JPH11205913A - 車両推進用モータの出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雪道の登坂の際のアクセルコントロール性を
改善する。 【解決手段】 車両操縦者が操作するスノースイッチを
設け、スノースイッチがオフしている間はエンジンを模
擬したアクセル特性となるよう、オンしている間はより
線形性が高く最大値が抑えられたアクセル特性となるよ
う、アクセル開度率ＶＡに応じてモータ負荷率ＫＡを決
める。スノースイッチをオンからオフへ又はその逆へと
転ずるときには、アクセル開度率ＶＡの変化に伴う変化
を許容しながら、モータ負荷率ＫＡを切換元のものから
切換先のものへと複数の制御周期をかけて遷移させる。
スノースイッチオン状態及びオフ状態各々のアクセル特
性は例えばマップにて与え、両状態間の遷移は例えば両
マップの混合により行う。混合の比率には速度特性を与
えると共に最小値ガードをかける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車等の車
両の推進に使用されるモータ即ち車両推進用モータの出
力を、所与の指令決定論理に従い決定した出力指令に基
づき制御する出力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電気自動車では、二次バッテリ
やエンジン駆動発電機等の車載電力源から車両推進用モ
ータに至る電力回路上にインバータやチョッパ等の電力
変換回路を設ける。車両を推進するに際しては、車両操
縦者によるアクセルペダル操作、ブレーキペダル操作、
シフトレバー操作等に応じて車両推進用モータに対する
出力指令を決定し、決定した出力指令に基づきこの電力
変換回路の動作を制御することにより、車両推進用モー
タの出力を車両操縦者からの要求に相応した出力となる
よう制御する。出力指令を決定する際には、アクセル開
度等要求出力を示す情報と出力指令の値とを直接的又は
間接的に対応づける指令決定論理に従う。この指令決定
論理は、一般に、上述の電力変換回路の動作を制御する
回路（例えばＥＣＵ：電子制御ユニット）上に、数式や
マップ等の形で搭載される。

【０００３】また、指令決定論理を複数種類搭載しこれ
らを切換使用する電動車両用制御装置も従来から知られ
ている。例えば特開平４−２９９００５号公報に記載さ
れている装置では、エコノミーモードとパワーモードと
いう２種類のモードが用意されており、車両操縦者がモ
ード切換スイッチを操作すると、エコノミーモードから
パワーモードへ或いはその逆へと、車両推進用モータの
界磁電流対電機子電流の相関制御特性が切り換わる。こ
こでいう相関制御特性の切換が、いわば、複数の指令決
定論理間の切換に相当している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここに、上記公報に記
載されているように指令決定論理をある種のものから他
種のものへと単純に切り換える方法では、車両推進用モ
ータに対する出力指令の値に急峻な変化が生じるおそれ
がある。この問題を解消しよりなめらかな切換を実現す
るには、指令決定論理を切り換える際にある程度の長さ
の過渡期間乃至遷移期間を設定し、その期間内で出力指
令の値を漸増又は漸減させるようにすればよい。しか
し、このように遷移期間中における出力指令の値を管理
した場合、車両操縦者が何らかの必要でペダル或いはレ
バー操作を行ったとしてもその操作が車両推進用モータ
の出力にすぐには反映せず、従ってドライバビリティの
悪化を招く結果となる。

【０００５】本発明は、この様な問題点を解決すること
を課題としてなされたものであり、ペダル操作、レバー
操作等によって車両操縦者から与えられる要求出力に変
化が生じたとき、指令決定論理の切換に係る遷移期間中
でもその変化を直ちに車両推進用モータの出力に反映さ
せられるようにすることにより、指令決定論理の切換機
能をドライバビリティの悪化なしに提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この様な目的を達成する
ために、本発明は、車両を推進するためのモータに対す
る出力指令の値を、要求出力に応じかつ所与の指令決定
論理に従い直接的又は間接的に決定し、この出力指令に
基づきモータの出力を制御する出力制御装置において、
上記指令決定論理に関する切換要求を検出する切換要求
検出手段と、切換要求が検出された後少なくとも指令決
定論理の切換が終了するまでの遷移期間中の複数の時点
それぞれについて、その時点における要求出力に応じか
つ切換元の指令決定論理に従い第１の出力指令値を、ま
たその時点における要求出力に応じかつ切換先の指令決
定論理に従い第２の出力指令値を、逐次決定する手段
と、切換要求が検出された後少なくとも遷移期間が終了
するまでの間、第１及び第２の出力指令値に基づき、か
つ前時点における要求出力に対し現時点における要求出
力が差を有していない限り前時点における出力指令の値
に対し有意な変化を示すことがないよう、モータに対す
る現時点における出力指令の値を決定する指令除変手段
と、を備えることを特徴とする。

【０００７】本発明においては、指令決定論理（例えば
マップや数式）に関する切換要求（例えば車両操縦者に
よるスイッチ操作）が検出されたとき、第１及び第２の
出力指令値を決定しこれら第１及び第２の出力指令値に
基づきモータに対する出力指令の値を決定する、という
処理が行われる。この処理は、少なくとも、指令決定論
理の切換が終了するまでの間即ち専ら切換先の指令決定
論理によって出力指令の値が決定される状態になるまで
の間（遷移期間中）は、繰り返して実行される。更に、
第１及び第２の出力指令値に基づきモータに対する出力
指令の値を決定するに際しては、前時点における出力指
令の値に対し有意な変化を示すことがないように、出力
指令の値の時間的変化に制限を課す。従って、本発明に
おいては、指令決定論理の切換に伴う出力指令の値の急
変が防止されなめらかな変化となる。更に、本発明にお
いては、遷移期間中の各時点における要求出力に応じ
て、各時点毎に第１及び第２の出力指令値を決定する。
従って、遷移期間中に要求出力に変化が現れたとき（例
えば車両操縦者がアクセルペダルを踏み込んだとき）に
は、上述のように出力指令の値の時間的変化が制限され
ているにもかかわらず、要求出力の変化に伴う変化が出
力指令の値に現れることとなり、ドライバビリティの悪
化が生じない。なお、指令決定論理は、要求出力を出力
指令の値に直接的に結びつけるものであってもよいし、
間接的に結びつけるものであってもよい。

【０００８】本発明における指令除変手段は、遷移期間
中の各時点において第１の出力指令値に所定値を加算し
（又は第１の出力指令値から所定値を減算し）第２の出
力指令値に漸近させていく構成としてもよい。この構成
では、遷移期間中における出力指令値の増加又は減少速
度が、第１及び第２の出力指令値の値の如何によらず一
定になる。第１の出力指令値と第２の出力指令値の間の
差の大小によらず十分な長さの遷移期間を確保しより滑
らかな切換を実現するには、指令除変手段を、第１の出
力指令値と第２の出力指令値とを加重加算しモータに対
する出力指令の値を決定する手段を含む構成とする。こ
の様にすれば、第１の出力指令値と第２の出力指令値の
間の差が小さい場合（他の条件が同じであれば）モータ
に対する出力指令値の増加又は減少量が小さくなり、よ
り滑らかな切換となる。

【０００９】より好ましくは、指令除変手段が加重加算
に際して用いる重みを、その時間的変化量に制限を施し
ながら各時点毎に更新決定する。この様にすれば、第１
の出力指令値と第２の出力指令値の間の差が大きい場合
でもモータに対する出力指令値の増加又は減少速度を抑
えることができ、モータに対する出力指令の値の変化が
抑えられる。更により好ましくは、指令除変手段が加重
加算に際して用いる重みを、車速に応じてかつ各時点毎
に更新決定する。この様にすれば、例えば車速が低い領
域では第１の指令決定論理、高い領域では第２の指令決
定論理というような車速に応じた指令決定論理切換をあ
わせて実現でき、また車速の変化に応じて自動的にそれ
までの指令決定論理から脱し他の指令決定論理に移行す
ることが可能になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。

【００１１】（１）システム構成 図１に、本発明の一実施形態に係る電気自動車の概略構
成を示す。この図に示す車両は、車載のバッテリ１０の
放電出力をインバータ１２によって直流から三相交流へ
電力変換し、インバータ１２から得られる三相交流電力
にて車両推進用の三相交流モータ１４を駆動する構成を
有している。モータ１４のロータ軸は図示しない駆動輪
に直接、即ちクラッチ、トルクコンバータ等の連結開閉
部材を介さずに連結されているため、モータ１４を駆動
することによって直ちに車両を推進する力が生まれる。

【００１２】また、インバータ１２における電力変換動
作は、ＥＣＵ等から構成される制御装置１６によって制
御されている。この制御装置１６は、インバータ１２と
共にモータ１４に係る出力制御装置を構成している。制
御装置１６は、図示しないアクセルペダル、ブレーキペ
ダル及びシフトレバーの位置を示すアクセル開度率Ｖ
Ａ、ブレーキ踏力及びシフトポジションに係る信号を入
力する。制御装置１６は、後述のようにこれらの信号を
利用してモータ１４に対するトルク指令Ｔｒｅｆを決定
し、決定したトルク指令Ｔｒｅｆに基づき生成した制御
信号をインバータ１２に与えその電力変換動作を制御す
ることにより、トルク指令Ｔｒｅｆに相応したトルク即
ち車両操縦者のペダル操作等に応じた出力トルクを、モ
ータ１４にて発生させる。制御装置１６は、更に、モー
タ１４のロータに付設されているレゾルバ等の回転セン
サ１８からロータ角度位置を示す信号を入力し、これを
モータ回転数Ｎ等車速を示す情報に変換し、トルク指令
Ｔｒｅｆを決定する際等に利用する。この車速情報は、
本実施形態では、更に、マップ混合比率Ｒｏｆｆ（後
述）を決定する際にも使用される。

【００１３】図２に、制御装置１６により所定周期で繰
り返し実行されるトルク指令決定・出力手順を示す。こ
の図に示す手順では、制御装置１６は、まずアクセル開
度率ＶＡ等車両各部にて発生した信号を入力し（１０
０）、入力した信号に基づきモータ負荷率を演算決定し
（１０４，１０８）、決定したモータ負荷率及びモータ
回転数Ｎに基づきトルク指令Ｔｒｅｆを決定し（１０
６，１１０）、決定したトルク指令Ｔｒｅｆに基づき制
御信号を生成してインバータ１２に与える（１１２）。

【００１４】また、この手順を実行するに際しては、制
御装置１６は、ステップ１００にて入力したアクセル開
度率ＶＡやブレーキ踏力に基づきモータ１４を力行させ
るべきかそれとも回生制動すべきかを判定・決定する
（１０２）。上述のステップ１０４及び１０６は力行と
判定したときに、ステップ１０８及び１１０は回生制動
と判定したときに実行される。

【００１５】ステップ１０４及び１０８では、アクセル
開度率ＶＡ又はブレーキ踏力とモータ負荷率とを対応づ
けるマップを、アクセル開度率ＶＡ（ステップ１０４の
場合）又はブレーキ踏力（ステップ１０８の場合）によ
って参照することにより、モータ負荷率を決定する。図
中、ＫＡは力行時のモータ負荷率、ＫＢは回生制動時の
モータ負荷率である。また、ステップ１０６及び１１０
では、モータ回転数Ｎと最大トルクＴｍａｘ及び最小ト
ルクＴｍｉｎとを対応づけるマップ２００を、モータ回
転数Ｎにて参照する。ステップ１０６では、この参照の
結果得られる最大トルクＴｍａｘにモータ負荷率ＫＡを
乗ずることにより、トルク指令Ｔｒｅｆを決定する。ス
テップ１１０では、参照の結果得られる最小トルクＴｍ
ｉｎにモータ負荷率ＫＢを乗ずることにより、トルク指
令Ｔｒｅｆを決定する。

【００１６】（２）モータ負荷率ＫＡ決定手順の概要 本実施形態の特徴は、モータ１４に係る出力制御装置特
に制御装置１６が、モータ負荷率ＫＡを決定する際（１
０４）実行する手順にある。図１に示されているスノー
スイッチ２０は、雪道を登坂する際等に車両操縦者によ
り操作されるスイッチであり、本実施形態におけるＫＡ
決定手順に関連している。

【００１７】まず、エンジンに比べモータは極低騒音で
あるから、その運転音を聴取することで運転状態を判別
してアクセルペダルを操作する、という類の運転手法
は、電気自動車では一般に困難である。他方で、既に述
べたように、本実施形態に係る車両ではモータ１４のロ
ータ軸が駆動輪に直結している。従って、在来エンジン
車両に比べた場合、アクセル操作に若干の難しさがあ
る。この難しさは、平坦路や通常の路面状態下にある道
路を走行する際には表だって現れない。しかし、雪が積
もった坂道を登ろうとする際には、この難しさが現れて
くる。即ち、雪道でアクセルペダルを踏み込みモータひ
いては駆動輪を回転させると、最初の回転により路上の
雪が路面に固く押しつけられるため、それ以後はスリッ
プしやすい路面状態になる。一旦この路面状態になる
と、走行特に登坂に難しさが生まれる。

【００１８】この現象に対する対策の一つとして本実施
形態に係る車両で採用しているのは、スノースイッチ２
０の操作により力行時の指令決定論理を切り換える、と
いう着想である。ここでいう指令決定論理とは、具体的
にはステップ１０４においてアクセル開度率ＶＡにて参
照されるアクセル開度率対モータ負荷率マップ、より一
般的に表現すれば、車両操縦者がモータ１４に対して要
求している出力即ち要求出力に応じてトルク指令Ｔｒｅ
ｆを直接的又は間接的に決定する際に使用されアクセル
特性を定義する論理である。

【００１９】切換の対象となる指令決定論理即ちアクセ
ル開度率対モータ負荷率マップの一例を、図３に示す。
図３中、実線で示されているのはスノースイッチ２０が
オフしているときに支配的になるアクセル開度率対モー
タ負荷率マップであり、破線で示されているのはスノー
スイッチ２０がオンしているときに支配的になるアクセ
ル開度率対モータ負荷率マップである。実線のマップで
定義されている特性は、例えば在来エンジン車両に搭載
されているエンジンの特性を模擬した特性等、アクセル
ペダル操作に対する応答性即ち加速フィーリングを重視
した特性にするのが好ましい。他方、破線のマップで定
義されている特性は、雪の坂道を登るのに適する特性に
する。具体的には、実線のマップに比べアクセル開度率
ＶＡに対するモータ負荷率ＫＡの線形性を高くすると共
に、アクセルペダル全開時（ＶＡ＝１００％のとき）の
モータ負荷率ＫＡを実線のマップに比べ低くすることに
より（図中のδ。但し０＜δ＜１００）、車両操縦者が
アクセルペダル操作によってモータトルクをより好適に
コントロールできるようにする。

【００２０】本実施形態では、更に、力行時の指令決定
論理を切り換える手順に関し、いくつかの工夫を施して
いる。

【００２１】まず、図３中で実線で示されているマップ
を参照して決定したときと、破線で示されているマップ
を参照して決定したときでは、アクセル開度率ＶＡが同
じであってもモータ負荷率ＫＡは同じにならない。従っ
て、スノースイッチ２０が操作されるのに応じて直ちに
マップ即ち指令決定論理を切り換えたとすると、図４に
おいて破線で示されるようにアクセル開度率ＫＡやトル
ク指令Ｔｒｅｆに急峻な変化が生じる。この変化を抑え
よりなめらかな切換を実現するため、本実施形態では、
図４にて実線で示されているように、トルク指令Ｔｒｅ
ｆの時間的変化に制限を施している。

【００２２】但し、スノースイッチ２０の操作後マップ
切換が終了するまでの遷移期間（図４参照）中、どのよ
うな原因によるものであってもモータ負荷率ＫＡに時間
的変化を許さないこととしてしまうと、不都合が生じ
る。例えば、スノースイッチ２０が操作された後遷移期
間が終わらないうちに車両操縦者がアクセルペダルを踏
み込んだとき（又は踏み戻したとき）、遷移期間が終わ
らないうちはその踏み込み（又は踏み戻し）がモータト
ルクの発生・変化として現れないようでは、結局ドライ
バビリティが悪くなってしまう。そこで、本実施形態で
は、図５に示されているように、アクセル開度率ＶＡの
変化については直ちにモータ負荷率ＫＡひいてはトルク
指令Ｔｒｅｆに反映させている。

【００２３】更に、アクセル開度率対モータ負荷率マッ
プの切換がスノースイッチ２０の操作のみに応じて行わ
れるようにしたのでは、状況によっては不都合が生まれ
る。例えば図３に示したマップでは、破線で示されてい
るスノースイッチオン時マップが、実線で示されている
スノースイッチオフ時マップに比べ小さなモータ負荷率
ＫＡを与えている。即ち、スノースイッチ２０がオンし
ている状態では、アクセル開度率ＶＡ及びモータ回転数
Ｎが同じであれば、オフしている状態に比べ小さなモー
タトルクしか発生しない。従って、車両操縦者がスノー
スイッチ２０をオンしたままオフし忘れていると、モー
タ１４のパワー不足が生じる恐れがある。そこで、本実
施形態では、車速具体的にはモータ回転数Ｎが上昇して
きたら自動的にスノースイッチオフ時マップが支配的に
なるような制御を行っている（ソフトウエア的スイッチ
オフ制御）。言い換えれば、スノースイッチ２０は車両
操縦者が持っているマップ切換意志を制御装置１６に伝
える手段として使用されており、現在スノースイッチオ
ン時マップとスノースイッチオフ時マップのいずれを支
配的にさせるべきかに関しては、制御装置１６内部でソ
フトウエア的に管理している。なお、車速がある程度高
ければ、駆動輪が多少スリップしたとしても（即ち加速
フィーリング重視のアクセル特性に従いモータトルクを
制御したとしても）雪の坂道を登れることに、留意され
たい。

【００２４】また、アクセル開度率対モータ負荷率マッ
プの切換、この切換に伴うモータ負荷率ＫＡの時間的変
動の抑制、アクセル開度率ＶＡの変化によるモータ負荷
率ＫＡの変化の許容、及びスノースイッチ２０に関する
ソフトウエア的スイッチオフ制御といった特徴的構成・
特徴的処理は、本実施形態では、スノースイッチオン時
マップとスノースイッチオフ時マップの混合という手法
によって又はこれをもとにして実現されている。

【００２５】ここでいう「混合」とは、スノースイッチ
オン時マップ（図３の例では破線）をアクセル開度率Ｖ
Ａによって参照することによりモータ負荷率ＫＡｏｎを
決定する処理と、スノースイッチオフ時マップ（図３の
例では実線）をアクセル開度率ＶＡによって参照するこ
とによりモータ負荷率ＫＡｏｆｆを決定する処理とを、
並行して又は相前後して実行し、その結果得られた２種
類のモータ負荷率ＫＡｏｎ及びＫＡｏｆｆを加重加算に
よって結合してモータ負荷率ＫＡを求めることである。
加重加算の際にモータ負荷率ＫＡｏｎに乗ぜられる重み
１−Ｒｏｆｆがモータ負荷率ＫＡｏｆｆに乗ぜられる重
みＲｏｆｆより十分大きければスノースイッチオン時マ
ップが支配的になり、逆に重み１−Ｒｏｆｆが重みＲｏ
ｆｆより十分小さければスノースイッチオフ時マップが
支配的になることから、本実施形態では、重みＲｏｆｆ
を徐変させる操作をスノースイッチ２０の操作に応じて
開始させ、これによってアクセル開度率対モータ負荷率
マップの実質的な切換やこの切換に伴うモータ負荷率Ｋ
Ａの時間的変動の抑制を実現している。なお、以下の説
明では、重みＲｏｆｆをマップ混合比率と呼ぶ。

【００２６】更に、「混合」即ち加重加算の対象となる
２種類のモータ負荷率ＫＡｏｎ及びＫＡｏｆｆは、いず
れも、アクセル開度率ＶＡとモータ負荷率とを対応付け
るマップを現在のアクセル開度率ＶＡにて参照すること
により、求められている。従って、アクセル開度率ＶＡ
に変化が現れればモータ負荷率ＫＡｏｎ及びＫＡｏｆｆ
にも変化が現れ、結果として一般にモータ負荷率ＫＡひ
いてはトルク指令Ｔｒｅｆにも変化が現れる。このよう
に、遷移期間中に到来する複数の制御タイミング乃至制
御周期毎にそのときのアクセル開度率ＶＡに応じてモー
タ負荷率ＫＡｏｎ及びＫＡｏｆｆを決めているため、本
実施形態では、時々刻々と現れるアクセル開度率ＶＡの
変化をモータ負荷率ＫＡにその変化として反映させるこ
とができる。

【００２７】更に、モータ回転数Ｎ即ち車速が上昇して
きたときにスノースイッチ２０がオフされていなくても
自動的にスノースイッチオフ時用のアクセル開度率対モ
ータ負荷率マップが支配的になるようにするというソフ
トウエア的スイッチオフ制御は、マップ混合比率Ｒｏｆ
ｆにモータ回転数Ｎに対する特性を持たせることにより
実現している。より具体的には、モータ回転数Ｎが低い
ときにマップ混合比率Ｒｏｆｆが小さくなり高いときに
大きくなるようその内容が設定されているモータ回転数
対マップ混合比率マップを、その時々のモータ回転数Ｎ
にて参照し、マップ混合比率Ｒｏｆｆを決定することに
より、ソフトウエア的スイッチオフ制御を実現してい
る。また、この制御に際し、マップ混合比率Ｒｏｆｆの
変化に最小値ガードＲｍｉｎによる制限を課すことによ
り、モータ負荷率ＫＡの変化を更に滑らかにしている。

【００２８】（３）モータ負荷率ＫＡ決定手順の流れ 図６に、本実施形態における制御装置１６の動作のう
ち、モータ負荷率ＫＡを決定するため図２中のステップ
１０４にて呼び出されるルーチンの流れを示す。この図
に示すルーチンでは、制御装置１６は、まず最小値ガー
ドＲｍｉｎを演算決定し（３００）次にマップ混合比率
Ｒｏｆｆを演算決定する（３０２）。制御装置１６は、
シフトポジションがＤ又はＢレンジである場合には（３
０４）、マップ４００Ａを利用してモータ負荷率ＫＡｏ
ｎを（３０６）、マップ４００Ｂを利用してモータ負荷
率ＫＡｏｆｆを（３０８）、それぞれ決定し、そうでな
い場合（３０４）には、マップ４００Ｃを利用してモー
タ負荷率ＫＡｏｎを（３１０）、マップ４００Ｄを利用
してモータ負荷率ＫＡｏｆｆを（３１２）、それぞれ決
定する。制御装置１６は、モータ負荷率ＫＡｏｎ及びＫ
Ａｏｆｆを次の加重加算式

【数１】ＫＡ＝Ｒｏｆｆ・ＫＡｏｆｆ＋（１−Ｒｏｆ
ｆ）・ＫＡｏｎ により混合してモータ負荷率ＫＡを求める（３１４）。

【００２９】図６の手順にて使用している４種類のマッ
プ４００Ａ〜４００Ｄは、いずれも、前述のアクセル開
度率対モータ負荷率マップの類型である。各マップはア
クセル開度率ＶＡとモータ負荷率（ＫＡｏｎ又はＫＡｏ
ｆｆ）の組合せを複数ポイント分含んでおり、ステップ
３０６〜３１２においては、現在のアクセル開度率ＶＡ
に近い少なくとも２ポイントからの（線形）補間により
モータ負荷率（ＫＡｏｎ又はＫＡｏｆｆ）を求める。ま
た、マップ４００Ａは図３中の破線に相当するスノース
イッチオン時用マップであり、マップ４００Ｂは実線に
相当するスノースイッチオフ時用マップである。マップ
４００Ｃ及び４００Ｄもそれぞれスノースイッチオン時
用又はスノースイッチオフ時用マップであるが、シフト
ポジションがＤ、Ｂ等でないときのみに使用すべくマッ
プ４００Ｂに比べ線形性が高いマップとしている。

【００３０】更に、ステップ３００では、最小値ガード
Ｒｍｉｎを決定すべく図７に示されているルーチンを呼
び出す。このルーチンでは、制御装置１６は、スノース
イッチ２０がオンしているかオフしているかを判定し
（５００）、オンしていれば最小値ガードＲｍｉｎを小
さくする処理を（５０２）、オフしていれば大きくする
処理を（５０４）、それぞれ実行する。具体的には、次
の式

【数２】Ｒｍｉｎ←Ｒｍｉｎ−ＫＤＫＡｏｎ ：スノ
ースイッチオン時（５０２） Ｒｍｉｎ←Ｒｍｉｎ＋ＫＤＫＡｏｆｆ ：スノースイッ
チオフ時（５０４） ただし、ＫＤＫＡｏｎ，ＫＤＫＡｏｆｆ：正の微小値
（徐変量） で示される処理を実行する。図７に示される手順は周期
的に繰返し実行されるから、スノースイッチ２０がオン
している場合ステップ５０２の繰返し実行によって最小
値ガードＲｍｉｎは漸減していき、逆にスノースイッチ
２０がオフしている場合ステップ５０４の繰返し実行に
よって最小値ガードＲｍｉｎは漸増していく。制御装置
１６は、漸減の結果最小値ガードＲｍｉｎが０を下回っ
たときには（５０６）最小値ガードＲｍｉｎを０とし
（５０８）、漸増の結果最小値ガードＲｍｉｎが１００
を上回ったときには（５１０）最小値ガードＲｍｉｎを
１００とする（５１２）。

【００３１】また、スノースイッチ２０がオンしている
かオフしているかを判定する前に、制御装置１６は、シ
フトポジションがＰ、Ｎ等車両の走行を意図しないレン
ジに属しているか否か（５１４）及びアクセル開度率Ｖ
Ａが所定時間Ｔ１以上に亘って０となっているか否か
（５１６）を判定する。いずれかの条件が成立していれ
ば、最小値ガードＲｍｉｎによるマップ混合比率Ｒｏｆ
ｆの制限を解除してもトルク急変等の支障は生じ得ない
とみなせる。そこで、ステップ５１４及び５１６のいず
れかの条件が成立している場合、制御装置１６は、スノ
ースイッチ２０がオンしていれば（５１８）最小値ガー
ドＲｍｉｎを０にし（５２０）、オフしていれば（５１
８）１００にすることにより（５２２）、最小値ガード
Ｒｍｉｎによるマップ混合比率Ｒｏｆｆの制限を実質的
に解除する。

【００３２】また、マップ混合比率Ｒｏｆｆを決定する
ためステップ３０２で呼び出されるルーチンでは、図８
に示されるように、モータ回転数Ｎの絶対値即ち車速の
絶対値にてマップ７００が参照される（６００）。マッ
プ７００はモータ回転数Ｎの絶対値乃至車速の絶対値を
マップ混合比率Ｒｏｆｆに対応付けるマップであり、図
示の如く、低速域ではＲｏｆｆ＝０（％）、高速域では
Ｒｏｆｆ＝１００（％）、その中間の速度領域では０
（％）から１００（％）へと徐々に遷移する速度特性を
マップ混合比率Ｒｏｆｆに与えている。制御装置１６
は、マップ７００を参照することにより求めたマップ混
合比率Ｒｏｆｆを前述のステップ３１４にて使用する。
但し、マップ混合比率Ｒｏｆｆの変化を抑えるため、マ
ップ混合比率Ｒｏｆｆが最小値ガードＲｍｉｎを下回っ
ている場合には（６０２）最小値ガードＲｍｉｎをマッ
プ混合比率Ｒｏｆｆとして（６０４）ステップ３１４を
実行する。

【００３３】（４）他の実施形態以上説明した実施形態
では、マップの「混合」という手段を以て本発明を実施
しているが、本発明はそれ以外の手段によっても実施で
きる。例えば、図９に示されている手順で制御状態が遷
移するよう、本発明に係る出力制御装置を構成すること
もできる。

【００３４】図９中、８００Ａで示されているのはスノ
ースイッチオフ時用のアクセル開度率対モータ負荷率マ
ップが支配的な通常制御状態であり、８００Ｃで示され
ているのはスノースイッチオン時用のアクセル開度率対
モータ負荷率マップが支配的なスノーモード状態であ
る。また、８００Ｂで示されているのは通常制御状態８
００Ａからスノーモード状態８００Ｃへ移行する際にモ
ータ負荷率ＫＡを滑らかに変化させる制御が行われる特
性変更開始状態であり、８００Ｄで示されているのはス
ノーモード状態８００Ｃから通常制御状態８００Ａへ移
行する際にモータ負荷率ＫＡを滑らかに変化させる制御
が行われる特性変更終了状態である。

【００３５】通常制御状態８００Ａでは、スノースイッ
チオフ時用のアクセル開度率対モータ負荷率マップ（例
えば図３中の実線）により決められる値ＫＡｏｆｆが、
トルク指令Ｔｒｅｆを決めるためのモータ負荷率ＫＡと
して用いられている。また、特性変更開始状態８００Ｂ
や特性変更終了状態８００Ｄで用いられる積算用変数Ｄ
ＫＡは０にリセットされている。

【００３６】スノーモード状態８００Ｃへの移行を始め
るための条件が成立したとき（図１のシステムでいえば
スノースイッチ２０が車両操縦者により操作されかつそ
のときの車速（乃至モータ回転数Ｎ）の絶対値が所定値
ｖ１以下であるとき）、次の式

【数３】ＤＫＡ＝ＤＫＡ＋ＫＤＫＡｏｎ ＫＡ＝ｍａｘ（ＫＡｏｆｆ−ＤＫＡ，ＫＡｏｎ） 但し、ｍａｘ（・）：最大値を求める関数 に示される処理即ちモータ負荷率ＫＡを（アクセル開度
率ＶＡの変化による変化分を除けば）ＫＤＫＡｏｎずつ
減少させていく処理が、ＫＡｏｆｆ−ＤＫＡ＜ＫＡｏｎ
の状態が所定時間Ｔ２以上続くか特性変更開始状態８０
０Ｂが所定時間Ｔ３（但しＴ３はＴ２に比べ十分長い）
以上続くかいずれかに至るまで、繰返し実行される。な
お、モータ負荷率ＫＡｏｎ及びＫＡｏｆｆが各時点のア
クセル開度率ＶＡに基づき逐次決定されること即ち図５
に示されるようなアクセル操作に対する即応性がこれに
より提供されていることに、留意されたい。その後のス
ノーモード状態８００Ｃでは、スノースイッチオン時用
のアクセル開度率対モータ負荷率マップ（例えば図３中
の破線）により決められる値ＫＡｏｎが、トルク指令Ｔ
ｒｅｆを決めるためのモータ負荷率ＫＡとして用いられ
ている。また、積算用変数ＤＫＡは０にリセットされて
いる。

【００３７】スノーモード状態８００Ｃを終了させるた
めの条件が成立したとき（図１のシステムでいえばスノ
ースイッチ２０が車両操縦者により操作されかつそのと
きの車速（乃至モータ回転数Ｎ）の絶対値が所定値ｖ２
以上であるとき）、次の式

【数４】ＤＫＡ＝ＤＫＡ＋ＫＤＫＡｏｆｆ ＫＡ＝ｍｉｎ（ＫＡｏｎ＋ＤＫＡ，ＫＡｏｆｆ） 但し、ｍｉｎ（・）：最小値を求める関数 に示される処理即ちモータ負荷率ＫＡを（アクセル開度
率ＶＡの変化による変化分を除けば）ＫＤＫＡｏｆｆず
つ増加させていく処理が、ＫＡｏｎ＋ＤＫＡ＞ＫＡｏｆ
ｆの状態が所定時間Ｔ４以上続くか特性変更終了状態８
００Ｄが所定時間Ｔ５（但しＴ５はＴ４に比べ十分長
い）以上続くかいずれかに至るまで、繰返し実行され
る。

【００３８】このような手順によっても、前述した実施
形態において得られていた機能乃至効果、即ち雪の坂道
の登坂等の際のアクセルコントロール性の向上、指令決
定論理の滑らかな切換、アクセル操作への即応性の維
持、ソフトウエア的なスイッチオフ制御等を、実現する
ことができる。

【００３９】（５）補遺 以上の実施形態ではマップを指令決定論理として用いて
いたが、数式を指令決定論理として使用することも可能
である。また、アクセル開度率ＶＡからモータ負荷率Ｋ
Ａを決定しこのモータ負荷率ＫＡとモータ回転数Ｎとか
らトルク指令Ｔｒｅｆを決定するという手順を用いてい
たが、本発明を実施する際には、アクセル開度率ＶＡと
モータ回転数Ｎとからトルク指令Ｔｒｅｆを決定すると
いう手順を用いてもよい。その場合、“指令決定論理”
に相当するのは、例えば、アクセル開度率ＶＡ、モータ
回転数Ｎ及びトルク指令Ｔｒｅｆを対応づける三次元の
マップである。また、マップの「混合」を実現する手法
として加重加算を示したが、単純な加重加算以外の手法
を「混合」のため用いることもできる。

【００４０】また、本発明の適用対象は図１に示す車両
には限定されない。例えば、交流モータではなく直流モ
ータを車両推進用に使用する車両や、インバータではな
くチョッパを使用する車両等にも、本発明を適用でき
る。更に、本発明の適用対象は、いわゆる純粋な電気自
動車に限定されるものではない。例えば、駆動輪側から
みてモータと並列に連結されているエンジン等の動力源
を備えるパラレルハイブリッド車や、モータへ駆動電力
を供給しかつバッテリを充電する手段として使用可能な
エンジン駆動発電機等の電力源を備えるシリーズハイブ
リッド車や、パラレルハイブリッド車とシリーズハイブ
リッド車とを複合させた形態を有する車両にも、本発明
を適用できる。

【００４１】加えて、本発明の適用対象は雪の坂道の登
坂には限定されない。即ち、本発明は、搭載している複
数の指令決定論理の間での切換・遷移が行われるような
制御方法を採用している車両であれば適用できる。例え
ば、エンジンとモータが駆動輪側からみて並列に連結さ
れているパラレルハイブリッド車において、エンジン側
の運転状態に応じてモータ側の運転状態を切り換えるた
め、モータに係る指令決定論理を切り換えるようなケー
スにも、本発明を適用できる。また、共通のモータから
各駆動輪にトルクを供給する四輪駆動車において、４個
の駆動輪全てを駆動するモードとそのうち２個の駆動輪
のみを駆動するモードとの切換のため、モータに係る指
令決定論理を切り換えるようなケースにも、本発明を適
用できる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
指令決定論理に関する切換要求が検出されたとき、第１
及び第２の出力指令値を決定し、前時点における出力指
令の値に対し有意な変化を示すことがないよう出力指令
の値の時間的変化に制限を課しながら、これら第１及び
第２の出力指令値に基づきモータに対する出力指令の値
を決定する、という処理を、少なくとも指令決定論理の
切換が終了するまでの遷移期間中に繰り返して実行する
ようにしたため、指令決定論理の切換に伴う出力指令の
値の急変を防止できなめらかな変化にすることができ
る。更に、遷移期間中の各時点における要求出力に応じ
て各時点毎に第１及び第２の出力指令値を決定するよう
にしたため、遷移期間中に要求出力に変化が現れたとき
には上述の制限にもかかわらず要求出力の変化に伴う変
化が出力指令の値に現れることとなり、ドライバビリテ
ィの悪化を防止できる。

【００４３】更に、第１の出力指令値と第２の出力指令
値とを加重加算しモータに対する出力指令の値を決定す
るようにすれば、第１の出力指令値と第２の出力指令値
の間の差が小さい場合モータに対する出力指令値の単位
時間当たり増加又は減少量が小さくなるため、モータ出
力に関しよりなめらかな変化を実現できる。また、加重
加算に際して用いる重みをその時間的変化量に制限を施
しながら各時点毎に更新決定する様にすれば、第１の出
力指令値と第２の出力指令値の間の差が大きい場合でも
モータに対する出力指令値の増加又は減少速度を抑える
ことができ、モータに対する出力指令の値の変化が抑え
られる。更には、加重加算に際して用いる重みを車速に
応じてかつ各時点毎に更新決定する様にすれば、例えば
車速が低い領域では第１の指令決定論理、高い領域では
第２の指令決定論理というような車速に応じた指令決定
論理切換をあわせて実現でき、また車速の変化に応じて
自動的にそれまでの指令決定論理から脱し他の指令決定
論理に移行することも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施するのに適する電気自動車のシ
ステム構成を示すブロック図である。

【図２】 制御装置の概略動作を示すフローチャートで
ある。

【図３】 アクセル開度率対モータ負荷率マップの一例
を示す図である。

【図４】 指令決定論理の切換に際しての処理を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図５】 指令決定論理の切換に際しての処理を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図６】 力行時のモータ負荷率を決定するルーチンを
示すフローチャートである。

【図７】 最小値ガードを決定するルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図８】 マップ混合比率を決定するルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図９】 他の実施形態における制御手順を示す制御状
態遷移図である。

【符号の説明】

１０ バッテリ、１２ インバータ、１４ モータ、１
６ 制御装置、２０スノースイッチ、ＶＡ アクセル開
度率、ＫＡ，ＫＡｏｎ，ＫＡｏｆｆ モータ負荷率、Ｒ
ｍｉｎ 最小値ガード、Ｒｏｆｆ マップ混合比率、Ｔ
ｒｅｆ トルク指令。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両を推進するためのモータに対する出
   力指令の値を、要求出力に応じかつ所与の指令決定論理
   に従い直接的又は間接的に決定し、この出力指令に基づ
   き上記モータの出力を制御する出力制御装置において、 上記指令決定論理に関する切換要求を検出する手段と、 上記切換要求が検出された後少なくとも指令決定論理の
   切換が終了するまでの遷移期間中の複数の時点それぞれ
   について、その時点における要求出力に応じかつ切換元
   の指令決定論理に従い第１の出力指令値を、またその時
   点における要求出力に応じかつ切換先の指令決定論理に
   従い第２の出力指令値を、逐次決定する手段と、 上記切換要求が検出された後少なくとも上記遷移期間が
   終了するまでの間、上記第１及び第２の出力指令値に基
   づき、かつ前時点における要求出力に対し現時点におけ
   る要求出力が差を有していない限り前時点における出力
   指令の値に対し有意な変化を示すことがないよう、上記
   モータに対する現時点における出力指令の値を決定する
   指令除変手段と、 を備えることを特徴とする出力制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の出力制御装置において、
   上記指令除変手段が、上記第１の出力指令値と上記第２
   の出力指令値とを加重加算し上記モータに対する出力指
   令の値を決定する手段を含むことを特徴とする出力制御
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の出力制御装置において、
   上記指令除変手段が、上記加重加算に際して用いる重み
   をその時間的変化量に制限を施しながら各時点毎に更新
   決定する手段とを含むことを特徴とする出力制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の出力制御装置にお
   いて、上記指令除変手段が、上記加重加算に際して用い
   る重みを車速に応じてかつ各時点毎に更新決定する手段
   を含むことを特徴とする出力制御装置。