(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル開度（θAP-1，θAP-2）を検出するアクセル開度検出手段（Ｓ1 ，Ｓ2 ）と、アクセル開度（θAP-1，θAP-2）に基づいてモータ（１）の出力指令値（ＱTRQ ）を算出する出力指令値算出手段（２２）と、出力指令値（ＱTRQ ）に基づいてモータ（１）の出力を制御するモータ制御手段（６）とを備え、モータ（１）のトルクを駆動輪（Ｗｆ，Ｗｆ）に伝達して走行する電動車両の制御装置において、
アクセル開度（θAP-1，θAP-2）の全閉判定値（θMIN ）をアクセル開度検出値に基づいて初期開度から下方に更新する全閉学習手段、及びアクセル開度（θAP-1，θAP-2）の全開判定値（θMAX ）をアクセル開度検出値に基づいて初期開度から上方に更新する全開学習手段の少なくとも一方を有するアクセル開度学習手段（２５）と、
アクセル開度学習手段（２５）による学習が終了するまで前記出力指令値（ＱTRQ ）をモータ（１）の出力が急変しないように制限する出力指令値制限手段（２７）と、
を備えたことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項２】
前記アクセル開度学習手段（２５）による学習が終了した後は、学習が終了する前よりもアクセル開度（θAP-1，θAP-2）の変化に対するモータ（１）の出力変化が緩やかであることを特徴とする、請求項１に記載の電動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検出したアクセル開度に基づいてモータの出力指令値を算出し、その出力指令値に基づいてモータの出力を制御する電動車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電動車両は、アクセル開度及びモータ回転数に応じてモータの出力指令値を決定している。アクセル開度を検出するアクセル開度センサの取付誤差を補償するために、工場において完成した車両はアクセル開度の全閉判定値及び全開判定値の間隔を狭い範囲に設定しており、車両の走行に伴って実際のアクセル開度を学習することにより、前記設定された全閉判定値及び全開判定値の間隔を通常の範囲に広げるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、全閉判定値及び全開判定値の間隔が狭い範囲に設定された学習前の状態では、アクセルペダルの操作量に対するモータ出力の変化量が通常よりも大きくなるため、モータ出力の反応がピーキーになってドライブフィーリングが低下する問題がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、アクセル開度の全閉判定値又は全開判定値の学習前におけるドライブフィーリングの低下を回避することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明では、アクセル開度検出手段で検出したアクセル開度に基づいて出力指令値算出手段がモータの出力指令値を算出し、モータ制御手段が前記モータの出力指令値に基づいてモータの出力を制御する。アクセル開度学習手段の全閉学習手段がアクセル開度の全閉判定値をアクセル開度検出値に基づいて初期開度から下方に更新し、或いは全開学習手段がアクセル開度の全開判定値をアクセル開度検出値に基づいて初期開度から上方に更新することにより、それら全閉判定値及び全開判定値の間隔が増加する。前記学習が終了するまで、つまり全閉判定値及び全開判定値の間隔が増加するまで、出力指令値制限手段がモータの出力指令値を制限することにより、モータ出力が急変することを防止する。これにより、ドライブフィーリングの悪化を回避することができるだけでなく、ドライバーに学習が終了していないことを認識させることができる。
請求項２に記載された発明では、アクセル開度学習手段による学習が終了すると学習が終了する前よりもアクセル開度の変化に対するモータの出力変化が緩やかになるため、学習が終了して出力指令値制限手段がモータの出力指令値を制限しなくなっても、モータの出力変化を緩やかにしてドライブフィーリングの悪化を回避することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００７】
図１〜図７は本発明の一実施例を示すもので、図１は電動車両の全体構成を示す図、図２は制御系のブロック図、図３はメインルーチンのフローチャート、図４はアクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADに対するアクセル開度計算値θAPの特性を示す図、図５は一次遅れ処理による出力指令値ＱTRQ の変化を示す図、図６はアクセル開度学習ルーチンのフローチャート、図７は未学習フラグセットルーチンのフローチャートである。
【０００８】
図１及び図２に示すように、四輪の電動車両Ｖは、三相交流モータ１のトルクがトランスミッション２を介して伝達される駆動輪としての左右一対の前輪Ｗｆ，Ｗｆと、従動輪としての左右一対の後輪Ｗｒ，Ｗｒとを有する。電動車両Ｖの後部に搭載された例えば２８８ボルトのメインバッテリ３は、コンタクタ４，ジョイントボックス５，コンタクタ４及びパワードライブユニットを構成するインバータ６を介してモータ１に接続される。例えば１２ボルトのサブバッテリ７にメインスイッチ８及びヒューズ９を介して接続された電子制御ユニット１０は、モータ１の駆動トルク及び回生トルクを制御すべくインバータ６に接続されるとともに、警報ランプや警報ブザー等の警報手段１１に接続される。また図示せぬアクセルペダルに設けられた第１アクセル開度センサＳ1 及び第２アクセル開度センサＳ2 と、モータ１に設けられたモータ回転数センサＳ3 とが電子制御ユニット１０に接続される。サブバッテリ７をメインバッテリ３の電力で充電すべく、バッテリチャージャ１２及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３が設けられる。
【０００９】
インバータ６は複数のスイッチング素子を備えおり、電子制御ユニット１０から各スイッチング素子にスイッチング信号を入力することにより、モータ１の駆動時にはメインバッテリ３の直流電力を三相交流電力に変換して該モータ１に供給し、モータ１の被駆動時（回生時）には該モータ１が発電した三相交流電力を直流電力に変換してメインバッテリ３に供給する。
【００１０】
次に、図３に基づいて電子制御ユニット１０の回路構成及び作用の概略を説明する。
【００１１】
電子制御ユニット１０は、モータ回転数算出手段２１、出力指令値算出手段２２、出力デューティ算出手段２３、デューティ出力手段２４、アクセル開度学習手段２５、アクセル開度算出手段２６、出力指令値制限手段２７、警報判定手段２８及び警報出力手段２９を備えている。
【００１２】
モータ回転数算出手段２１はモータ回転数センサＳ3 の出力に基づいてモータ回転数Ｎｍを算出し、出力指令値算出手段２２はアクセル開度算出手段２６が出力するアクセル開度θAPと前記モータ回転数Ｎｍとに基づいて、出力指令値ＱTRQ を例えばマップ検索により算出する。このとき、後述するアクセル開度θAPの学習が未終了の状態であれば、出力指令値制限手段２６からの指令に基づいて、出力指令値算出手段２２が出力指令値ＱTRQ に遅れ処理を施す。そして出力デューティ算出手段２３は出力指令値ＱTRQ に基づいて出力デューティを算出し、デューティ出力算出手段２４は前記出力デューティでインバータ６を制御する。
【００１３】
アクセル開度学習手段２５は第１アクセル開度センサＳ1 及び第２アクセル開度センサＳ2 でそれぞれ検出した第１、第２アクセル開度θAP-1，θAP-2に基づいて、第１、第２アクセル開度センサＳ1 ，Ｓ2 の故障を検出するとともに、アクセル開度θAPの学習を行う。警報判定手段２８は第１、第２アクセル開度センサＳ1 ，Ｓ2 に故障が発生した場合と、アクセル開度θAPが未学習の場合とに警報の出力を判定し、警報出力手段２９を介して警報手段１１を作動させる。
【００１４】
次に、本発明の実施例の作用を、図３のメインルーチンのフローチャートに基づいて説明する。
【００１５】
先ず、ステップＳ１及びステップＳ２で第１アクセル開度センサＳ1 及び第２アクセル開度センサＳ2 の故障を判定するとともに、ステップＳ３で第１、第２アクセル開度センサＳ1 ，Ｓ2 の差故障を判定する。
【００１６】
第１アクセル開度センサＳ1 及び第２アクセル開度センサＳ2 が出力する第１アクセル開度θAP-1及び第２アクセル開度θAP-2は所定の上限値及び下限値を持ち、第１アクセル開度θAP-2又は第２アクセル開度θAP-2が短絡等により前記上限値を上回るか、或いは断線等により前記下限値を下回った場合に、即ち検出された第１アクセル開度θAP-2又は第２アクセル開度θAP-2が通常では起こり得ない異常な値を示したとき、第１アクセル開度センサＳ1 又は第２アクセル開度センサＳ2 が故障したと判定する（図４の斜線部分参照）。また第１アクセル開度センサＳ1 及び第２アクセル開度センサＳ2 が正常であれば、第１アクセル開度θAP-1及び第２アクセル開度θAP-2の差は誤差分に相当する僅かなものとなるが、前記差が所定値を越えると第１アクセル開度センサＳ1 又は第２アクセル開度センサＳ2 に故障が発生したと判定する。
【００１７】
このようにして、前記ステップＳ１〜Ｓ３で故障の発生が判定されない場合には、ステップＳ４で第１アクセル開度θAP-2及び第２アクセル開度θAP-2の何れか一方がアクセル開度θAPとして選択される。また前記ステップＳ１で第１アクセル開度センサＳ1 が故障したと判定されると、ステップＳ５で故障していない第２アクセル開度センサＳ2 の第２アクセル開度θAP-2がアクセル開度θAPとして選択される。またステップＳ２で第２アクセル開度センサＳ2 が故障したと判定されると、ステップＳ６で故障していない第１アクセル開度センサＳ1 の第１アクセル開度θAP-1がアクセル開度θAPとして選択される。またステップＳ３で差故障が発生したと判定されると、ステップＳ７で第１、第２アクセル開度θAP-1，θAP-2の小さい方の値がアクセル開度θAPとして選択される。
【００１８】
而して、前記ステップＳ１〜Ｓ３で、第１、第２アクセル開度センサＳ1 ，Ｓ2 に何らかの故障があると判定された場合には、ステップＳ８で警報手段１１を作動させてドライバーに警報を発する。
【００１９】
続くステップＳ９で、前記選択されたアクセル開度θAP及びモータ回転数Ｎｍを用いて、予め設定されたトルクマップに基づいてドライバーがモータ１に発生させようとしている出力指令値ＱTRQ を算出する。続くステップＳ１０で、アクセル開度θAPが未学習であって未学習フラグＦ1 が「１」にセットされていれば、ステップＳ１１で警報手段１１を作動させてドライバーに警報を発し、更にステップＳ１２でアクセルペダルの踏み込みに対するモータ出力の増加を制限する。例えば、図５に示すように、アクセル開度θAPが増加して出力指令値ＱTRQ が増加したとき、その出力指令値ＱTRQ に一次遅れ処理を施すことにより、モータ出力を所定時間制限する。そしてステップＳ１３で出力指令値ＱTRQ に応じたデューティ比でインバータ６を制御することによりモータ１の出力を制御する。
【００２０】
次に、アクセル開度θAPの学習について説明する。
【００２１】
図２のアクセル開度算手段２６は、第１、第２アクセル開度センサＳ1 ，Ｓ2 の出力に基づいて図３のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ７で選択したアクセル開度θAP（検出値）から、出力指令値算出手段２２に出力すべきアクセル開度θAP（計算値）を算出する。アクセル開度θAP（計算値）はアクセル開度の学習前と学習後とで異なっており、学習前と学習後とではアクセルペダルの操作に伴うモータ１の出力変化に差が現れる。
【００２２】
図４の（Ａ），（Ｂ）のグラフにおいて、横軸はアクセル開度θAP（検出値）をＡ／Ｄ変換したアクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADを、縦軸はアクセル開度計算値θAPを示しており、（Ａ）は学習前のもの、（Ｂ）は学習後のものに対応している。（Ａ），（Ｂ）のグラフにおいて、θMIN ，θMAX はそれぞれ全閉判定値及び全開判定値であって、学習前は電子制御ユニット１０のＲＯＭに記憶された初期値であり、学習後は学習値となる。アクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADが全閉判定値θMIN 未満の領域ではアクセル開度計算値θAPは０°に設定されるとともに、アクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADが全開判定値θMAX 以上の領域ではアクセル開度計算値θAPは９０°に設定され、アクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADが全閉判定値θMIN 以上且つ全開判定値θMAX 未満の領域ではアクセル開度計算値θAPは０°から９０°までリニアに増加するようになっている。
【００２３】
（Ａ）から明らかなように、学習前の状態では全閉判定値θMIN （初期値）〜全開判定値θMAX （初期値）間の領域が狭く設定されており、アクセル開度計算値θAPが０°に固定される全閉判定値θMIN 未満の領域とアクセル開度計算値θAPが９０°に固定される全開判定値θMAX 以上の領域とが広く設定されている。これは、第１、第２アクセル開度センサＳ1 ，Ｓ2 を取り付ける際の取付誤差等により、アクセルペダルから足を離した状態でアクセル開度計算値θAPが０°にならなかったり、アクセルペダルを完全に踏み込んだ状態でアクセル開度計算値θAPが９０°にならなかったりするのを防止するためである。従って、学習前の状態では、全閉判定値θMIN 〜全開判定値θMAX 間の領域において、アクセルペダルの踏み込みに対するアクセル開度計算値θAPの変化（つまり、モータ１の出力変化）がピーキーになる。
【００２４】
それに対して、（Ｂ）に示す学習後の状態では、全閉判定値θMIN 〜全開判定値θMAX 間の領域が広くなるように変化しており、従って前記領域においてアクセルペダルの踏み込みに対するモータ１の出力変化が緩やかになる。
【００２５】
これを図６のフローチャートに基づいて更に詳細に説明する。
【００２６】
先ず、ステップＳ２１でアクセル開度θAP（検出値）をＡ／Ｄ変換してアクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADを算出する。続くステップＳ２２でアクセル開度センサＳ1 ，Ｓ2 が故障していなければ（図３のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ７参照）、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３，Ｓ２４でアクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADが全閉判定値θMIN 未満であり、ステップＳ２５でアクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADの変動が所定値よりも小さく、且つステップＳ２６でその状態が所定時間継続すれば、つまりノイズ等の影響によらずアクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADが安定して全閉判定値θMIN 未満になれば、ステップＳ２７で前記アクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADを全閉判定値θMIN とする。このようにして全閉判定値θMIN が新たに学習されると、ステップＳ２８で全閉学習フラグＦ2 を「１」にセットする。
【００２７】
一方、前記ステップＳ２３でアクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADが全開判定値θMAX を越えており、ステップＳ２９でアクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADの変動が所定値よりも小さく、且つステップＳ３０でその状態が所定時間継続すれば、つまりノイズ等の影響によらずアクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADが安定して全開判定値θMAX を越えれば、ステップＳ３１で前記アクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADを全開判定値θMAX とする。このようにして全開判定値θMAX が新たに学習されると、ステップＳ３２で全開学習フラグＦ3 を「１」にセットする。
【００２８】
而して、ステップＳ３３で、全閉判定値θMIN 及び全開判定値θMAX を用いて、アクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADからアクセル開度計算値θAPを算出する。
【００２９】
θAP＝９０×θAD／（θMAX −θMIN ）
−９０×θMIN ／（θMAX −θMIN ）
従って、工場で完成した車両が未走行の状態にあるとき、或いは車載のサブバッテリ７から切り離されて電子制御ユニット１０への通電が一旦遮断された後には、アクセル開度計算値θAPの出力特性は図４（Ａ）の状態にあるが、車両の走行に学習により前記出力特性は図４（Ｂ）の状態に変化する。
【００３０】
図７のフローチャートにおいて、ステップＳ４１〜Ｓ４４で、第１アクセル開度θAP-1の全開学習及び全閉学習、並びに第２アクセル開度θAP-2の全開学習及び全閉学習が終了すると、ステップＳ４５で前記未学習フラグＦ1 は「０」にリセットされ、何れかの学習が未終了の場合には前記未学習フラグＦ1 は「１」に保持される。
【００３１】
上述のようにして学習が終了すると、アクセル開度計算値θAPの出力特性は図４（Ｂ）に示す傾きの小さいものとなり、ドライバーのアクセルペダル操作に伴ってモータ１の出力が急変することはない。一方、学習が未終了の状態では、アクセル開度計算値θAPの出力特性は図４（Ａ）に示す傾きの大きいものとなり、アクセルペダル操作量に対するモータ１の出力変化量が大きくなってドライブフィーリングが悪化することになる。しかしながら、前述したように学習が未終了の状態では、図５に示すように出力指令値ＱTRQ が一次遅れ処理によりなまされるため（図３のフローチャートのステップＳ１２参照）、モータ１の出力変化のピーキーな特性が解消されてドライブフィーリングが悪化が防止されるだけでなく、モータ１の出力の応答遅れによりドライバーに学習が未終了であることを認識させることができる。
【００３２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３３】
例えば、実施例では２個のアクセル開度センサＳ1 ，Ｓ2 を用いているが、その数は１個又は３個上であっても良い。また実施例ではアクセル開度θAPの全閉判値θMIN 及び全開判定値θMAX の両方を学習しているが、その何れか一方を学習するだけでも良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載された発明によれば、アクセル開度の全閉判定値をアクセル開度検出値に基づいて初期開度から下方に更新する全閉学習手段、及びアクセル開度の全開判定値をアクセル開度検出値に基づいて初期開度から上方に更新する全開学習手段の少なくとも一方を有するアクセル開度学習手段と、アクセル開度学習手段による学習が終了するまでモータの出力指令値を制限する出力指令値制限手段とを備えているので、学習終了前にモータ出力が急変し易い傾向を改善して良好なドライブフィーリングを得ることができるだけでなく、ドライバーに学習が終了していないことを認識させることができる。
また請求項２に記載された発明によれば、アクセル開度学習手段による学習が終了した後は、学習が終了する前よりもアクセル開度の変化に対するモータの出力変化が緩やかになるため、学習が終了して出力指令値制限手段がモータの出力指令値を制限しなくなっても、モータの出力変化を緩やかにしてドライブフィーリングの悪化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動車両の全体構成を示す図
【図２】制御系のブロック図
【図３】メインルーチンのフローチャート
【図４】アクセル開度Ａ／Ｄ変換値θADに対するアクセル開度計算値θAPの特性を示す図
【図５】一次遅れ処理による出力指令値ＱTRQ の変化を示す図
【図６】アクセル開度学習ルーチンのフローチャート
【図７】未学習フラグセットルーチンのフローチャート
【符号の説明】
１          モータ
６          インバータ（モータ制御手段）
２２        出力指令値算出手段
２５        アクセル開度学習手段
２７        出力指令値制限手段
ＱTRQ       出力指令値
Ｓ1         第１アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
Ｓ2         第２アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
Ｗｆ 前輪（駆動輪）
θAP-1      第１アクセル開度（アクセル開度）
θAP-2      第２アクセル開度（アクセル開度）
θMIN       全閉判定値
θMAX       全開判定値
【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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