(57)【要約】【課題】前後進切替可能な電気自動車における安定した前後進の切替処理を実現する。【解決手段】モータＭの回転方向を判定する回転方向判定回路３８と、車体停止状態を判定する車体停止判定回路３９と、回転方向・車体停止の各判定信号と、アクセル２４の操作信号と、回転方向切替スイッチ４１からの切替信号との各入力に応じて出力Ｄｕｔｙ決定回路２９に駆動指示を出力するモータ駆動指示回路４０とを設ける。モータ駆動指示回路により、モータの駆動中に正転／逆転が切り替えられた場合には車体が停止したことが判定され、かつアクセルが操作された場合に切り替えられた方に応じて駆動指示信号を出力し、それに応じて駆動制御する。確実に停止してから切り替えられた方に駆動されるので、回転方向が切り替わった方向への発進が停止状態から行われるため、回転方向切り替え時の無理のない駆動制御を行うことができる。【選択図】図２
2009118671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動するための電動モータと、アクセルの操作量に応じて前記モータを駆動制御する制御手段と、前記モータの正転および逆転を切り替えるための回転方向切替スイッチとを有する電気自動車であって、
車体の停止状態を判定する車体停止判定手段と、
前記アクセルの操作状態を検出すると共に、前記モータの駆動中に前記回転方向切替スイッチが前記正転および逆転の一方から他方に切り替えられた場合には、前記車体停止判定手段により前記停止状態と判定されるまでは前記切り替えられる前の回転方向に対する前記駆動制御を指示し、前記停止状態が判定されかつ前記アクセルの操作が検出された場合に前記切り替えられた方に対する前記駆動制御を指示するモータ駆動指示手段とを有することを特徴とする電気自動車。
【請求項２】
車両を駆動するための電動モータと、前記モータを駆動制御する制御手段と、前記モータの正転および逆転を切り替えるための回転方向切替スイッチとを有する電気自動車であって、
車体の停止状態を判定する車体停止判定手段と、
前記モータの駆動中に前記回転方向切替スイッチが前記正転および逆転の一方から他方に切り替えられた場合には当該切り替えを無視すると共に、前記車体停止判定手段により前記停止状態が判定されている間に前記回転方向切替スイッチが切り替えられた場合には当該切り替えられた方に対する前記駆動制御を指示するモータ駆動指示手段とを有することを特徴とする電気自動車。
【請求項３】
前記制御手段が、前記モータの駆動中に前記回転方向切替スイッチの切り替えが行われた場合には前記モータの駆動を停止する処理を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転方向を切り替え可能な電気自動車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源に電動モータを用いた電気自動車が知られており、モータを例えば車輪のホイールに内蔵して、単一のモータの出力を各ホイールに分配する方式に比べて伝達系の部品およびスペースを省略して伝達損失も無くすようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−３００７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したような電気自動車にあっては、モータを直接正逆転させて車両の前進／後進を切り替えることができる。その場合には、電気的な処理が可能であることから前後進切替スイッチを設けるだけで良く、また内燃機関（エンジン）を駆動源とするエンジンカーにおいて設けられている変速機を必要としないため、構造を簡素化し得る。
【０００４】
しかしながら、例えば前進走行中に前後進切替スイッチを操作して後進に切り替えてしまうことが考えられる。その場合には、モータを逆転させようとする動作となり、駆動回路に負荷が掛かるという問題が生じる。また、車両に対して大きな制動力が働くと、それにより車体が振動したり、停止後急発進したりする虞があるなどの問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決して、切替スイッチによる簡単な前後進切替可能な電気自動車における安定した前後進の切替処理を実現するために本発明に於いては、車両を駆動するための電動モータと、前記モータを駆動制御する制御手段と、前記モータの正転および逆転を切り替えるための回転方向切替スイッチとを有する電気自動車であって、車体の停止状態を判定する車体停止判定手段と、前記アクセルの操作状態を検出すると共に、前記モータの駆動中に前記回転方向切替スイッチが前記正転および逆転の一方から他方に切り替えられた場合には、前記車体停止判定手段により前記停止状態と判定されるまでは前記切り替えられる前の回転方向に対する前記駆動制御を指示し、前記停止状態が判定されかつ前記アクセルの操作が検出された場合に前記切り替えられた方に対する前記駆動制御を指示するモータ駆動指示手段とを有するものとした。
【０００６】
または、車両を駆動するための電動モータと、前記モータを駆動制御する制御手段と、前記モータの正転および逆転を切り替えるための回転方向切替スイッチとを有する電気自動車であって、車体の停止状態を判定する車体停止判定手段と、前記モータの駆動中に前記回転方向切替スイッチが前記正転および逆転の一方から他方に切り替えられた場合には当該切り替えを無視すると共に、前記車体停止判定手段により前記停止状態が判定されている間に前記回転方向切替スイッチが切り替えられた場合には当該切り替えられた方に対する前記駆動制御を指示するモータ駆動指示手段とを有するものとした。
【０００７】
特に、前記制御手段が、前記モータの駆動中に前記回転方向切替スイッチの切り替えが行われた場合には前記モータの駆動を停止する処理を行うと良い。
【発明の効果】
【０００８】
このように本発明によれば、モータの駆動中に正転／逆転が切り替えられた場合には車体が停止したことが判定され、かつアクセルが操作された場合に切り替えられた方に応じてモータ駆動制御を行うことから、確実に停止してから切り替えられた方に駆動されるので、回転方向が切り替わった方向への発進が停止状態から行われるため、回転方向切り替え時の無理のない駆動制御を行うことができる。または、駆動中に切り替えられた場合にはその切り替えを無視し、停車状態で切り替えられた場合にその切り替えを有効にすることにより、上記と同じ効果を奏し得ると共に、走行中に意図しない切り替えが行われたとしても運転者が意識的に停車時に切り替えるまでは駆動停止を繰り返す走行を行うことができる。特に、駆動中に切り替えが行われた場合にモータの駆動を停止する処理を行うことにより、回転方向の切り替え操作のみで停止させることができ、速やかな切り替え操作を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は電気自動車の駆動輪Ｗに適用された例を示す模式的断面図である。図において、車体１に固定支持軸２が側方に突出するように固定されており、その固定支持軸２には一対の軸受３ａ・３ｂを介してモータのアウタロータとなるロータ４が回転自在に支持されている。ロータ４の外周部にはホイールを介して駆動輪Ｗが取り付けられている。
【００１０】
ロータ４は、有底円筒形状をなしかつその中心部に同軸にボス部を有する形状であり、ボス部を形成する小径周壁部４ａと、その小径周壁部を同軸に外囲する大径周壁部４ｂとを有する。図に示されるように、ロータ４の両周壁部４ａ・４ｂ間の空間が車体１側に開放されている。大径周壁部４ｂの内周面には周方向にＮ・Ｓ極を並べた永久磁石としての複数のマグネット５が配設されている。また、両周壁部４ａ・４ｂによる空間に受容されるようにステータ６が設けられている。
【００１１】
固定支持軸２の車体１に固設された部分には外向フランジが形成されており、その外向フランジには小径周壁部４ａを外囲するガイド部材７が固設されている。ガイド部材７には例えばセレーションにより固定支持軸２の軸線方向に移動自在にされたスライド部材８が支持されている。スライド部材８の外周面には半径方向外向きの鍔が突設されており、その鍔に例えばビス止めされたブラケットを介してステータ６が支持されている。
【００１２】
ステータ６は、積層鋼板により形成された環状部分及びその環状部分から半径方向外向きに突出する複数のティースからなるコア６ａと、それらティースに巻回されたコイル巻線としてのコイル９とを有し、上記したようにスライド部材８と一体のブラケットにコア６ａの環状部分が適所でねじ止めされている。このようにして構成されたステータ６と上記ロータ４とにより本発明が適用される回転電機としてのモータＭが構成されている。
【００１３】
スライド部材８は、モータ回転型の電動アクチュエータ１１により上記固定支持軸２の軸線方向に往復駆動されるようになっており、スライド部材８と一体のステータ６も同様に往復移動する。図示例では、固定支持軸２の外向フランジにブラケットを介してアクチュエータ１１が固定されていると共に、アクチュエータ１１の回転軸に設けられた大ギヤと噛み合う小ギヤを同軸に有する駆動軸１２が、スライド部材８の移動方向に延在するように固定支持軸２の外向フランジ及び上記ブラケットにより軸支されている。その駆動軸１２のスライド部材８側には例えば台形ねじ部１２ａが設けられており、その台形ねじ部１２ａに螺合するナット部材１３がスライド部材８の鍔に固着されている。
【００１４】
このアクチュエータ１１により、モータＭの有効磁束の大きさを調整することができる。すなわち、アクチュエータ１１を回転駆動することにより駆動軸１２が回転し、そのねじ部１２ａに螺合しているナット部材１３が駆動軸１２の軸線方向に移動するため、スライド部材８と一体のコア６ａが駆動軸１２と平行になる固定支持軸２の軸線方向に移動し得る。これにより、コア６ａのティース突出端面がマグネット５の磁極面と重なる量が変化し、マグネット５とコア６ａとの間の磁束が増減する。このようにして、可変界磁型のモータが構成されている。
【００１５】
次に、本発明に基づく制御手段としての制御回路ＥＣＵによる制御要領について、まず図２の回路ブロック図を参照して示す。なお、図示例のモータＭの基本形にあっては３相のブラシレスモータと同様のものであって良い。
【００１６】
図示例では、電源としての車載バッテリＢＴに、ＦＥＴを用いたブリッジ回路が構成されたパワー素子回路としてのインバータ２１を介してモータＭの各相コイル９が接続されている。なお、バッテリＢＴとインバータ２１とを接続する電源線には電流検出センサ２２が設けられており、それにより検出された電流検出信号が制御回路ＥＣＵ内の電流検出回路２３に入力する。
【００１７】
制御回路ＥＣＵの外部には運転者が操作し易い位置に例えばロータリボリュームからなるアクセル２４が設けられており、ロータリボリューム内蔵の例えば可変抵抗器によりアクセル位置信号を電気的に取り出すようになっている。そのアクセル位置信号が運転操作信号として制御回路ＥＣＵ内の運転操作入力回路２５に入力する。本図示例ではアクセル２４をロータリボリュームとしたが、その操作量の説明にあっては、公知の自動車におけるアクセルペダルの操作における全閉〜全開という表現を用いる。なお、アクセルとしては、ボリュームに限られず、エンジンカーに用いられているアクセルペダルであっても良く、その場合にはペダルの踏み込み変位を検出する変位センサをアクセル位置センサとして用いる。
【００１８】
運転操作入力回路２５の出力信号は出力電流指令回路２６と進角制御回路２７とに入力する。出力電流指令回路２６は、運転操作入力回路２５からの操作信号に応じてインバータ２１に流す電流値としての出力電流指令信号を電流比較回路２８に出力する。この電流比較回路２８には電流検出回路２３からの電流検出信号も入力しており、出力電流指令信号と電流検出信号とを比較し、その比較結果としての例えば偏差信号を出力Ｄｕｔｙ決定回路２９と進角制御回路２７とに出力する。出力Ｄｕｔｙ決定回路２９には進角制御回路２７からの進角信号が入力する。
【００１９】
出力Ｄｕｔｙ決定回路２９にあっては、電流偏差（信号）値と進角（信号）値とに基づいてＰＷＭ制御におけるデューティ比となる出力Ｄｕｔｙ決定値信号をＤｕｔｙ１００％判定回路３１とＰＷＭ信号生成回路３２とにそれぞれに出力する。
【００２０】
また、アクセル２４と同様にロータリボリュームであって良い回生ブレーキ３０が同じく運転者が操作し易い位置に設けられており、回生ブレーキ３０の操作量に応じたブレーキ信号が制御回路ＥＣＵ内の運転操作入力回路２５に入力する。運転操作入力回路２５からブレーキ信号が出力電流指令回路２６に出力された場合には、出力電流指令回路２６からはブレーキ信号に応じた大きさで回生制御を行わせる回生信号が電流比較回路２８に出力される。それによる回生制御は、上記駆動に対して回生となり、公知の回生制御であって良く、その詳しい説明は省略する。なお、アクセル２４と回生ブレーキ３０との一方が出力増大側に操作された場合には他方は出力停止状態となるように関係づけられているものとする。
【００２１】
Ｄｕｔｙ１００％判定回路３１にあっては、出力Ｄｕｔｙ決定回路２９からの出力Ｄｕｔｙ決定値（デューティ比）が１００％に達したか否かを判別し、デューティ比が１００％に達したと判定した場合にはその判定結果信号を進角制御回路２７に出力する。
【００２２】
進角制御回路２７にあっては、さらにＤｕｔｙ１００％判定回路３１からの判定結果信号と電流検出回路２３からの電流検出信号とが入力しており、上記デューティ比の１００％判定結果信号が入力された場合であってさらに回転速度を上昇させる制御を行う場合には、操作信号と電流検出信号と電流偏差信号とに基づいて進角値を決定し、その進角値信号をＰＷＭ信号生成回路３２とステータ位置制御回路３４とに出力する。
【００２３】
出力Ｄｕｔｙ決定回路２９は、０度の進角値信号に応じてデューティ制御を行うように出力Ｄｕｔｙ決定値信号を出力する。また、出力Ｄｕｔｙ決定回路２９からの出力Ｄｕｔｙ決定値信号はＤｕｔｙ９０％判定回路３３に入力し、そのＤｕｔｙ９０％判定回路３３による出力Ｄｕｔｙ決定値（デューティ比）が９０％以下になったと判定した場合の９０％判定結果信号がステータ位置制御回路３４に入力するようになっている。
【００２４】
ステータ位置制御回路３４にあっては、進角値信号に応じてステータ６（コア６ａ）を移動させる制御値となるステータ位置指令信号を位置駆動回路３５に出力する。位置駆動回路３５はそのステータ位置指令信号に基づいてアクチュエータ１１を駆動制御し、それによりステータ６とロータ４との距離を変えて有効磁束を変える可変界磁制御を行うことができる。なお、コア６ａが図１の実線で示されるように位置する方向にコア６ａが入ると表現し、二点鎖線で示されるように位置する方向に対してはコア６ａを抜くと表現するものとする。また、コア６ａを抜くことによる界磁弱め制御を行わない場合には最大に入れておくものとする（図１の実線）。
【００２５】
なお、ステータ位置制御回路３４には外部のマニュアル操作器４５からの位置信号が入力するようにもなっている。例えばマニュアル操作器４５からの位置信号が０Ｖの場合には制御回路ＥＣＵ内の信号を優先し、マニュアル操作器４５からの位置信号が生じた場合にはその位置信号に基づきステータ位置を決定する制御を行うことにより、状況に応じて可変界磁制御の手動操作が可能となる。
【００２６】
本図示例の可変界磁構造にあっては機械的にステータ６を変位させるものであり、それに対して進角制御回路２７による進角制御にあっては電気的に行うことができるため、進角量を増やす制御を行う方が応答遅れのない素早い制御となる。そのため、デューティ比が１００％に達し、さらに回転速度を上げたい場合には先ず進角制御が行われ、同時にコア抜き（ステータ６をロータ４に対して距離が増大する方に移動させる）制御を行う。このように進角だけを行わずにコア抜きを行うことにより、コア抜きに応じて進角が抑制されるため、進角量を増やし過ぎてモータ効率が悪化してしまうことを防止することができる。
【００２７】
なお、コア入れをデューティ比が１００％から下がったら直ぐに行うと、デューティ比の１００％近傍での増減で円滑な特性変化とならない虞があるため、本図示例ではデューティ比が９０％以下になった９０％判定結果信号に応じてコア入れを行うようにしている。上記Ｄｕｔｙ９０％判定回路３３からの９０％判定結果信号のステータ位置制御回路３４への出力はそのためである。
【００２８】
また、モータＭにはステータ６に対するロータ４の回転角度を検出する回転センサ３６が設けられており、その回転角度信号が制御回路ＥＣＵ内の回転角度検出回路３７に入力し、回転角度検出回路３７ではロータ４の回転位置を検出する。回転角度検出回路３７から出力される回転位置信号はＰＷＭ信号生成回路３２と回転方向判定回路３８と車体停止判定手段としての車体停止判定回路３９とに入力する。
【００２９】
ＰＷＭ信号生成回路３２は、回転位置に応じ、また進角制御する場合には進角制御回路２７からの進角信号に応じ、かつ上記出力Ｄｕｔｙ決定回路２９からのデューティ比に基づいてパルス幅変調されたＰＷＭ信号をインバータ２１に出力する。
【００３０】
回転方向判定回路３８は、回転位置信号に基づいてロータ４の回転方向（モータＭの正逆転方向）を判別し、その判定信号をモータ駆動指示手段としてのモータ駆動指示回路４０に出力する。また、車体停止回路３９は、回転角度信号に基づき車体の停止状態を判定し、例えば所定時間以上回転角度信号が変化しなかったら停止状態であるとして、車体停止判定信号をモータ駆動指示回路４０に出力する。
【００３１】
また、上記アクセル２４による運転操作信号はモータ駆動指示回路４０にも入力するようになっている。そのモータ駆動指示回路４０には、車両の適所に設けられた回転方向切替スイッチ４１による前進／後進選択信号が入力する。モータ駆動指示回路４０では、各入力信号に基づいてモータＭを駆動するか否かを判別し、駆動すると判定された場合には出力Ｄｕｔｙ決定回路２９およびＰＷＭ信号生成回路３２に駆動許可信号を出力する。出力Ｄｕｔｙ決定回路２９にあっては駆動許可信号の入力がない場合にはＰＷＭ信号生成回路３２に対して出力Ｄｕｔｙ決定値信号の出力を停止する。なお、ＰＷＭ信号生成回路３２にはモータ駆動指示回路４０からの出力信号が直接入力するようになっており、ＰＷＭ信号生成回路３２にあっては、モータ駆動指示回路４０からの駆動許可信号の入力がない場合には出力Ｄｕｔｙ決定値信号の入力の有無にかかわらずＰＷＭ信号の出力を行わない。
【００３２】
また、モータ駆動指示回路４０には、外部の適所（運転者の視認容易な所）に設けられた前進／後進表示装置４２が接続されている。モータ駆動指示回路４０にあっては、回転方向切替スイッチ４１からの前進／後進選択信号に応じて前進または後進駆動指示信号を出力し、前進／後進表示装置４２は、その前進または後進駆動指示信号に応じて対応する表示器を点灯させる。これにより、運転者は回転方向切替スイッチ４１により前進が選択されているのか後進が選択されているのかを視認することができる。なお、モータ駆動指示回路４０には制御回路ＥＣＵの電源投入用の電源スイッチＳＷが接続されており、電源投入の有無をモータ駆動指示回路で４０で検出し得るようになっている。
【００３３】
このようにして本図示例における電気自動車におけるモータ駆動装置が構成されているが、各回路はＩＣを用いて構成されるものと、ＣＰＵのプログラム制御により構成されるものとを含むものであって良い。また、図示された回路名称及び信号線により理解される部分についてはその詳しい説明を省略する。また、図２の回路では可変界磁型モータの例を示したが、モータＭにあっては可変界磁型に限定されるものではなく、公知のブラシレスモータやＤＣモータであって良い。
【００３４】
次に、プログラム制御を行う場合の例を図３のフロー図を参照して以下に示す。先ずステップＳＴ１では電源投入時（直後）であるか否かを判別する。この電源投入は、図３のフローを実行する制御サイクルにおいて、例えば電源スイッチＳＷがオフからオンしたことを確認したサイクル時に判定して良い。
【００３５】
ステップＳＴ１で電源投入時であると判定された場合にはステップＳＴ２に進む。上記したように電源スイッチＳＷがオンしたことを判定することから、電源投入時には必ずステップＳＴ２に進む。そのステップＳＴ２では駆動モードＭＯＤとして車体停止モードを設定する。この駆動モードＭＯＤはプログラム制御において場合分けに用いるものである。図２の回路で処理する場合には、例えばモータ駆動指示回路４０で電源ＳＷのオン時を検出した場合の前進／後進駆動指示信号の出力停止状態を車体停止モードとすることができる。
【００３６】
次サイクルでは、ステップＳＴ１で電源投入時ではない（前回サイクル時に電源スイッチＳＷのオンを検出した）と判定してステップＳＴ３に進む。ステップＳＴ３では車体停止モードであるか否かを判別する。ステップＳＴ２を処理した後に進んできた場合には車体停止モードになっており、その場合にはステップＳＴ４に進む。ステップＳＴ４ではアクセル２４が操作されている（オン）か否か、または、回生ブレーキ３０が操作されている（オン）状態でありかつ車体移動状態（停止状態でない）であるか否かを判別する。アクセル２４が操作されている（オン）場合、または回生ブレーキ３０が操作され（オン）かつ車体移動状態である場合にはステップＳＴ５へ進み、アクセル２４がオフであって、かつ回生ブレーキがオフまたは車体が停止状態の場合にはステップＳＴ１に戻る。ここで、アクセルオンの検出にあっては、アクセル２４が全閉位置から所定量以上変位したことを例えばリミットスイッチで検出したり、ロータリボリュームの出力値が所定値以上発生したりすることを検出することで可能である。また、回生ブレーキオンの検出にあっては、本図示例のロータリボリュームの場合には上記と同様にその出力値が所定値以上発生したりすることを検出することで可能である。車体の移動状態の検出にあっては、本図示例にあっては図２の回路図に示されるように、車体停止判定回路３９により、モータ回転信号の所定時間以上の未入力状態の判定により行うことができる。
【００３７】
ステップＳＴ５では回転方向切替スイッチ４１が正転に切り替えられているか否（逆転）かを判別する。ステップＳＴ５で正転に切り替えられていると判定された場合にはステップＳＴ６に進み、そこで駆動モードＭＯＤを正転駆動モードに設定して、ステップＳＴ１に戻る。ステップＳＴ５で正転切替ではない（逆転）と判定された場合にはステップＳＴ７に進み、そこで駆動モードＭＯＤを逆転駆動モードに設定して、ステップＳＴ１に戻る。この正転／逆転駆動モードは、図２の回路でモータ駆動指示回路４０から前進／後進駆動指示信号が出力される場合とすることができる。
【００３８】
ステップＳＴ３で車体停止モードではないと判定された場合にはステップＳＴ８に進む。上記ステップＳＴ６またはステップＳＴ７を経た場合にはステップＳＴ３からステップＳＴ８に進むことになる。ステップＳＴ８では正転駆動モードであるか否かを判別し、正転駆動モードであると判定された場合にはステップＳＴ９に進む。ステップＳＴ９では車体停止状態かつアクセルオフ状態であるか否かを判別する。
【００３９】
ステップＳＴ９で、車体停止状態で、かつアクセルオフ状態であると判定された場合にはステップＳＴ１０に進み、そこで駆動モードＭＯＤを車体停止モードに設定してステップＳＴ１に戻る。ステップＳＴ９で車体停止かつアクセルオフ状態ではないと判定された場合にはステップＳＴ１１に進む。ステップＳＴ１１では、モータ回転方向が駆動方向と同じ正転であるか否か、または、モータＭが反対方向に回転している場合でも反対方向回転制動とならず回路などに負荷がかからない速度Ｖ１より低速度であるか否かを判別する。正転であると判定された場合、または反対方向回転していても速度Ｖ１より低速であると判定された場合には、ステップＳＴ１２に進む。ステップＳＴ１２では駆動を許可するため、モータ駆動の許可指令を行う。図２の回路にあってはモータ駆動指示回路４０からモータ駆動許可信号を出力Ｄｕｔｙ決定回路２９に出力する。それ以外（反対方向回転かつ速度Ｖ１以上）であると判定された場合にはステップＳＴ１３に進み、そこでは駆動禁止とする。ただし、駆動許可/禁止にかかわらす回生動作は許可する。ステップＳＴ１２またはＳＴ１３の後にはステップＳＴ１４に進み、モータＭを正転における駆動/回生動作を行う制御をし、ステップＳＴ１に戻る。
【００４０】
ステップＳＴ８で正転駆動モードではない判定された場合にはステップＳＴ１５に進み、そこで駆動モードＭＯＤが逆転駆動モードであるか否かを判別する。逆転駆動モードであると判定された場合にはステップＳＴ１６に進み、逆転モードではないと判定された場合には停止・正転・逆転のどのモードでもなく、ステップＳＴ１に戻る。
【００４１】
ステップＳＴ１６ではステップＳＴ９と同様に車体停止かつアクセルオフ状態であるか否かを判別し、車体停止かつアクセルオフ状態であると判定された場合にはステップＳＴ１７に進み、そこで駆動モードＭＯＤを車体停止モードに設定してステップＳＴ１に戻る。ステップＳＴ１６で車体停止かつアクセルオフ状態ではないと判定された場合にはステップＳＴ１８に進む。ステップＳＴ１８では、モータ回転方向がこの場合の駆動方向と同じ逆転であるか否か、または、モータＭが反対方向に回転している場合でも反対方向回転制動とならず回路などに負荷がかからない速度Ｖ１より低速度であるか否かを判別する。逆転であると判定された場合、または反対方向回転していても速度Ｖ１より低速であると判定された場合には、ステップＳＴ１９に進む。ステップＳＴ１９では駆動を許可するため、モータ駆動の許可指令を行う。それ以外であれば、ステップＳＴ２０に進み、そこでは駆動禁止とする。ただし、駆動許可/禁止にかかわらす回生動作は許可する。ステップＳＴ１９またはＳＴ２０の後にはステップＳＴ２１に進み、モータＭを逆転における駆動/回生動作を行う制御をし、ステップＳＴ１に戻る。
【００４２】
このようにして、回転方向切替スイッチ４１による正転／逆転の切替に対応した処理を行うことができる。上記したように、ステップＳＴ１４のモータ正転動作処理またはステップＳＴ２１のモータ逆転動作処理を行うにはステップＳＴ３で一度車体停止モードになっていることを確認することになる。その車体停止モードは、電源投入時（ＳＴ２）の後にはステップＳＴ９またはＳＴ１６で車体停止かつアクセルオフであると判定されて進んだステップＳＴ１０またはＳＴ１７で車体停止モードとされた場合である。
【００４３】
したがって、例えば正転動作処理を行っている時に逆転に切り替えられたとしても、ステップＳＴ１０を経なければ、すなわち一旦車体停止かつアクセルオフ状態と判定されなければ、ステップＳＴ３からＳＴ４・ＳＴ５を経てステップＳＴ７に進むことができないため、逆転動作が可能になるには正転から停止を経た後となる。これにより、正転時にいきなり逆転駆動を行うことによる急制動がかかったり、停止時に急に逆転したりすることを防止することができる。
【００４４】
次に、図４に上記図３の矢印IV−IV線により示された側のプログラム処理における第２の例について示す。図４においてステップＳＴ８〜ＳＴ２１については図３と同じである。そのステップＳＴ９で車体停止かつアクセルオフ状態ではないと判定された場合にはステップＳＴ１１に進み、上記と同じ処理を行う。すなわち、正転であると判定された場合、または反対方向回転していても速度Ｖ１より低速であると判定された場合にはステップＳＴ１１ａに進む。ステップＳＴ１１ａでは、上記ステップＳＴ５と同じ処理（正転切替／逆転切替の判別）を行う。正転切替であると判定された場合にはステップＳＴ１２に進み、上記したモータ駆動に許可の指令を行う。次のステップＳＴ１４ではモータ駆動許可信号に応じて上記ステップＳＴ１４と同じくモータ正転動作処理を行い、ステップＳＴ１に戻る。
【００４５】
なお、ステップＳＴ１１ａで正転切替ではない（逆転）と判定された場合にはステップＳＴ１３に進み、そこではモータ駆動に停止の指令を行い、ステップＳＴ１４に進む。ステップＳＴ１４ではモータ正転動作処理を行うが、回生ブレーキ３０の操作に応じて回生制動を行ってモータＭの停止処理を行い、ステップＳＴ１に戻る。
【００４６】
ステップＳＴ１１でモータ回転方向が逆転、かつ速度Ｖ１以上であればステップＳＴ１３に進みそこではモータ駆動に停止の指令を行い、ステップＳＴ１４に進む。ステップＳＴ１４ではモータ正転動作処理を行うが、モータ停止信号に応じて回生制動を行ってモータＭの停止処理を行い、ステップＳＴ１に戻る。
【００４７】
これにより、正転駆動中に回転方向切替スイッチ４１が反対の逆転に切り替えられた場合には、ステップＳＴ１３に進むことから、駆動を停止する処理が行われ、その後、車体が停止するまでは、ステップＳＴ１３のルートを通り、車体が停止した場合、ステップＳＴ９で車体停止と判断され、ステップＳＴ１０に進む。ステップＳＴ１０で車体停止モードが設定されるため、その次のサイクルでステップＳＴ３からステップＳＴ４に進み、上記したステップＳＴ４〜ＳＴ７の処理を行うことができる。
【００４８】
また、ステップＳＴ８で正転駆動モードではない判定された場合にはステップＳＴ１５に進む。そのステップＳＴ１５〜ＳＴ１７については図３と同じである。
【００４９】
ステップＳＴ１６で車体停止かつアクセルオフ状態ではないと判定された場合にはステップＳＴ１８に進み、逆転であると判定された場合、または反対方向回転していても速度Ｖ１より低速であると判定された場合にはステップＳＴ１８ａに進み、そこで、回転方向切替スイッチ４１が逆転に切り替えられているか否（正転）かを判別する。ステップＳＴ１８ａで逆転に切り替えられていると判定された場合にはステップＳＴ１９に進み、そこでモータ駆動に許可の指令を行う。許可信号の出力にあっては上記ステップＳＴ１２と同じであり、次のステップＳＴ２１ではモータ逆転許可信号に応じて上記ステップＳＴ１５と同じくモータ逆転動作処理を行い、ステップＳＴ１に戻る。
【００５０】
なお、ステップＳＴ１８ａで逆転切替ではない（正転）と判定された場合にはステップＳＴ２０に進み、そこではモータ駆動に停止の指令を行い、ステップＳＴ２１に進む。ステップＳＴ２１ではモータ逆転動作処理を行うが、モータ停止信号に応じて回生制動を行ってモータＭの停止処理を行い、ステップＳＴ１に戻る。
【００５１】
これにより、逆転駆動中にあっても、回転方向切替スイッチ４１が反対の正転に切り替えられた場合には、ステップＳＴ２０に進むことから、駆動を停止する処理が行われ、車体停止かつアクセルオフ後にステップＳＴ１７に進む。ステップＳＴ１７で車体停止モードが設定されるため、その次のサイクルでステップＳＴ３からステップＳＴ４に進み、上記したステップＳＴ４〜ＳＴ７の処理を行うことができる。
【００５２】
上記ステップＳＴ１８で、モータ回転方向が正転、かつ、車速がＶ１以上であればステップＳＴ２０に進みそこではモータ駆動に停止の指令を行い、ステップＳＴ２１に進む。ステップＳＴ２１ではモータ正転動作処理を行うが、モータ停止信号に応じて回生制動を行ってモータＭの停止処理を行い、ステップＳＴ１に戻る。
【００５３】
また、本発明に基づく第３の例を図５の回路図及び図６〜８に示されるフローを参照して以下に示す。図５にあっては図２と同様の部分については同じ符号を付してその詳しい説明を省略するが、図２との違いは、回転方向切替スイッチ４１とモータ駆動指示回路４０との間に前進／後進検出回路４３が設けられていることと、表示装置として、前進・後進に加えて中立も表示する前進／後進／中立表示装置４４が設けられていることである。この前進／後進検出回路４３は、回転方向切替スイッチ４１からのスイッチ信号における切り替えられた時のエッジを検出するものである。
【００５４】
先ずステップＳＴ３１ではステップＳＴ１と同じく電源投入時であるか否かを判別し、電源投入時と判定された場合にはステップＳＴ３２に進む。ステップＳＴ３２ではモータ回転指示として不定を設定する。不定は前進でも後進でもないものとするが、電源投入時には回転方向切替スイッチ４１が前進／後進のいずれかに切り替えられていても不定とする。
【００５５】
次のステップＳＴ３３ではモータＭの回転方向が不定であることを認識可能に、前進／後進／中立表示装置４４の中立を表示する。次のステップＳＴ３４では駆動モードＭＯＤに車体停止モードを設定し、ステップＳＴ３１に戻る。
【００５６】
ステップＳＴ３１で電源投入時ではないと判別された場合（例えば電源投入後の２サイクル目）にはステップＳＴ３５に進み、そこで車体停止モードであるか否かを判別する。車体停止モードであると判定された場合にはステップＳＴ３６に進み、そこで回転方向切替スイッチ４１からのスイッチ信号の切替エッジがある（検出された）か否かを判別する。なお、切替エッジの有無の判定にあっては前回サイクルから今回サイクルの間に切替エッジが生じたか否かであって良い。
【００５７】
ステップＳＴ３６で切替エッジが検出されたと判定された場合にはステップＳＴ３７に進み、ステップＳＴ３７では、回転方向切替スイッチ４１の切り替えられる切替方向を判定する。後進方向から前進方向へのスイッチの切替で生じる前進エッジが検出されたら前進切替と判定し、ステップＳＴ３８へ進み、前進エッジが検出されなかったらステップＳＴ４１へ進む。なお、回転方向切替スイッチ４１が前進又は後進のいずれでもない中立位置を有する３点式スイッチであれば、中立位置から前進への切替であれば前進切替と、中立から後進への切替であれば後進切替と判断することができる。
【００５８】
ステップＳＴ３７で前進切替であると判定されてステップＳＴ３８に進んだ場合には、そこでモータ回転指示として前進を設定する。モータ回転指示の設定はモータ駆動指示回路４０で行うことができる。次のステップＳＴ３９では前進／後進／中立表示装置４４により前進の表示を行い、ステップＳＴ４０に進む。なお、ステップＳＴ３６で切替エッジが無いと判定された場合にはステップＳＴ４０に進む。
【００５９】
ステップＳＴ３７で前進では無いと判定されてステップＳＴ４１に進んだ場合には、そこで回転方向切替スイッチ４１の切り替えられる切替方向を判定する。ステップＳＴ３７では前進エッジの有無を判別したが、ステップＳＴ４１では後進エッジの有無を判別する。前進方向から後進方向への切替となる後進エッジが検出されたら後進切替と判定し、ステップＳＴ４２に進む。ステップＳＴ４２ではモータ回転指示として後進を設定する。上記と同様に、モータ回転指示の設定はモータ駆動指示回路４０で行うことができ、次のステップＳＴ４３では前進／後進／中立表示装置４４により後進の表示を行い、ステップＳＴ４０に進む。ステップＳＴ４１で後進では無いと判定された場合にはステップＳＴ４４に進む。ステップＳＴ４４では、上記ステップＳＴ３２と同様にモータ回転指示として不定を設定する。次のステップＳＴ４５では上記ステップＳＴ３３と同様に前進／後進／中立表示装置４４の中立を表示し、ステップＳＴ４０に進む。
【００６０】
ステップＳＴ４０では、アクセル２４が操作状態（オン）であるか否かを判別し、アクセル２４が操作されていないと判定された場合にはステップＳＴ７０に進み、操作されている（オン）と判定された場合にはステップＳＴ４６に進む。ステップＳＴ４６では、モータ回転指示が不定であるか否かを判別する。ここで不定の有無を判別するのは、ステップＳＴ３６で切替エッジが無いと判定された場合にモータ回転指示として前進も後進も設定されていないため、その場合には未だ不定のままであることから、その不定状態を判定するためである。
【００６１】
ステップＳＴ４６で不定であると判定された場合にはステップＳＴ７０に進み、不定ではない（前進か後進）と判定された場合にはステップＳＴ４７に進む。ステップＳＴ４７ではモータ回転指示が前進指示であるか否かを判別し、前進指示であると判定された場合にはステップＳＴ４８に進み、そこで駆動モードＭＯＤを正転駆動モードに設定し、ステップＳＴ１に戻る。ステップＳＴ４７で前進指示ではないと判定された場合にはステップＳＴ４９に進み、そこで後進指示であるか否かを判別する。後進指示でないと判定された場合にはステップＳＴ７０に進み、後進指示であると判定された場合にはステップＳＴ５０に進み、そこで駆動モードＭＯＤを逆転駆動モードに設定し、ステップＳＴ３１に戻る。
【００６２】
ステップＳＴ７０では回生ブレーキ３０がオンされているか否かを判別し、回生ブレーキ３０がオンの場合にはステップＳＴ７１に進み、そこでモータＭの回生制動により回生ブレーキ出力の制御のみを行い、ステップＳＴ３１に戻る。ステップＳＴ７０で回生ブレーキ３０がオフであると判定された場合にはステップＳＴ３１に戻る。
【００６３】
次に、上記ステップＳＴ３５で車体停止モードではないと判定された場合にはステップＳＴ５１に進む。そのステップＳＴ５１では正転駆動モードであるか否かを判別し、正転駆動モードであると判定された場合にはステップＳＴ５２に進む。ステップＳＴ５２では上記ステップＳＴ９と同じようにして車体停止かつアクセルオフ状態であるか否かを判別し、車体停止かつアクセルオフ状態であると判定された場合にはステップＳＴ５３に進み、駆動モードを車体停止モードに設定し、ステップＳＴ３１に戻る。
【００６４】
ステップＳＴ５２で車体停止かつアクセルオフ状態ではないと判定された場合にはステップＳＴ５４に進み、そこでステップＳＴ３６と同じく切替エッジの有無を判別する。切替エッジが無いと判定された場合にはステップＳＴ７２に進む。ステップＳＴ７２で正転であると判定された場合、または反対方向回転していても速度Ｖ１より低速であると判定された場合にはステップＳＴ７３に進む。ステップＳＴ７３では、この場合にはモータを正転駆動させても、モータの回転方向と反対方向の駆動による急制動は発生しないと判断し、駆動を許可する指令を行う。上記ステップＳＴ７２で反対方向回転かつ速度Ｖ１以上であると判定された場合にはステップＳＴ７４に進む。その場合には、モータを正転駆動させると、モータの回転方向と反対方向の駆動による急制動が発生すると判断し、ステップＳＴ７４で駆動を禁止する指令を行う。なお、ステップＳＴ７３またはステップＳＴ７４の動作指令を行った後にはステップＳＴステップＳＴ５５に進む。ステップＳＴ５５ではステップＳＴ１１と同じくモータ正転動作の処理を行い、ステップＳＴ３１に戻る。
【００６５】
ステップＳＴ５４で切替エッジがあると判定された場合にはステップＳＴ５６に進み、そこではステップＳＴ３２と同じくモータ回転指示として不定を設定する。次のステップＳＴ５７ではステップＳＴ３３と同じく中立表示を行い、次のステップＳＴ５８ではステップＳＴ３４と同じく駆動停止モードを設定してステップＳＴ３１に戻る。
【００６６】
これにより、正転駆動（前進）中に回転方向切替スイッチ４１により逆転に切り替えられても、即座に逆転動作の処理を行わず、車体を停止させることになる。そして、ステップＳＴ３５からステップＳＴ３６・ＳＴ３７・ＳＴ４１・ＳＴ４２・ＳＴ４３と進み、ステップＳＴ４０・ＳＴ４６・ＳＴ４７を経てステップＳＴ４９・ＳＴ５０に進むことになるため、一旦車体が停止してから逆転駆動モードに切り替わることになる。
【００６７】
次に、ステップＳＴ５１で正転駆動モードではないと判定され場合にはステップＳＴ５９に進み、そこで逆転駆動モードであるか否かを判別する。逆転駆動モードではないと判定された場合にはステップＳＴ１に戻り、逆転駆動モードであると判定された場合にはステップＳＴ６０に進む。ステップＳＴ６０ではステップＳＴ５２と同じく車体停止かつアクセルオフ状態であるか否かを判別し、車体停止かつアクセルオフ状態であると判定された場合にはステップＳＴ６１に進み、そこでステップＳＴ５３と同じく車体停止モードに設定し、ステップＳＴ３１に戻る。
【００６８】
ステップＳＴ６０で車体停止かつアクセルオフ状態ではないと判定された場合にはステップＳＴ６２に進み、そこでステップＳＴ５４と同じく切替エッジの有無を判別し、切替エッジが無いと判定された場合にはステップＳＴ７５に進む。ステップＳＴ７５で逆転であると判定された場合、または反対方向回転していても速度Ｖ１より低速であると判定された場合にはステップＳＴ７６に進む。ステップＳＴ７６では、この場合にはモータを逆転駆動させても、モータの回転方向と反対方向の駆動による急制動は発生しないと判断し、駆動を許可する指令を行う。上記ステップＳＴ７５で反対方向回転かつ速度Ｖ１以上であると判定された場合にはステップＳＴ７７に進む。その場合には、モータを逆転駆動させると、モータの回転方向と反対方向の駆動による急制動が発生すると判断し、ステップＳＴ７７で駆動を禁止する指令を行う。なお、ステップＳＴ７６またはステップＳＴ７７の動作指令を行った後にはステップＳＴステップＳＴ６３に進む。ステップＳＴ６３ではステップＳＴ１３と同じくモータ逆転動作の処理を行い、ステップＳＴ３１に戻る。
【００６９】
ステップＳＴ６２で切替エッジがあると判定された場合にはステップＳＴ６４に進む。ステップＳＴ６４ではステップＳＴ５６と同じくモータ回転指示を不定とし、次のステップＳＴ６５ではステップＳＴ５７と同じく中立表示を行い、次のステップＳＴ６６ではステップＳＴ５８と同じく車体停止モードを設定し、ステップＳＴ１に戻る。
【００７０】
これにより、逆転駆動（後進）中に回転方向切替スイッチ４１により正転に切り替えられても、即座に正転動作の処理を行わず、車体を停止させることになる。この場合も上記正転駆動中に逆転切り替えられた場合と同様（正転と逆転との違いに応じた処理）になるため、一旦車体が停止してから正転駆動モードに切り替わることになる。
【００７１】
また、この第３の例にあっては、車体停止モードになった場合には、ステップＳＴ３６に進み、そこで回転方向切替スイッチ４１からのスイッチ信号の切替エッジがある（検出された）か否かを判別し、切替エッジが検出された場合にはステップＳＴ３７に進み、以後の処理で前進であるか後進であるかを決定している。すなわち、駆動中に前進または後進に切り替えられても、切り替えられた方に切り替わらず、停止時に切替スイッチ４１を切り替えた場合にその切り替えられた方に対応する駆動モードを設定し、停止状態からのアクセル操作に応じて駆動の動作処理を行う。
【００７２】
また、切り替えられたまま停止した場合でも、次にアクセル操作した場合に逆方向に発進してしまうことがない。停止状態で切替操作をした場合に初めて切り替えられることから、例えば上記意図しない切替があった場合には停止時の切替操作時に運転者が気付くことができ、意図した方向への切替操作のし直しをすることにより、何等問題なく正しい切替を行うことができる。その切替後の駆動にあっては停止状態からの発進となるため、安定した発進を行うことができると共に、急激な回転方向の逆転がないため、駆動部分の負荷増大がなく、耐久性も促進し得る。
【００７３】
上記実施の形態として第１〜３例について示したが、それぞれを組み合わせて実行することも可能である。例えば、車体停止モードとして第３の例を用い、正転駆動モードと逆転駆動モードでは第１の例を用いることができる。その場合には、停止時からの動作はエッジ検出により行うが、動作後は車体が停止するまでは回転方向切替スイッチ４１の切り替えは無視する等の処理も可能である。
【００７４】
また、第２の例と第３の例との組み合わせも可能であり、その例を第４の例として図９を参照して以下に示す。なお、図９は図４に対応する図であり、同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００７５】
この第４の例にあっては、車体停止モードでは第３の例の方法を用い、停止時からの動作はエッジ検出により行うが、正転駆動モードと逆転駆動モードでは第２の例を用いる。具体的には図９のステップＳＴ２１で正転切替であると判定された場合にはステップＳＴ２１ａに進み、そこでステップＳＴ３８と同様にモータ回転指示として前進を設定し、次のステップＳＴ２１ｂではステップＳＴ３９と同様に前進／後進／中立表示装置４４により前進の表示を行い、ステップＳＴ２２に進む。
【００７６】
上記ステップＳＴ２１で正転切替ではない（逆転）と判定された場合にはステップＳＴ２１ｃに進み、そこでステップＳＴ４４と同様にモータ回転指示として不定を設定し、次のステップＳＴ２１ｄではステップＳＴ４５と同様に前進／後進／中立表示装置４４により中立の表示を行い、ステップＳＴ２４に進む。
【００７７】
また、図９のステップＳＴ２５で逆転切替であると判定された場合にはステップＳＴ２５ａに進み、そこでステップＳＴ４２と同様にモータ回転指示として後進を設定し、次のステップＳＴ２５ｂではステップＳＴ４３と同様に前進／後進／中立表示装置４４により後進の表示を行い、ステップＳＴ２６に進む。
【００７８】
上記ステップＳＴ２５で逆転切替ではないと判定された場合にはステップＳＴ２５ｃに進む。ステップＳＴ２５ｃ・２５ｄは上記ステップＳＴ２１ｃ・２１ｄと同様であり、ステップＳＴ２１ｄの次にはステップＳＴ２８に進む。
【００７９】
上記各ステップＳＴ２２・２４・２６・２８以降は図４と同様である。これにより、現在の動作モードと逆側に入力を切り替えてしまっても、再度回転方向切替スイッチ４１を入れなおせば、駆動を再開することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】電気自動車の駆動輪に適用されたモータ構造を示す模式的断面図である。
【図２】本発明に基づく制御回路を示す回路ブロック図である。
【図３】制御要領を示すフロー図である。
【図４】第２の例として図３の矢印IV−IV線で示した側を示すフロー図である。
【図５】第３の例を示す図２に対応する図である。
【図６】第３の例の制御要領を示すフロー図である。
【図７】第３の例の制御要領を示す図６に続くフロー図である。
【図８】第３の例の制御要領を示す図７に続くフロー図である。
【図９】第４の例の制御要領を示す図４に対応するフロー図である。
【符号の説明】
【００８１】
４  ロータ
６  ステータ
９  コイル
２１  インバータ
２４  アクセル
２５  運転操作入力回路
３７  回転角度検出回路
３８  回転方向判定回路
３９  車体停止判定回路
４０  モータ駆動指示回路
４１  回転方向切替スイッチ
４２  前進／後進表示装置
４３  前進／後進検出回路
４４  前進／後進／中立表示装置
ＥＣＵ  制御回路
Ｍ  モータ
【図１】
2009118671.tif 000003
【図２】
2009118671.tif 000004
【図３】
2009118671.tif 000005
【図４】
2009118671.tif 000006
【図５】
2009118671.tif 000007
【図６】
2009118671.tif 000008
【図７】
2009118671.tif 000009
【図８】
2009118671.tif 000010
【図９】
2009118671.tif 000011