(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル開度と車両の現在速度とを検出し、その検出されたアクセル開度から目標速度を決定し、その決定された目標速度と現在速度とに応じた指令速度を所定の演算処理によって求めて、その指令速度になるようにモータの制御を行う電動車両のモータ制御装置において、アクセル開度と現在速度との各検出値、目標速度および予め設定された車両の最大加，減速度の制限値を用いた所定の演算処理によって指令加，減速度を求める手段と、その求められた指令加，減速度を用いて指令速度を更新する手段と、その更新された指令速度と現在速度との偏差を零に近付けるトルクを算出する手段と、その算出結果にしたがってモータのトルク制御を行う手段とをそなえ、アクセル開度と車両の最大加速度の制限値とを用いて第１の加速度を求めるとともに、目標速度と現在速度との偏差にもとづく第２の加速度を求めて、第１の加速度が第２の加速度よりも小さいときには第１の加速度を指令加速度とし、第１の加速度が第２の加速度以上であるときには第２の加速度を指令加速度とするようにしたことを特徴とする電動車両のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電動車両における駆動用モータの制御を行う電動車両のモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ゴルフカートなどの電動車両にあっては、最高速度が２０Ｋｍ／ｈ程度になるように制限されており、その最高速度を越える場合にはモータのトルクをカットする処理が必要となり、その場合にはモータの駆動が不自然となって運転に違和感を与えてしまう。
【０００３】
また、モータの一般的なトルク特性は図４に示すようになっており、アクセル１００％開度で出力トルクが１００％となるようにした場合、低速域で過大なトルクが発生してドライブフィーリングが悪くなってしまう。そのため、図中点線で示すように、低速域ではモータのトルクを一定以下に抑えるようなリミッタ制御を行わせると、ドライブフィーリングは良くなるが、モータ性能を充分に発揮させることができず、加速性が悪くなってしまう。
【０００４】
また、従来、スムーズな加速を行わせることができるようにするべく、アクセル開度と車両の現在速度との各検出結果からそのときの目標速度を決定し、現在速度をその決定された目標速度に収束させるのに必要な速度変化率を考慮した指令速度を所定の演算処理により求めて、その指令速度にしたがってモータの回転数を制御するようにした電動車両のモータ制御装置が開発されている（特開昭６２２２１８０５号参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、アクセル開度に応じて決定される目標速度から指令速度を求めてモータの回転数を制御するようにした従来の電動車両のモータ制御装置では、アクセルペダルが急激に踏み込まれた場合に、目標速度が急変して指令速度と現在速度との偏差が大きくなり、スムーズな加速を行わせるためには制御ゲインを相当低く設定する必要があって、目標速度に収束させるのに時間を要して制御性が悪くなってしまうことである。
【０００６】
また、このような従来の電動車両のモータ制御装置では、下り坂で走行速度を制限しながらスムーズに減速させるための制御を行わせることができないことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アクセル開度と車両の現在速度とを検出し、その検出されたアクセル開度から目標速度を決定し、その決定された目標速度と現在速度とに応じた指令速度を所定の演算処理によって求めて、その指令速度になるようにモータの制御を行う電動車両のモータ制御装置にあって、アクセルペダルを急激に踏み込んだときや下り坂のときなどにも、走行速度を制限しながら現在速度を目標速度に収束させるための加，減速度の制御を最適に行わせるべく、アクセル開度と現在速度との各検出値、目標速度および予め設定された車両の最大加，減速度の制限値を用いた所定の演算処理によって指令加，減速度を求める手段と、その求められた指令加，減速度を用いて指令速度を更新する手段と、その更新された指令速度と現在速度との偏差を零に近付けるトルクを算出する手段と、その算出結果にしたがってモータのトルク制御を行う手段とをそなえ、アクセル開度と車両の最大加速度の制限値とを用いて第１の加速度を求めるとともに、目標速度と現在速度との偏差にもとづく第２の加速度を求めて、第１の加速度が第２の加速度よりも小さいときには第１の加速度を指令加速度とし、第１の加速度が第２の加速度以上であるときには第２の加速度を指令加速度とするようにしている。
【０００８】
【実施例】
図１は、本発明を実施するための電動車両のモータ制御装置の構成例を示している。
【０００９】
その電動車両のモータ制御装置は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出器１と、車両の現在速度を検出する速度検出器２と、アクセル開度と現在速度との各検出値を読み込んで、予め設定されたテーブルから所定の目標速度をわり出すとともに、所定の演算処理を行って現在速度を目標速度に収束させるためのモータ駆動の制御量を求める演算処理部３と、その求められた制御量に応じてインバータ５を介してモータ６の駆動制御を行うモータ制御部４とによって構成されている。なお、回転検出器７によってモータ６の回転数Ｎが検出されて、その回転数Ｎがモータ制御部４にフィードバックされるようになっている。
【００１０】
演算処理部３およびモータ制御部４は、具体的にはＥＣＵによって構成される。モータ６には、トルク制御が可能な、例えば３相の磁石同期発電機が用いられる。
【００１１】
本発明は、このように構成されたものにあって、基本的に、演算処理装置３において、現在速度を目標速度に収束させるのに必要な速度変化率を考慮した指令速度を所定の演算処理により求めるようにしている。
【００１２】
現在速度Ｖを目標速度Ｖｏに収束させるのに必要な速度変化率ΔＶを考慮した指令速度Ｖｓは、次式（１），（２）にもとづく演算処理によって求められる。
【００１３】
Ｖｓ＝Ｖｏ−ΔＶ                      …（１）
【００１４】
ΔＶ＝Ｋ／（Ｖｏ−Ｖ）                …（２）
Ｋ：定数
【００１５】
そして、本発明は、特に、アクセル開度と現在速度との各検出値、目標速度および予め設定された車両の最大加，減速度の制限値を用いた所定の演算処理によって指令加，減速度を求める手段と、その求められた指令加，減速度を用いて指令速度を更新する手段と、その更新された指令速度と現在速度との偏差を零に近付けるトルクを算出する手段とをとり、その算出されたトルクを制御量としてモータ６の駆動制御を行わせるようにしている。
【００１６】
これらの各手段は、演算処理部３において実行されることになる。
【００１７】
図２は、その演算処理部３における具体的な処理のフローを示している。そのフローにしたがう具体的な処理について、以下説明する。
【００１８】
まず、一定の周期ΔＴごとにアクセル開度Ｈ（％）と現在速度Ｖとがそれぞれ検出されて（ステップＳ１）、検出されたアクセル開度Ｈにしたがって予め設定されたテーブルから所定の目標速度Ｖｏが求められる（ステップＳ２）。
【００１９】
次いで、その求められた目標速度Ｖｏが現在速度Ｖよりも大きいか否かの判定が行われ（ステップＳ３）、そのときＶｏ＞Ｖであれば加速モードの処理に入り、Ｖｏ≦Ｖであれば減速モードの処理に入る。
【００２０】
加速モードの処理にあっては、前述のようにして求められた指令速度Ｖｓが現在速度Ｖよりも小さいが否かの判定が行われ（ステップＳ４）、Ｖｓ＜Ｖであれば、そのときの指令速度Ｖｓが現在速度Ｖと同じ値になるように書き換えられてリセットされる（ステップＳ５）。
【００２１】
また、そのときＶｓ≧Ｖであれば、指令速度Ｖｓが目標速度Ｖｏよりも大きいが否かの判定が行われ（ステップＳ６）、Ｖｓ＞Ｖｏであれば、そのときの指令速度Ｖｓが目標速度Ｖｏと同じ値になるように書き換えられてリセットされる（ステップＳ７）。また、そのとき、Ｖｓ≦Ｖｏであれば、指令速度Ｖｓのリセットは何ら行われない。
【００２２】
次いで、予め設定された最大加速度の制限値にアクセル開度Ｈを乗ずることによって加速度１を求める（ステップＳ８）とともに、目標速度Ｖｏと現在速度Ｖとの偏差に所定の加速度ゲインを乗ずることによって加速度２を求めて（ステップＳ９）、加速度１が加速度２よりも小さいか否かの判定を行う（ステップＳ１０）。
【００２３】
そのとき、加速度１＜加速度２であれば、指令加速度αが加速度１になるように設定する（ステップＳ１１）。また、加速度１≧加速度２であれば、指令加速度αが加速度２になるように設定する（ステップＳ１２）。
【００２４】
そして、その設定された指令加速度αに一定期間（周期）ΔＴを乗じた速度成分をそのときの指令速度Ｖｓに加えることによって、指令速度Ｖｓの更新を行う（ステップＳ１３）。
【００２５】
図３はアクセル開度Ｈをパラメータとした現在速度Ｖと目標速度Ｖｏとの速度偏差に対するトルク特性を示しており、加速度２は速度偏差が０からの立上り特性をあらわし、加速度１はその立上り後の特性をあらわしている。
【００２６】
次いで、その更新された指令速度Ｖｓが現在速度Ｖに予め設定された速度偏差制限値を加えたものよりも大きいか否かの判定が行われる（ステップＳ１４）。
【００２７】
そのとき、指令速度Ｖｓの方が大きければ、指令速度Ｖｓと現在速度Ｖとの速度偏差Ｅｒｒが求められる（ステップＳ１５）。また、指令速度Ｖｓの方が小さければ、指令速度Ｖｓに速度偏差制限値を加えたものを新たな指令速度Ｖｓとしたうえで（ステップＳ１６）、その新たな指令速度Ｖｓと現在速度Ｖとの速度偏差Ｅｒｒが求められる（ステップＳ１５）。
【００２８】
そして、最終的に、その速度偏差Ｅｒｒを零に近付けるトルクが、比例制御分（Ｅｒｒ＋Ｐゲイン）＋積分制御分（ΣＥｒｒ＋Ｉゲイン）として算出される（ステップＳ１７）。
【００２９】
また、加速モードの処理にあっては、前述のようにして求められた指令速度Ｖｓが現在速度Ｖよりも大きいか否かの判定が行われ（ステッブＳ１８）、Ｖｓ＞Ｖであれば、そのときの指令速度Ｖｓが現在速度Ｖと同じ値になるように書き換えられてリセットされる（ステップＳ１９）。
【００３０】
また、そのときＶｓ≦Ｖであれば、指令速度Ｖｓが目標速度Ｖｏよりも小さいか否かの判定が行われ（ステップＳ２０）、Ｖｓ＜Ｖｏであれば、そのときの指令速度Ｖｓが目標速度Ｖｏと同じ値になるように書き換えられてリセットされる（ステップＳ２１）。また、そのとき、Ｖｓ≧Ｖｏであれば、指令速度Ｖｓのリセットは何ら行われない。
【００３１】
次いで、現在速度Ｖと目標速度Ｖｏとの偏差に所定の減速度ゲインを乗ずることによって減速度を求めて（ステップＳ２２）、その減速度が予め設定された最大減速度よりも大きいか否かの判定を行う（ステップＳ２３）。
【００３２】
そのとき、減速度＞最大減速度であれば、指令減速度βが最大減速度になるように設定する（ステップＳ２４）。また、減速度≦最大減速度であれば、指令減速度βがそのときの減速度になるように設定する（ステップＳ２５）。
【００３３】
そして、その設定された指令減速度βに一定期間（周期）ΔＴを乗じた速度成分をそのときの指令速度Ｖｓに加えることによって、指令速度Ｖｓの更新を行う（ステップＳ２６）。
【００３４】
次いで、その更新された指令速度Ｖｓが現在速度Ｖに予め設定された速度偏差制限値を加えたものよりも小さいが否かの判定が行われる（ステップＳ２７）。
【００３５】
そのとき、指令速度Ｖｓの方が小さければ、指令速度Ｖｓと現在速度Ｖとの速度唆差Ｅｒｒが求められる（ステップＳ１５）。また、指令速度Ｖｓの方が大きければ、指令速度Ｖｓに速度偏差制限値を加えたものを新たな指令速度Ｖｓとしたうえで（ステップＳ２８）、その新たな指令速度Ｖｓと現在速度Ｖとの速度偏差Ｅｒｒが求められる（ステップＳ１５）。
【００３６】
そして、最終的に、その速度偏差Ｅｒｒを零に近付けるトルクが、比例制御分（Ｅｒｒ＋Ｐゲイン）＋積分制御分（ΣＥｒｒ＋Ｉゲイン）として算出される（ステップＳ１６）。
【００３７】
このように本発明によれば、アクセル開度Ｈによって決定される目標速度Ｖｏに対し、予め定められた規則をもって現在速度Ｖｏに近似した指令速度Ｖｓを生成し、アクセル開度Ｈ、現在速度Ｖ、目標速度Ｖｏおよび予め設定された最大加，減速度の制限値を用いた所定の演算処理によって求められる指令加，減速度α，βを用いて指令速度Ｖｓを更新して、その更新された指令速度Ｖｓと現在速度Ｖとの偏差を零に近付けるトルクを制御量とする、いわゆる追従制御をかけることによって、高いゲインでモータ６の駆動制御を行わせることができるようになり、速度および加，減速度の制御を高精度に行わせることができるようになる。
【００３８】
したがって、車体重量の増減や、アクセルペダルの急激な踏込みや、走行条件（上り坂、下り坂または平担路での走行、風による走行抵抗など）の変化に対しても自動的にトルク調整がなされるため、ドライブフィーリングが良くなる。そして、特に、下り坂では回生制動による負のトルクをモータ６に与えるため、速度を制限しながらスムーズな減速制御を行わせることができるようになる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、本発明による電動車両のモータ制御装置にあっては、アクセル開度と車両の現在速度とを検出し、その検出されたアクセル開度から目標速度を決定し、その決定された目標速度と現在速度とに応じた指令速度を所定の演算処理によって求めて、その指令速度になるようにモータの制御を行わせるに際して、アクセル開度と現在速度との各検出値、目標速度および予め設定された車両の最大加，減速度の制限値を用いた所定の演算処理によって指令加，減速度を求めて、その求められた指令加，減速度を用いて指令速度を更新し、その更新された指令速度と現在速度との偏差を零に近付けるトルクを算出して、その算出結果にしたがってモータのトルク制御を行うようにしたうえで、特に、アクセル開度と車両の最大加速度の制限値とを用いて第１の加速度を求めるとともに、目標速度と現在速度との偏差にもとづく第２の加速度を求めて、第１の加速度が第２の加速度よりも小さいときには第１の加速度を指令加速度とし、第１の加速度が第２の加速度以上であるときには第２の加速度を指令加速度とするようにしているので、高いゲインをもって速度および加，減速度の制御を高精度に行わせることができるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するための電動車両のモータ制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】同構成例の演算処理部における具体的な処理のフローを示す図である。
【図３】アクセル開度をパラメータとした現在速度と目標速度との速度偏差に対するトルク特性を示す図である。
【図４】同構成例におけるモータの一般的なトルク特性を示す図である。
【符号の説明】
１  アクセル開度検出器
２  速度検出器
３  演算処理部
４  モータ制御部
５  インバータ
６  モータ
７  回転検出器
【図１】
0004547762.tif 000002
【図２】
0004547762.tif 000003
【図３】
0004547762.tif 000004
【図４】
0004547762.tif 000005