供給されず、モータ制御装置１６により、モータ１１の回転数を制御するためのトルク指令値を演算し、この演算されたトルク指令値に基づいてモータ１１が制御される。
【００３３】
このような制御を行うモータ制御装置１６は、図５に示すように、設定された距離に基づいて必要なモータ１１の回転数を決定する回転数決定部３１と、この回転数決定部３１によって決定された回転数と後述する角速度演算部４２によって演算された実際に回転しているモータ１１の角速度から求められる回転数とに基づいて回転数ＰＩを制御する回転数ＰＩ制御部３２と、この回転数ＰＩ制御部３２によって制御された回転数ＰＩに基づいてモータ１１のトルクを指令するトルク指令部３３とを備える。
【００３４】
また、モータ制御装置１６は、ＴＰＣ１７から供給される情報に基づいてトルク指令部３３によって指令されたトルク指令値に対してリミット処理及びフィルタ処理を施すリミット処理及びフィルタ処理部３４と、このリミット処理及びフィルタ処理部３４によってリミット処理及びフィルタ処理が施されたトルク指令値と角速度演算部４２によって演算された角速度から求められる回転数とに基づいてモータ１１のｄ−ｑ軸に流すべき電流値を格納するｄ−ｑ軸電流マップ演算部３５と、このｄ−ｑ軸電流マップ演算部３５から読み出された電流値に基づいて電流ＰＩを制御する電流ＰＩ制御部３６とを備える。
【００３５】
さらに、モータ制御装置１６は、ｄ−ｑ軸に流れる電流をそれぞれ非干渉に制御するためのｄ−ｑ軸非干渉制御部３７と、このｄ−ｑ軸非干渉制御部３７を介して供給される２相電流を３相電流に変換する２相→３相変換部３８と、この２相→３相変換部３８によって変換された３相電流をインバータ１４に供給するためにパルス幅変調（Pulse Width Modulation；ＰＷＭ）制御を行って出力電圧を制御するＰＷＭ制御部３９とを備える。
【００３６】
さらにまた、モータ制御装置１６は、モータ回転数センサ１５によって検出されたモータ１１の回転数を表すパルスを計数することによって位相を計数する位相計数部４０と、この位相計数部４０によって計数された位相に基づいて実際に回転しているモータ１１の回転角度を演算する回転角演算部４１と、この回転角演算部４１によって演算された回転角度に基づいてモータ１１の角速度を演算する角速度演算部４２と、回転角演算部４１から供給されるモータ１１の回転角度に基づいて電流センサ５１によって検出されたモータ１１に流れている３相電流を２相電流に変換する３相→２相変換部４３とを備える。
【００３７】
このようなモータ制御装置１６は、走行距離の設定が行われない通常の走行時には、回転数決定部３１及び回転数ＰＩ制御部３２が動作せず、上述したように、ＴＰＣ１７によって演算されたトルク指令値に基づいて、モータ１１により発生するトルクを制御する。
【００３８】
一方、モータ制御装置１６は、走行距離の設定が行われた場合には、上述したように、モータ１１の回転数を制御するためのトルク指令値を演算し、この演算されたトルク指令値に基づいてモータ１１に対して流すべき電流値を決定し、モータ１１を制御する。このとき、モータ制御装置１６は、実際に回転しているモータ１１の回転数をフィードバックさせることにより、回転数決定部３１によって決定したモータ１１の回転数に実際の回転数が一致するトルク指令値を、トルク指令部３３によって演算する。
【００３９】
［モータ駆動車両１におけるモータ制御動作］
このようなモータ制御装置１６によってモータ１１の制御を行うモータ駆動車両１は、具体的には図６及び図７に示すような一連の処理を経ることにより、設定された距離だけ走行するようにモータ１１の制御を行う。
【００４０】
まず、モータ駆動車両１においては、図６に示すように、ステップＳ１において、ＴＰＣ１７により、運転者等の操作者によって距離設定用スイッチ２２を介した走行距離の設定が行われたか否かを判定する。
【００４１】
ここで、ＴＰＣ１７は、走行距離の設定が行われていないと判定した場合には、通常の走行制御を行うべく、ステップＳ２へと処理を移行し、アクセルセンサ１８を介して検出された運転者のアクセル操作量、及び車速センサ２１を介して検出された車速に基づいて、ＴＰＣ１７によってモータ１１に対するトルク指令値を演算し、この情報をモータ制御装置１６に供給することにより、モータ１１を制御する。すなわち、モータ制御装置１６は、ＴＰＣ１７から供給されたトルク指令値に対するトルクをモータ１１が発生させるように、当該モータ１１に対して流すべき電流値を演算し、求めた電流が流れるようにインバータ１４を駆動して当該モータ１１に通電させる。
【００４２】
一方、ＴＰＣ１７は、走行距離の設定が行われたと判定した場合には、ステップＳ３へと処理を移行し、ステップＳ１にて設定された距離をモータ１１の回転数で表すために、設定された距離に相当する、モータ回転数センサ１５によって検出される回転数を表すパルス数をモータ制御装置１６によって算出する。
【００４３】
続いて、ＴＰＣ１７は、ステップＳ４において、アクセルセンサ１８からの情報に基づいて、アクセルペダルが踏み込まれたか否かを判定する。
【００４４】
ここで、ＴＰＣ１７は、アクセルペダルが踏み込まれていないと判定した場合には、アクセルペダルが踏み込まれるまで待機する一方で、アクセルペダルが踏み込まれたと判定した場合には、ステップＳ５へと処理を移行し、モータ１１の制御を開始する。すなわち、モータ駆動車両１は、運転者がアクセルペダルを踏み込むことにより、設定された距離だけ走行を開始することになる。
【００４５】
次のステップＳ５において、モータ制御装置１６は、モータ１１の回転数が回転数決定部３１によって決定した回転数となるように、当該モータ１１の回転数を制御する。
【００４６】
このとき、モータ制御装置１６は、平坦な路面をクリープトルクで走行する程度の低車速となるように、回転数決定部３１によってモータ１１の回転数を決定する。そして、モータ制御装置１６は、モータ１１の回転数が決定されることによって設定された車速に対して実際の車速が低い場合には、車速を上げるために力行トルク、すなわち、モータ１１の回転方向に対して正方向のトルクを増加させ、目標とする車速に近付けるような制御を行う。一方、モータ制御装置１６は、設定された車速に対して実際の車速が高い場合には、車速を下げるために回生トルク、すなわち、モータ１１の回転方向に対して負方向のトルクを出力し、目標の車速とするような制御を行う。
【００４７】
このように、モータ制御装置１６は、設定された回転数と実際の回転数とに基づいてトルク指令値を演算し、前述の所定の低車速以下で車速が一定速度となるようにモータ１１を制御する。これにより、モータ駆動車両１は、一定速度で走行し始めることになる。
【００４８】
なお、ＴＰＣ１７は、走行距離の設定が行われた後には、アクセルペダルを、ステップＳ５以降におけるモータ１１の制御を行うための単なる操作スイッチとして機能させ、モータ１１の回転数制御を行っている最中にアクセル操作量が変化した場合であっても、当該操作量はモータ１１の制御には反映させない。また、ＴＰＣ１７は、走行距離の設定が行われた後、ブレーキペダルも、単なる操作スイッチとして機能させ、運転者によってモータ駆動車両１の停止を行うべくブレーキが操作された旨がブレーキセンサ１９によって検出された場合には、モータ１１の制御を中止し、通常の走行制御へと切り替える。
【００４９】
次にモータ制御装置１６は、ステップＳ６において、モータ１１が駆動した時点から、モータ回転数センサ１５によるパルス数を計数することにより、モータ１１の回転数を計数し始め、ステップＳ７において、モータ駆動車両１が走行して計数されたパルス数だけ、ステップＳ３にて算出したパルス数から減算する。
【００５０】
すなわち、モータ制御装置１６は、モータ駆動車両１の走行距離をモータ回転数センサ１５によるパルス数で算出する。このように、モータ駆動車両１の走行距離をモータ回転数センサ１５によるパルス数で算出するのは、以下の利点によるものである。
【００５１】
すなわち、モータ回転数センサ１５によるパルスは、前後進の判定を行うことができるので、仮にモータ駆動車両１が走行中に前後進した場合であっても、モータ制御装置１６は、走行距離の演算を極めて容易に行うことが可能となる。
【００５２】
また、モータ制御装置１６は、モータ回転数センサ１５によるパルスを検出することによってモータ１１の電気角を認識することができる。そのため、モータ制御装置１６は、非常に細かい精度で角度認識を行うことができ、通常は減速機を介してタイヤを回転させるので、さらに細かい走行距離を算出することができる。
【００５３】
このように、モータ制御装置１６は、走行距離をモータ回転数センサ１５によるパルス数に置換し、このパルス数だけモータ１１が駆動する。モータ制御装置１６は、走行距離の設定がなされた後に、ステップＳ３にて当該走行距離をパルス数に変換し、さらにステップＳ６にてモータ駆動車両１が実際に走行したことによって計数されるパルス数を減算することにより、残りのパルス数を把握することができる。これにより、モータ制御装置１６は、現時点から走行しなければならない残距離を極めて容易に算出することができる。
【００５４】
モータ制御装置１６は、このようにモータ１１の回転数が制御された状態でモータ駆動車両１が走行することによって残距離を算出し、ステップＳ８において、停止位置が接近してきたことによってモータ１１の回転数を落とす必要がある残距離であるか否かを判定する。
【００５５】
ここで、モータ制御装置１６は、モータ１１の回転数を落とす必要がある残距離でないと判定した場合には、ステップＳ６からの処理を繰り返し、モータ１１を制御してモータ駆動車両１の走行を継続させる。
【００５６】
一方、モータ制御装置１６は、モータ１１の回転数を落とす必要がある残距離であると判定した場合には、ステップＳ９において、モータ１１の回転数が残距離に対して適切なものとなるように、回転数を減らす。
【００５７】
すなわち、モータ制御装置１６は、残距離が少なくなった場合には、徐々に走行速度を減速していくような制御を行う。このモータ１１の回転数を減らす制御を開始する残距離の設定は、例えば図８に示すように、乗員にショックを感じさせないでモータ駆動車両１を停止させることができるように、ステップＳ５にて設定した車速から所定の減速度以下でスムーズに減速して停止させることができるポイント（Ａ）とするのが望ましい。
【００５８】
続いて、モータ制御装置１６は、ステップＳ１０において、残距離が０となったか否かを判定する。
【００５９】
ここで、モータ制御装置１６は、残距離が０となっていないと判定した場合には、残距離が０となるまでステップＳ９の処理を繰り返す一方で、残距離が０となったと判定した場合には、ステップＳ１１において、モータ１１の回転数を０ｒｐｍとするような制御を行う。具体的には、モータ制御装置１６は、残距離が０となった時点でのモータ１１の通電相を固定し、当該モータ１１のロータをロックする。これにより、モータ駆動車両１は、強制的に車速が０ｋｍ／ｈとされ、停止することになる。
【００６０】
また、モータ駆動車両１は、設定距離に到達して停止した後、さらに障害物に近付けたい場合や、再度アクセルを踏むことで例えば１センチメートルといった微小距離だけ移動する場合にも対応することができる。
【００６１】
具体的には、ＴＰＣ１７は、図７に示すように、ステップＳ１２において、アクセルセンサ１８からの情報に基づいて、アクセルペダルが踏み込まれたか否かを判定する。
【００６２】
ここで、ＴＰＣ１７は、アクセルペダルが踏み込まれていないと判定した場合には、アクセルペダルが踏み込まれるまで待機する一方で、アクセルペダルが踏み込まれたと判定した場合には、ステップＳ１３へと処理を移行し、ディスプレイ２５やブザー２６を介して、例えば「これ以上移動すると障害物等に対して接触の可能性がある」といった、危険がある旨を運転者等の操作者に報知するための所定の警告を行わせる。
【００６３】
そして、モータ駆動車両１においては、ステップＳ１４において、ＴＰＣ１７により、運転者等の操作者が警告にかかわらずモータ駆動車両１を移動する旨を意思表示するための確認スイッチ２４が押下されたか否かを判定する。ここで、モータ駆動車両１においては、確認スイッチ２４が押下されたと判定した場合には、図６中ステップＳ３からの処理を繰り返し、当該モータ駆動車両１を所望の距離だけ移動する。
【００６４】
一方、モータ駆動車両１においては、確認スイッチ２４が押下されていないと判定した場合には、ステップＳ１５において、モータ制御装置１６により、モータ１１に対するトルク指令値を０Ｎ・ｍとし、当該モータ駆動車両１を移動させないような制御を行って一連の処理を終了する。
【００６５】
［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第１実施形態に係るモータ駆動車両１によれば、走行すべき距離を設定し、この設定された距離を走行して停止するように、モータ制御装置１６によってモータ１１を制御することにより、煩雑な操作を必要とせず、運転者の技量にかかわらず任意の距離を走行することができる。
【００６６】
また、このモータ駆動車両１によれば、設定された距離を走行する際に、モータ制御装置１６によって車速が一定速度となるようにモータ１１を制御することにより、運転者を含む乗員に対して違和感を与えることがない。
【００６７】
さらに、このモータ駆動車両１によれば、設定された距離を走行する際に、モータ制御装置１６により、一定速度で走行した後、停止位置まで減速していくように、モータ１１を制御することにより、停止に至る際に、乗員にショックを感じさせないで停止することができる。
【００６８】
さらにまた、このモータ駆動車両１によれば、距離設定用スイッチ２２を備えることにより、操作者が所望の距離を任意に設定することができる。
【００６９】
また、このモータ駆動車両１によれば、段差乗越えスイッチ２３を備えることにより、段差を乗越えて停止状態を維持していられるだけの距離を走行するように、走行すべき距離を設定することができる。
【００７０】
さらに、このモータ駆動車両１によれば、モータ１１の回転数を検出するモータ回転数センサ１５を備えることにより、このモータ回転数センサ１５によって検出されたモータ１１の回転数に基づいて、モータ制御装置１６によって極めて容易に走行距離を算出することができる。
【００７１】
さらにまた、モータ駆動車両１によれば、モータ回転数センサ１５によりモータ１１の回転数を表すパルスを生成させるので、前後進の判定を容易に行うことができ、仮にモータ駆動車両１が走行中に前後進した場合であっても、モータ制御装置１６によって走行距離の演算を行うことが可能となる。また、モータ制御装置１６は、モータ回転数センサ１５によるパルスを検出することによってモータ１１の電気角を認識することができるので、非常に細かい精度で角度認識を行うことができ、細かい走行距離を算出することができる。
【００７２】
また、このモータ駆動車両１は、運転者がブレーキペダルを踏み込んだ旨を検出するブレーキセンサ１９を備え、このブレーキセンサ１９によってブレーキが操作された旨が検出された場合には、モータ制御装置１６によるモータ１１の制御を中止することにより、例えば走行距離の設定を誤って行った後にモータ１１の制御が開始されてしまった場合や、その他危険を察知した場合等であっても、運転者がブレーキペダルを操作することにより、任意のタイミングでモータ１１の制御を中止し、通常の走行制御へと切り替えることができる。
【００７３】
さらに、このモータ駆動車両１は、操作者に対して所定の警告を行うディスプレイ２５やブザー２６を備えることにより、危険がある旨を操作者に対して確実に報知することができ、操作者に対してその後の操作を促すことができる。
【００７４】
［第２実施形態］
つぎに、第２実施形態に係るモータ駆動車両１について説明する。なお、この第２実施形態の説明では、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号を付することによってその詳細な説明を省略する。
【００７５】
この第２実施形態に係るモータ駆動車両１は、障害物との距離を検出する手段を備え、障害物との距離に基づいて走行すべき距離を設定し、障害物との距離が所定距離となった時点で停止するようにモータ制御を行うものである。
【００７６】
このモータ駆動車両１は、図９に示すように、上述した図１に示した構成の他に、障害物との距離を検出する５つのソナー６１，６２，６３，６４，６５と、これらソナー６１，６２，６３，６４，６５によって検出された障害物との距離に基づいて停止するモードへと切り替えるためのモード切り替えスイッチ６６とを備える。
【００７７】
ソナー６１，６２，６３，６４，６５は、それぞれ、モータ駆動車両１の前後左右端部と後部バンパー中央部とに配置される。これらソナー６１，６２，６３，６４，６５は、それぞれ、障害物との距離を検出し、この情報をＴＰＣ１７に供給する。
【００７８】
モード切り替えスイッチ６６は、運転者等により操作されることに応じて、モータ駆動車両１と障害物との距離が所定距離以下となった場合にモータ駆動車両１を停止させるモータ制御モードとなることを示す情報をＴＰＣ１７に送る。これにより、ＴＰＣ１７は、ソナー６１，６２，６３，６４，６５によって検出された障害物との距離、より具体的には５つのソナー６１，６２，６３，６４，６５によって検出された距離のうち最も小さい距離が所定距離となった場合に、モータ駆動車両１が停止するように制御するモードへと切り替えられる。
【００７９】
このようなモータ駆動車両１は、具体的には図１０に示すような一連の処理を経ることにより、障害物との距離が所定距離となった時点で停止するようにモータ１１の制御を行う。
【００８０】
なお、ここでは、説明の便宜上、走行すべき設定距離がＡメートルであり、このＡメートルに対応するパルス数が１０００パルスであるものとして説明する。そして、ここでは、残りパルス数が２００パルスとなった場合に、減速を開始し、残り１００パルスとなった場合に、１００パルスをソナー６１，６２，６３，６４，６５の検出誤差として停止するものとして説明する。
【００８１】
まず、モータ駆動車両１においては、ステップＳ２１において、ＴＰＣ１７のにより、モード切り替えスイッチ６６がオン状態とされたか否かを判定することにより、ソナー６１，６２，６３，６４，６５からのセンサ信号によりモータ駆動車両１の走行を制御するモードか否かを判定する。
【００８２】
ここで、ＴＰＣ１７では、モード切り替えスイッチ６６がオン状態とされていないと判定した場合には、通常の走行制御を行うべく、ステップＳ２２へと処理を移行する。
【００８３】
一方、モータ駆動車両１においては、モード切り替えスイッチ６６がオン状態とされたと判定した場合には、ステップＳ２３へと処理を移行し、ＴＰＣ１７により、５つのソナー６１，６２，６３，６４，６５によって検出された障害物との距離に基づいて、走行すべき設定距離を算出する。具体的には、ＴＰＣ１７は、図１１に示すように、５つのソナー６１，６２，６３，６４，６５によって検出された距離のうち最も小さい距離と、この距離を検出したソナーの検出誤差との差分を、設定距離Ａメートルとして算出する。
【００８４】
続いて、モータ駆動車両１においては、ステップＳ２４において、設定された距離に相当するモータ回転数センサ１５によって検出される回転数を表すパルス数をモータ制御装置１６によって算出する。すなわち、モータ制御装置１６は、ステップＳ２３にて算出された設定距離Ａメートルに相当する１０００パルスを算出する。
【００８５】
続いて、ＴＰＣ１７は、ステップＳ２５において、アクセルセンサ１８からの情報に基づいて、アクセルペダルが踏み込まれたか否かを判定し、アクセルペダルが踏み込まれたと判定した場合には、ステップＳ２６へと処理を移行し、モータ１１の制御を開始し、一定速度で走行し始めることになる。
【００８６】
また、モータ制御装置１６は、ステップＳ２７において、モータ１１の回転数を計数し始め、ステップＳ２８において、モータ駆動車両１が走行して計数されたパルス数だけ、ステップＳ２４にて算出したパルス数から減算する。
【００８７】
モータ制御装置１６は、このようにモータ１１の回転数が制御された状態でモータ駆動車両１が走行することによって残距離を算出し、ステップＳ２９において、停止位置が接近してきたことによってモータ１１の回転数を落とす必要がある残距離であるか否かを判定する。具体的には、モータ制御装置１６は、モータ駆動車両１が走行して計数されたパルス数が８００となったか否か、すなわち、残りパルス数が２００となったか否かを判定する。
【００８８】
ここで、モータ制御装置１６は、モータ１１の回転数を落とす必要がある残距離でないと判定した場合には、ステップＳ２７からの処理を繰り返し、モータ１１を制御してモータ駆動車両１の走行を継続させる。
【００８９】
一方、モータ制御装置１６は、モータ１１の回転数を落とす必要がある残距離であると判定した場合には、ステップＳ３０において、モータ１１の回転数が残距離に対して適切なものとなるように、回転数を減らす。
【００９０】
続いて、モータ制御装置１６は、ステップＳ３１において、残距離が０となったか否かを判定する。具体的には、モータ制御装置１６は、モータ駆動車両１が走行して計数されたパルス数が９００となったか否か、すなわち、残りパルス数が１００となったか否かを判定する。
【００９１】
ここで、モータ制御装置１６は、残距離が０となっていないと判定した場合には、残距離が０となるまでステップＳ３０の処理を繰り返す一方で、残距離が０となったと判定した場合には、ステップＳ３２において、モータ１１の回転数を０ｒｐｍとするような制御を行い、一連の処理を終了する。
【００９２】
モータ駆動車両１においては、このような一連の処理を経ることにより、障害物との距離が所定距離となった時点で停止するようにモータ１１の制御を行い、障害物に接触することなく適切な位置まで走行することができる。
【００９３】
［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第２実施形態に係るモータ駆動車両１によれば、障害物との距離を検出するソナー６１，６２，６３，６４，６５を備え、これらソナー６１，６２，６３，６４，６５によって検出された障害物との距離に基づいて、走行すべき距離を設定し、検出された障害物との距離が所定距離となった時点で停止するように、モータ制御装置１６によってモータ１１を制御することにより、煩雑な操作を必要とせず、運転者の技量にかかわらず任意の距離を走行することができる上に、障害物に接触することなく、確実に停止させることができる。
【００９４】
また、このモータ駆動車両１によれば、複数のソナー６１，６２，６３，６４，６５によって検出された障害物との距離のうち最も小さい距離が所定距離となった時点で停止するように、モータ制御装置１６によってモータ１１を制御することにより、障害物との接触を回避する最適なモータ１１の制御を行うことが可能となる。
【００９５】
［第３実施形態］
つぎに、第３実施形態に係るモータ駆動車両１について説明する。なお、この第３実施形態の説明では、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号を付することによってその詳細な説明を省略するものとする。
【００９６】
この第３実施形態に係るモータ駆動車両１は、運転者のアクセル操作量とモータ駆動車両１の挙動とに基づいて、運転者の移動したい距離を推定し、その距離を走行すべき距離として設定する。より具体的には、このモータ駆動車両１は、シフトポジションとして後退位置（Ｒレンジ）が選択された場合に、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ際のアクセル操作量によって走行距離を設定するものである。
【００９７】
このモータ駆動車両１は、先に図１に示した構成のうち、距離設定用スイッチ２２を除去した構成となっている。
【００９８】
このようなモータ駆動車両１は、具体的には図１２に示すような一連の処理を経ることにより、アクセル操作量に基づいて設定された距離だけ走行するようにモータ１１の制御を行う。
【００９９】
まず、モータ駆動車両１においては、ステップＳ４１において、ＴＰＣ１７により、シフトポジションセンサ２０を介して検出されたシフトポジションがＲレンジであるか否かを判定する。
【０１００】
ここで、モータ駆動車両１においては、シフトポジションがＲレンジでないと判定した場合には、シフトポジションがＲレンジとされるまで待機する一方で、シフトポジションがＲレンジであると判定した場合には、ステップＳ４２へと処理を移行し、ＴＰＣ１７により、アクセルセンサ１８を介して運転者のアクセル操作量を検出する。
【０１０１】
そして、ＴＰＣ１７は、ステップＳ４３において、アクセル操作量がアクセル開度が全開となっている場合と比較して１／２よりも大きいか否かを判定する。ここで、ＴＰＣ１７は、アクセル操作量が１／２よりも大きいと判定した場合には、通常の走行制御を行うべく、ステップＳ４４へと処理を移行し、アクセルセンサ１８を介して検出された運転者のアクセル操作量に基づいて、ＴＰＣ１７によってモータ１１に対するトルク指令値を演算し、この情報をモータ制御装置１６に供給することにより、モータ１１を制御する。
【０１０２】
一方、ＴＰＣ１７は、アクセル操作量が１／２以下であると判定した場合には、ステップＳ４５へと処理を移行し、モータ制御装置１６の制御によって、アクセル操作量に基づいて、走行すべき距離を設定させる。
【０１０３】
具体的には、ＴＰＣ１７は、アクセル操作量が１／２である場合には、設定距離をＡセンチメートルとし、アクセル操作量が１／４である場合には、設定距離をＡセンチメートルよりも短いＢセンチメートルとし、アクセル操作量が１／８である場合には、設定距離をＢセンチメートルよりも短いＣセンチメートルとするといったように、走行すべき距離を設定する。
【０１０４】
続いて、モータ駆動車両１においては、ステップＳ４６において、設定された距離をモータ１１の回転数で表すために、設定された距離に相当する、モータ回転数センサ１５によって検出される回転数を表すパルス数をモータ制御装置１６によって算出する。
【０１０５】
続いて、ＴＰＣ１７は、ステップＳ４７において、アクセルセンサ１８からの情報に基づいて、アクセルペダルが踏み込まれたか否かを判定し、アクセルペダルが踏み込まれたと判定した場合には、ステップＳ４８へと処理を移行し、モータ１１の制御を開始する。
【０１０６】
このように、ＴＰＣ１７では、シフトポジションがＲレンジとされた後、最初に踏み込まれたアクセル操作量に基づいて、走行すべき距離を設定するか否かの判定を行う。このとき、ＴＰＣ１７では、図１３に示すように、アクセル操作量が１／２以下である場合には、走行すべき距離を設定し、アクセル操作量が１／２よりも大きい場合には、通常の走行制御を行う。
【０１０７】
また、ＴＰＣ１７は、走行距離の設定が行われた後、走行中にアクセル操作量が１／２以下の範囲で変化しても走行距離の変更は行われない。これに対して、ＴＰＣ１７は、運転者自身がアクセル操作による距離調整を行いたい場合には、アクセル操作量を１／２よりも大きくすることにより、割り込み処理として、ステップＳ４４に示した通常の走行制御に変更させる。
【０１０８】
モータ制御装置１６は、ステップＳ４９において、モータ１１が駆動した時点から、モータ回転数センサ１５によるパルス数を計数することにより、モータ１１の回転数を計数し始め、ステップＳ５０において、モータ駆動車両１が走行して計数されたパルス数だけ、ステップＳ２４にて算出したパルス数から減算させる。
【０１０９】
モータ制御装置１６は、このようにモータ１１の回転数が制御された状態でモータ駆動車両１が走行することによって残距離を算出し、ステップＳ５１において、停止位置が接近してきたことによってモータ１１の回転数を落とす必要がある残距離であるか否かを判定する。
【０１１０】
ここで、モータ制御装置１６は、モータ１１の回転数を落とす必要がある残距離でないと判定した場合には、ステップＳ４９からの処理を繰り返し、モータ１１を制御してモータ駆動車両１の走行を継続させる。
【０１１１】
一方、モータ制御装置１６は、モータ１１の回転数を落とす必要がある残距離であると判定した場合には、ステップＳ５２において、モータ１１の回転数が残距離に対して適切なものとなるように、回転数を減らす。
【０１１２】
続いて、モータ制御装置１６は、ステップＳ５３において、残距離が０となったか否かを判定し、残距離が０となったと判定した場合には、ステップＳ５４において、モータ１１の回転数を０ｒｐｍとするような制御を行う。
【０１１３】
そして、モータ駆動車両１は、設定距離に到達して停止した後、さらに障害物に近付けたい場合や、再度アクセルを踏むことで例えば１センチメートルといった微小距離だけ移動する場合には、先に図７に示した処理へと移行し、一連の処理を終了する。
【０１１４】
モータ駆動車両１においては、このような一連の処理を経ることにより、アクセル操作量に基づいて設定された距離だけ走行するようにモータ１１の制御を行うことができる。
【０１１５】
［第３実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第３実施形態に係るモータ駆動車両１によれば、シフトポジションセンサ２０を備え、このシフトポジションセンサ２０によって検出されたシフトポジションが後退位置である場合に、アクセルセンサ１８によって検出されたアクセル操作量に基づいて、走行すべき距離を設定することにより、煩雑な操作を多数行う必要がある後退移動時であっても、極めて容易に任意の距離を走行することができる。
【０１１６】
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１７】
例えば、上述の実施形態は、電気自動車に適用した場合について説明したが、本発明は、ＰＣＶに適用してもよい。また、本発明は、モータとエンジンとを備えるハイブリッドモータ駆動車両において、当該本発明が適用されるような極低速域では、モータのみで走行するものであっても適用することができる。
【０１１８】
［請求項の構成要件と実施形態の構成との対応関係］
請求項１，２，３，６，７，１０，１１，１２に記載されたモータは、第１実施形態乃至第３実施形態に記載されたモータ１１に対応する。請求項１，２，３に記載された設定手段は、第１実施形態に記載された距離設定用スイッチ２２、第２実施形態及び第３実施形態に記載されたモータ制御装置１６に対応する。請求項１，２，３，６，７，１０，１２に記載された制御手段は、第１実施形態乃至第３実施形態に記載されたモータ制御装置１６及びＴＰＣ１７に対応する。
【０１１９】
請求項４に記載された設定手段は、第１実施形態に記載された距離設定用スイッチ２２に対応する。請求項４に記載された操作手段は、第１実施形態に記載された距離設定用スイッチ２２に対応する。
【０１２０】
請求項５に記載された設定手段は、第１実施形態に記載された段差乗越えスイッチ２３に対応する。
【０１２１】
請求項６に記載された設定手段は、第２実施形態に記載されたモータ制御装置１６に対応する。請求項６，７に記載された障害物検出手段は、第２実施形態に記載されたソナー６１，６２，６３，６４，６５に対応する。
【０１２２】
請求項８に記載されたアクセル検出手段は、第１実施形態乃至第３実施形態に記載されたアクセルセンサ１８に対応する。請求項８，９に記載された設定手段は、第３実施形態に記載されたＴＰＣ１７及びモータ制御装置１６に対応する。
【０１２３】
請求項９に記載されたシフトポジション検出手段は、第１実施形態乃至第３実施形態に記載されたシフトポジションセンサ２０に対応する。請求項１０に記載されたモータ回転数検出手段は、第１実施形態乃至第３実施形態に記載されたモータ回転数センサ１５に対応する。請求項１１に記載されたブレーキ検出手段は、第１実施形態乃至第３実施形態に記載されたブレーキセンサ１９に対応する。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明を適用した第１実施形態に係るモータ駆動車両の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した第１実施形態に係るモータ駆動車両が備えるディスプレイの表示内容例を説明する図である。
【図３】本発明を適用した第１実施形態に係るモータ駆動車両が備える距離設定用スイッチの構成例を説明する図である。
【図４】走行しようとする経路上に段差がある場合における走行すべき距離の設定について説明する図である。
【図５】本発明を適用した第１実施形態に係るモータ駆動車両が備えるモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明を適用した第１実施形態に係るモータ駆動車両における一連のモータ制御動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明を適用した第１実施形態に係るモータ駆動車両における一連のモータ制御動作を説明するフローチャートであって、図６に示す処理の続きを示すフローチャートである。
【図８】モータの回転数を減らす制御を開始する残距離の設定について説明する図である。
【図９】本発明を適用した第２実施形態に係るモータ駆動車両の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明を適用した第２実施形態に係るモータ駆動車両における一連のモータ制御動作を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明を適用した第２実施形態に係るモータ駆動車両における走行すべき設定距離の算出について説明する図である。
【図１２】本発明を適用した第３実施形態に係るモータ駆動車両における一連のモータ制御動作を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明を適用した第３実施形態に係るモータ駆動車両におけるアクセル操作量に基づくモータ制御の内容について説明する図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１  モータ駆動車両
２  タイヤ
１１  モータ
１２  バッテリ
１３  ジャンクションボックス
１４  インバータ
１５  モータ回転数センサ
１６  モータ制御装置
１７  ＴＰＣ
１８  アクセルセンサ
１９  ブレーキセンサ
２０  シフトポジションセンサ
２１  車速センサ
２２  距離設定用スイッチ
２３  段差乗越スイッチ
２４  確認スイッチ
２５  ディスプレイ
２６  ブザー
３１  回転数決定部
３２  回転数ＰＩ制御部
３３  トルク指令部
３４  リミット処理及びフィルタ処理部
３５  ｄ−ｑ軸電流マップ演算部
３６  電流ＰＩ制御部
３７  ｄ−ｑ軸非干渉制御部
３８  ２相→３相変換部
３９  ＰＷＭ制御部
４０  位相計数部
４１  回転角演算部
４２  角速度演算部
４３  ３相→２相変換部
５１  電流センサ
６１，６２，６３，６４，６５  ソナー
６６  モード切り替えスイッチ
【図１】
2005057962.tif 000003
【図２】
2005057962.tif 000004
【図３】
2005057962.tif 000005
【図４】
2005057962.tif 000006
【図５】
2005057962.tif 000007
【図６】
2005057962.tif 000008
【図７】
2005057962.tif 000009
【図８】
2005057962.tif 000010
【図９】
2005057962.tif 000011
【図１０】
2005057962.tif 000012
【図１１】
2005057962.tif 000013
【図１２】
2005057962.tif 000014
【図１３】
2005057962.tif 000015