特開 2022-182153 電動車両の制御方法及び電動車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022182153

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】電動車両の制御方法及び電動車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/20 20060101AFI20221201BHJP

   B60L 7/14 20060101ALI20221201BHJP

   B60W 30/16 20200101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

B60L15/20 J

B60L7/14

B60W30/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021089533

(22)【出願日】2021-05-27

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】荻野 崇

(72)【発明者】

【氏名】東岡 徹

(72)【発明者】

【氏名】宮入 武

【テーマコード（参考）】

3D241

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D241BA02

3D241BC01

3D241CA06

3D241CA08

3D241CC03

3D241CE02

3D241CE04

3D241CE05

3D241DA13Z

3D241DA39Z

3D241DB01Z

3D241DB02Z

3D241DB05Z

3D241DC51Z

5H125AA01

5H125AC12

5H125BA00

5H125CA01

5H125CA14

5H125CB02

5H125DD11

5H125EE42

5H125EE49

5H125EE55

5H125EE61

(57)【要約】

【課題】運転者による運転モードの選択を容易に行うことができる。
【解決手段】アクセル開度に応じて駆動源であるモータを制御する電動車両の制御方法において、アクセル開度の大きさに応じた領域として、第１操作領域、第１操作領域よりもアクセル開度が小さな第２操作領域、及び、第２操作領域よりもアクセル開度が小さな第３操作領域が設けられる。電動車両の制御方法によれば、アクセル開度が第２操作領域に含まれる場合には、電動車両の周囲状況に応じた走行パターンに沿ってモータを駆動させ、アクセル開度が第１操作領域及び第３操作領域に含まれる場合には、アクセル開度に応じた駆動力が発生するようにモータを駆動させる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクセル開度に応じて駆動源であるモータを制御する電動車両の制御方法であって、
前記アクセル開度の大きさに応じた領域として、第１操作領域、前記第１操作領域よりも前記アクセル開度が小さな第２操作領域、及び、前記第２操作領域よりも前記アクセル開度が小さな第３操作領域が設けられ、
前記アクセル開度が前記第２操作領域に含まれる場合には、前記電動車両の周囲状況に応じた走行パターンに沿って前記モータを駆動させ、
前記アクセル開度が前記第１操作領域及び前記第３操作領域に含まれる場合には、前記アクセル開度に応じた駆動力が発生するように前記モータを駆動させる、電動車両の制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載の電動車両の制御方法であって、
前記走行パターンは、前記電動車両の位置情報、及び、周辺状態情報に応じて定められる、
電動車両の制御方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の電動車両の制御方法であって、
前記アクセル開度が前記第２操作領域から前記第３操作領域まで低下した場合には、前記電動車両の速度が大きいほど大きな制動力を発生させるように前記モータを制御する、電動車両の制御方法。

【請求項4】

請求項３に記載の電動車両の制御方法であって、
前記電動車両が前方の他の車両を追従する前車追従運転支援機能を選択的に実行可能に構成され、
前記アクセル開度が前記第２操作領域から前記第１操作領域に変化する場合であって、前記前車追従運転支援機能が選択されている場合には、前記前車追従運転支援機能を実行する、電動車両の制御方法。

【請求項5】

アクセル開度に応じて駆動源であるモータを制御するコントローラを備える電動車両の制御装置であって、
前記アクセル開度の大きさに応じた領域として、第１操作領域、前記第１操作領域よりも前記アクセル開度が小さな第２操作領域、及び、前記第２操作領域よりも前記アクセル開度が小さな第３操作領域が設けられ、
前記コントローラは、
前記アクセル開度が前記第２操作領域に含まれる場合には、前記電動車両の周囲状況に応じた走行パターンに沿って前記モータを駆動させ、
前記アクセル開度が前記第１操作領域及び前記第３操作領域に含まれる場合には、前記アクセル開度に応じた駆動力が発生するように前記モータを駆動させる、電動車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車両の制御方法及び電動車両の制御装置の提供を目的とする。

【背景技術】

【0002】

運転者が車両を運転する場合に複数の運転モードの中から所定の運転モードを選択することによって、選択された運転モードに応じて車両を走行させることができる。例えば、特許文献１には、運転者が３つの運転モードのうちの１つのモードを選択し、選択したモードに沿った運転を行う技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１２９０２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された技術によれば、運転モードの選択手段としてダイヤル式等のスイッチが用いられている。しかしながら、運転モードを選択するためには手動のスイッチ操作が必要であるため、運転者がハンドルやペダルの従来の運転操作以外の操作をする必要がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様によれば、アクセル開度に応じて駆動源であるモータを制御する電動車両の制御方法において、アクセル開度の大きさに応じた領域として、第１操作領域、第１操作領域よりもアクセル開度が小さな第２操作領域、及び、第２操作領域よりもアクセル開度が小さな第３操作領域が設けられる。電動車両の制御方法によれば、アクセル開度が第２操作領域に含まれる場合には、電動車両の周囲状況に応じた走行パターンに沿ってモータを駆動させ、アクセル開度が第１操作領域及び第３操作領域に含まれる場合には、アクセル開度に応じた駆動力が発生するようにモータを駆動させる。

【発明の効果】

【0006】

本発明の運転支援装置の一態様によれば、運転者による運転モードの選択を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、アクセル開度の概略説明図である。

【図3】図３は、駆動力制御を示すフローチャートである。

【図4】図４は、前方の信号機が発進可に変化した場合に車両が発進する場合のタイミングチャートである。

【図5】図５は、コインパーキングにおいて段差を乗り上げて発進する場合のタイミングチャートである。

【図6】図６は、変形例に係る駆動力制御を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。説明において、同一のものには同一符号を付して重複説明を省略する。なお、各実施形態においては、モータが駆動源であるとともに、モータへ供給される電源を発電可能なエンジンを備えるハイブリッド型の車両である例を用いて説明するが、これに限らない。エンジンを搭載しない電動車両や、燃料電池を発電源として備える電動車両等において本発明が実施されてもよい。

【0009】

図１は、本実施形態に係わる車両１００の概略構成図である。車両１００は、エンジン１（内燃機関）と、発電機２（電動機）と、モータ３（駆動源）と、バッテリ４と、車輪７（駆動輪）とを備えるハイブリッド型の車両である。車両１００においては、車両１００の駆動力は、エンジン１からではなく、バッテリ４の電力供給を受けて回転駆動するモータ３から得られる。このような車両１００は、エンジン１、バッテリ４、モータ３、車輪７が直列接続（シリーズ接続）されることから、シリーズハイブリッド型の車両と称される。また、モータ３は、車両の駆動源となるため駆動モータと称されることもある。

【0010】

エンジン１は、発電機２に機械的に連結されている。発電機２は、バッテリ４に対して送受電可能に電気的に接続されている。発電機２とモータ３との間、及び、モータ３とバッテリ４との間は送受電可能に電気的に接続されている。モータ３はギア５を介して車軸６に機械的に連結され、車軸６は車輪７と接続されている。

【0011】

エンジン１において発生する駆動トルクは発電機２に伝達され、発電機２はエンジン１を駆動源として回転して発電を行う。発電機２の発電電力がバッテリ４に流れる場合には、当該電力はバッテリ４に充電される。発電機２の発電電力がモータ３に流れる場合には、当該電力はモータ３の駆動に用いられる。

【0012】

モータ３は、発電機２及びバッテリ４のいずれか一方、もしくは両方から電力の供給を受け、供給された電力を用いて回転駆動して駆動トルクを発生させる。モータ３の駆動トルクは、ギア５及び車軸６を介して車輪７に伝達される。車輪７がモータ３の駆動トルクにより回転することで、車両１００は走行する。

【0013】

車両１００の減速時や、車両１００が坂道を下る場合などにおいて、モータ３は発電機として動作して回生電力を発生させる。モータ３において回生電力が発生する場合には、ギア５及び車軸６を介して車輪７に回生制動力が発生する。また、モータ３で発生した回生電力がバッテリ４に流れることにより、回生電力がバッテリ４に充電される。

【0014】

バッテリ４は、充放電可能な二次電池である。バッテリ４は、発電機２において発電された電力、及び、回生制動を行うモータ３において発電される電力を充電できる。一方、バッテリ４は、モータ３に対して電力供給をする場合には放電する。

【0015】

発電機２、モータ３、及び、バッテリ４の間の電力授受の方向は、車両の走行シーン、その他、車両に搭載された補機（エアコン、カーステレオ、ナビシステムなど）を含む車両全体の電力の需給状況に応じて、バッテリ４の充電状態、モータ３の駆動状態などに基づいて変化しうる。発電機２、モータ３、及び、バッテリ４の間の電力授受の方向は、後述するコントローラ１０の制御によって定められる。

【0016】

例えば、モータ３が駆動力を発生させる必要がある場合には、バッテリ４からモータ３に電力が供給される。バッテリ４から十分な電力をモータ３に供給できない場合には、エンジン１を駆動させて発電機２において電力を生成させ、バッテリ４に貯蔵された電力に加えて発電機２で発電された電力がモータ３に供給される。

【0017】

バッテリ４の充電が完了していない場合には、車両の減速時や車両が坂道を下る際にモータ３によって発生した回生電力が、モータ３からバッテリ４に供給される。さらに、バッテリ４の充電が完了していない状態では、エンジン１を駆動させて発電機２で電力を生成し、発電機２において発電された電力がバッテリ４に供給されてもよい。

【0018】

バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）について、充電量が多い（ＳＯＣが高い）場合などには、車両の減速時や車両が坂道を下る際にモータ３によって発生した回生電力が発電機２に供給される。この場合、モータ３から発電機２に供給された回生電力は強制的に放電される。

【0019】

車両１００は、全体を制御するコントローラ１０と、機能スイッチ１１と、セレクトレバー１２と、ブレーキセンサ１３と、アクセルポジションセンサ１４（ＡＰＳ）と、カメラ１５と、ＧＰＳ１６と、通信部１７と、ジャイロセンサ１８とを備える。コントローラ１０は、機能スイッチ１１、セレクトレバー１２、ブレーキセンサ１３、アクセルポジションセンサ１４、カメラ１５、ＧＰＳ１６、通信部１７、及び、ジャイロセンサ１８の各々に電気的に接続されている。

【0020】

機能スイッチ１１は、運転者によって操作可能に構成されたスイッチである。機能スイッチ１１の操作によって複数の運転支援機能のうちのいずれが選択されると、選択された運転支援機能を示す信号がコントローラ１０に出力される。機能スイッチ１１により選択可能な運転支援機能には、前方車両を自動的に追従する前車追従運転支援機能が含まれる。前車追従運転支援機能が実行される場合には、車両１００の速度や前方の車両までの距離等が自動的に調整され、車両１００は前方の車両に追従する。なお、前車追従運転支援機能においては、アクセル、ブレーキ、ステアリングの全てが自動で制御されてもよく、このような機能により運転者の負担を軽減できる。前車追従運転支援機能においては、例えば、運転者が設定した車速（３０～１００ｋｍ／ｈ）で先行車両との車間距離を一定に保つように制御することに加えて、車線の中央を走行するようにステアリング制御がなされてもよい。また、前車追従運転支援機能の実行中においてはディスプレイにその旨が表示される。

【0021】

セレクトレバー１２は、運転者の操作による運転レンジの選択に用いられるレバーである。セレクトレバー１２により選択可能なレンジには、例えば、ドライブレンジ（Ｄ）、ブレーキレンジ（Ｂ）、リバースレンジ（Ｒ）、ニュートラルレンジ（Ｎ）、パーキングレンジ（Ｐ）などが含まれる。コントローラ１０は、セレクトレバー１２により選択された運転レンジを示す信号を受け付ける。

【0022】

ブレーキセンサ１３は、ブレーキペダルの近傍に設けられており、運転者のブレーキペダルの操作量を検出する。ブレーキセンサ１３は、運転者のブレーキペダルの操作量を検出すると、検出した操作量に応じた制動力を発生させるために、当該操作量を示す信号をコントローラ１０へと出力する。

【0023】

アクセルポジションセンサ１４は、アクセルペダルの近傍に設けられており、運転者のアクセルペダルの操作量を検知する。アクセルポジションセンサ１４は、運転者のアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａｃを検出すると、検出したアクセル開度Ａｃを示す信号をコントローラ１０へと出力する。

【0024】

カメラ１５は、車両１００の周辺を撮影すると、撮影した画像または動画データをコントローラ１０へ出力する。ＧＰＳ（Global Positioning System）１６は、車両１００の位置情報を取得すると、取得した位置情報をコントローラ１０へ出力する。通信部１７は、ネットワークを介してサーバを含む種々の機器と通信可能に構成されており、交通状況や気象情報等の車両１００の周辺状態を取得する。ジャイロセンサ１８は、車両１００の傾き及び加速度を検出すると、検出した角度及び加速度をコントローラ１０へと出力する。

【0025】

コントローラ１０は、エンジン１、発電機２及びモータ３と、信号線を介して電気的に接続されている。コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃに応じた駆動トルクをモータ３で生じさせるために、トルク指令値Ｔｃを算出してモータ３へ送信する。なお、モータ３はトルクに替えて回転数により制御されてもよい。回転数と車速とは相関はギア５の構成比により定まるため、回転数が制御される場合には車速を直接的に制御することができる。

【0026】

同時に、コントローラ１０は、バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）に応じて、エンジン１、発電機２及びモータ３を制御する。コントローラ１０によって、エンジン１、発電機２及びモータ３の駆動状態が制御され、その他、図示しない補機の状態が定まることにより、発電機２、モータ３及びバッテリ４の間の電力の流れが定まる。

【0027】

コントローラ１０は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備える汎用のマイクロコンピュータにより実現可能である。マイクロコンピュータをコントローラ１０として機能させるためのコンピュータプログラム（制御プログラム）を、マイクロコンピュータにインストールして実行する。これにより、汎用のマイクロコンピュータは、コントローラ１０として機能する。

【0028】

なお、本実施形態では、ソフトウェアによってコントローラ１０を実現する例を示すが、以下に示す各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、コントローラ１０を構成することも可能である。また、コントローラ１０に含まれる複数のユニットを個別のハードウェアにより構成してもよい。更に、コントローラ１０は、車両にかかわる他の制御に用いる電子制御ユニット（ＥＣＵ）と兼用してもよい。

【0029】

次に、図２、３を用いて前車追従運転支援機能が実行されていない通常運転時におけるモータ３の制御方法について説明する。ここで、図２は、アクセル開度Ａｃのレベルの説明図である。図３は、アクセル開度Ａｃに応じたモータ３の制御を示すフローチャートである。

【0030】

図２は、アクセルペダルの踏込量の説明図である。この図に示されるように、アクセルペダルの踏込量に応じて定まるアクセル開度Ａｃは、アクセルポジションセンサ１４により取得され、３段階のレベルで示される操作領域２１～２３のいずれかに含まれる。そして、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが含まれる操作領域２１～２３に応じて、トルク指令値Ｔｃの算出方法を切り替える。

【0031】

なお、アクセルペダルが踏み込まれていない場合には、アクセル開度Ａｃは０であり、アクセルペダルの踏込量が大きくなるほど、アクセル開度Ａｃは大きくなるものとする。また、アクセル開度Ａｃが大きい（踏み込まれている）方から順に、第１操作領域２１、第２操作領域２２、及び、第３操作領域２３が設けられ、各操作領域は相互に隣接している。なお、第３操作領域２３には、アクセル開度Ａｃが０である場合が含まれる。

【0032】

例えば、運転者が車両１００を発進させる場合にアクセルペダルを踏みこむと、アクセル開度Ａｃが含まれる操作領域は、第３操作領域２３、第２操作領域２２、及び、第１操作領域２１の順に遷移する。このように遷移する場合においては、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３である間は、コントローラ１０はアクセル開度Ａｃに応じたトルク指令値Ｔｃを生成する。そして、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれると、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃによらず後述の最適駆動力制御を行うようにトルク指令値Ｔｃを設定する。そして、アクセル開度Ａｃが第１操作領域２１に含まれると、コントローラ１０は、再び、アクセル開度Ａｃに応じたトルク指令値Ｔｃを設定する。

【0033】

最適駆動力制御は、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれる場合に実行され（オンとなり）、第１操作領域２１及び第３操作領域２３に含まれる場合には実行されない（オフとなる）。すなわち、アクセル開度Ａｃに応じて最適駆動力制御が選択的にオン／オフされることになる。そのため、第２操作領域２２は、最適駆動力制御のスイッチオン領域であり、第１操作領域２１及び第３操作領域２３は、最適駆動力制御のスイッチオフ領域と理解されうる。

【0034】

アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれる場合には、コントローラ１０は、道路や交通状況等の車両１００の周辺状態情報に応じた最適な車速変化を実現するように、モータ３に対するトルク指令値Ｔｃを算出する。

【0035】

最適駆動力制御の例としては、車両１００が交差点において前方の信号機が進行可（青）の表示に変更した後に左折する場合に、左折中は所定の速度で進行するような車速変化を実現するようにトルク指令値Ｔｃを変化させる。例えば、ＧＰＳ１６により取得した位置情報に基づいて、汎用的なナビゲーションを用いて走行シーンが判断される。なお、走行シーンの判断においては、補助的に、セレクトレバー１２に加えて、車載カメラ及びレーダー等を使用してもよい。そして、走行シーンに応じて車速が設定され、設定された車速となるようにモータ３に対するトルク指令値が設定される。具体的に、交差点において発車する場合には、車速が２０ｋｍ／ｈ程度となるようにトルク指令値Ｔｃが設定される。これにより、運転者は、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれるようにアクセルペダルを操作するだけでよくなるため、ハンドル操作に集中することができる。最適駆動力制御の他の例としては、ロック板のあるコインパーキングにおいて駐車後に精算して車両１００を発進させる場合に、収納されたロック板による段差を乗り越えて車両１００を前進又は後退させる必要がある。このような場合に、コントローラ１０は、車両１００内の揺れを発生させないようなトルク指令値Ｔｃを生成する。具体的に、コインパーキング等において折り畳まれたロック板を乗り越える場合には、車速が５～７ｋｍ／ｈ程度となるようにトルク指令値Ｔｃが設定される。その結果、車両１００の上下加速度に起因する不快感を抑制することができる。

【0036】

一方、第１操作領域２１及び第３操作領域２３においては、最適駆動力制御は実行されない。第１操作領域２１においては、運転者により操作されたアクセル開度Ａｃに応じたトルク指令値Ｔｃが設定される。アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれる場合であって、アクセル開度Ａｃがゼロから第３操作領域２３へと遷移した場合は、車両１００が発進する場合であるため、運転者により操作されたアクセル開度Ａｃに応じたトルク指令値Ｔｃが設定される。一方、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれる場合であって、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２から第３操作領域２３へと遷移した場合には、車両１００が停車されるように負のトルク指令値Ｔｃが生成される。なお、この場合に、負のトルク指令値Ｔｃは車速が大きいほど絶対値が大きくなるように設定され、車速が小さいほど絶対値が小さくなるように設定される。

【0037】

このように、運転者はアクセル開度Ａｃが第２操作領域２２の範囲に含まれるようにアクセルペダルを制御することにより、最適駆動力制御を実行（オン）できる。その結果、運転者による細かいアクセル操作が不要となり疲労を抑制できるとともに、運転者の技量によらずに車両１００の周囲状況に応じた最適な走行が可能となる。

【0038】

また、最適駆動力制御は、手動のスイッチ操作等ではなくアクセルペダルのような運転者にとって操作が容易な方法で切り替えることができるため、手動スイッチ操作のわずらわしさがない。さらに、最適駆動力制御を行う第２操作領域２２と、アクセル開度Ａｃに応じた駆動力制御を行う第１操作領域２１とが連続しているため、運転者は自らの意思で運転していると感じられることが可能となる。このように、比較的簡易な方法かつ運転者の意図に沿って最適駆動力制御のオン／オフの切替を実現することができる。

【0039】

図３は、本実施形態の駆動力制御を示すフローチャートである。なお、フローチャートに示された制御は、車両１００が発進を行う場合に行われるものであって、初期状態においては車速がゼロ、かつ、アクセル開度Ａｃがゼロであるものとする。

【0040】

ステップＳ１において、コントローラ１０は、機能スイッチ１１、セレクトレバー１２、ブレーキセンサ１３、及び、アクセルポジションセンサ１４の検出信号を取得する。さらに、コントローラ１０は、ジャイロセンサ１８により取得されるセンサ値、及び、カメラ１５により撮影される画像、ＧＰＳ１６により検出される位置情報、及び、通信部１７を介して取得される交通状況や気象情報等を取得する。なお、センサ検出値等の取得は、ステップＳ１に限られず任意のタイミングで実行されてもよい。

【0041】

ステップＳ２において、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれているか否かを判定する。コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれない場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、次に、ステップＳ４の処理を行う。アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれる場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、次に、ステップＳ３の処理を行う。

【0042】

ステップＳ３において、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃに応じた駆動力制御を行う。アクセル開度Ａｃがゼロから第３操作領域２３へと変化した状態は、車両１００を発進させようとする状態であり、運転者はより大きな駆動力を得ようとしていると判断される。そこで、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃに応じたトルク指令値Ｔｃを算出する。コントローラ１０は、ステップＳ３の処理を終えると、次にステップＳ１の処理に戻り、再度センサ検出値を取得する。

【0043】

ステップＳ４において、コントローラ１０は、ステップＳ１において取得された車速、現在位置、周辺状態情報（信号機・天候状況を含む）、及び、車両１００の傾き等（これらは、車両１００の周囲状況と総称されうる）に基づいて、車両１００の走行シーンを判断する。例えば、走行シーンとしては、信号機の手前において前方の信号機の表示が停止（赤）から進行可（青）に変化した場合や、コインパーキングにおいて停車中の状態から折り畳まれたロック板を乗り上げて発進をする場合等が含まれる。

【0044】

ステップＳ５において、コントローラ１０には、走行シーンに応じて記憶している車速マップの中から、ステップＳ４において判断された走行シーンに応じた車速マップを読み出す。なお、車速マップにおいては、発進開始後の経過時間と車速との関係が示されている。車速マップに応じて経時的に車速が変化するようにコントローラ１０がモータ３のトルク指令値Ｔｃを変化させることにより、走行シーンに応じた最適な駆動力制御を行うことができる。

【0045】

ステップＳ６において、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれているか否かを判定する。アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれない場合には（Ｓ６：Ｎｏ）、発車過程において再びアクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれる状態となった、あるいは、第１操作領域２１に含まれる状態にまでなったと判断され、次に、ステップＳ３に戻って処理を行う。アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれる場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、最適駆動力制御を実行する必要があると判断し、次に、ステップＳ７の処理を行う。

【0046】

ステップＳ７において、コントローラ１０は、モータ３から入力される回転数に基づいて、ステップＳ５において選択された車速マップに示される車速となるように、モータ３に対するトルク指令値Ｔｃを算出する。車速マップには経時的に変化する車速が示されているため、走行状況に応じた最適な駆動力を得ることができる。

【0047】

ステップＳ８において、コントローラ１０は、再度、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれているか否かを判定する。アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれる場合には（Ｓ８：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、最適駆動力制御を継続する必要があると判断し、次に、ステップＳ１に戻ってセンサ値の取得処理を行う。一方、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれない、すなわち、第１操作領域２１又は第３操作領域２３に含まれる状態となったと判断できる場合には（Ｓ８：Ｎｏ）、次に、ステップＳ９の処理を行う。

【0048】

ステップＳ９において、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれるか否かを判定する。アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれない場合には（Ｓ９：Ｎｏ）、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが第１操作領域２１に含まれると判断し、次に、ステップＳ１２の処理を行う。一方、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれる場合には（Ｓ９：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、次に、ステップＳ１０の処理を行う。

【0049】

ステップＳ１０において、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃに応じた最適減速制御を行う。アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２から第３操作領域２３へと変化した状態では、運転者は駆動力を小さくしていると判断される。そこで、コントローラ１０は、車両１００が減速するよう、より小さなトルク指令値Ｔｃを算出する。最適減速制御においては、コントローラ１０は、車速が大きいほど絶対値が大きな負のトルクを発生させることで車両１００を減速させる。これにより、車両１００について、最適車速マップに従った駆動力を得ている状態から停車状態に向かって減速させることができる。このような最適減速制御が行われることにより、ブレーキペダルを踏むことなく減速を行うことができるため、ブレーキペダルの踏みかえ頻度が減り運転者の操作負担を軽減することができる。

【0050】

ステップＳ１１において、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが増加して第２操作領域２２に含まれているか否かを判定する。コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれない場合には（Ｓ１１：Ｎｏ）、アクセル開度Ａｃは第３操作領域２３に含まれている状態が継続されていると判断して、次に、ステップＳ１０に戻って処理を行う。一方、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれる場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）には、再度走行シーンに応じた最適駆動力制御を行うために、ステップＳ１に戻って処理を行う。

【0051】

一方、ステップＳ１２において、アクセル開度Ａｃは第１操作領域２１に含まれるため、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃに応じた駆動力制御を行う。アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２から第１操作領域２１へと変化した状態では、運転者はより大きな駆動力を得ようとしていると判断される。そこで、コントローラ１０は、最適駆動力制御を上回る駆動力を得られるように、アクセル開度Ａｃに応じたトルク指令値Ｔｃを算出する。

【0052】

ステップＳ１３において、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが減少して第２操作領域２２に含まれた状態となったか否かを判定する。コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれる場合には（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、最適駆動力制御を行うために、次に、ステップＳ１の処理に戻ってセンサ値の取得処理を行う。アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれない場合には（Ｓ１３：Ｎｏ）、コントローラ１０は、さらにアクセル開度Ａｃが第１操作領域２１又は第３操作領域２３にあるか否かを判定するために、次に、ステップＳ１４の処理を行う。

【0053】

ステップＳ１４において、コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれているか否かを判定する。コントローラ１０は、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれる場合には（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、最適減速制御を行うために、次に、ステップＳ１０の処理を行う。一方、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれない場合には（Ｓ１４：Ｎｏ）、アクセル開度Ａｃは第１操作領域２１に含まれると判断できるため、次に、ステップＳ１２の処理を行う。

【0054】

このように、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれる場合には、最適駆動力制御が行われ（Ｓ７）、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２より大きな第１操作領域２１に含まれる場合には、アクセル開度Ａｃに応じた駆動力制御が行われる（Ｓ１２）。アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２より小さな第３操作領域２３に含まれる場合であって、アクセル開度Ａｃがゼロから大きくなる場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、アクセル開度Ａｃに応じた駆動力が発生される（Ｓ３）ことで車両１００は発進を行う。一方、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれる場合であって、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２から小さくなる場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、最適減速制御が行われる（Ｓ１０）。

【0055】

このようにすることで、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれる場合には、最適駆動力制御が行われるため、周囲状況に応じた最適な駆動力を発生させることができる。一方、最適駆動力制御が行われない領域（スイッチオフ領域）のうちアクセル開度Ａｃが第２操作領域２２よりも大きな第３操作領域２３に含まれる場合には、アクセル開度Ａｃに応じた駆動力が発生するため、運転者は自身の操作に応じた駆動力を得ることができるため違和感を抑制できる。一方、アクセル開度Ａｃが減少して第２操作領域２２から第１操作領域２１に変化する場合には、車速に応じた負のトルクが発生するような最適減速制御が行われるため、適切に減速することができる。

【0056】

次に、図４、図５を用いて走行状態に応じた最適駆動力制御について説明する。
いる。

【0057】

図４は、前方の信号機が青になり発進する場合におけるタイミングチャートである。この図においては、横軸には時刻が示され、縦方向に車両１００の状態が示されている。縦方向に示される車両の状態には、運転者により操作されるアクセルペダルの状態、アクセル開度Ａｃ、最適駆動力制御のスイッチ状態、実際の車両速度及び車両加速度が示されている。

【0058】

時刻ｔ０～ｔ１において車両１００は停車しており、車両速度及び車両加速度はともにゼロである。その後、時刻ｔ１において車両１００の前方の信号機が停止（赤）から進行可（青）の表示に変化すると、時刻ｔ１～ｔ２において車両１００は加速する。これにより、車両速度はゼロから所定の大きさまで増加する。

【0059】

時刻ｔ２において車両速度が一定の大きさとなると、時刻ｔ２～ｔ３において車両１００は一定の車両速度を維持して巡航する。その後、時刻ｔ３において、運転者がアクセルペダルを踏みこむと、時刻ｔ３～ｔ４に車両１００は再加速されて車両速度が増加する。

【0060】

時刻ｔ４において車両速度が所定の大きさまで増加し、運転者がアクセル開度Ａｃを操作すると、時刻ｔ４～ｔ５において車両１００は一定の車両速度を維持したまま巡航する。その後、時刻ｔ５に運転者がアクセルペダルから足を離す等してアクセル開度Ａｃを小さくすると、時刻ｔ５～ｔ６に車両１００は減速して最終的に停車する。

【0061】

以下では、このような走行状態におけるコントローラ１０における走行制御について説明する。

【0062】

まず、時刻ｔ０～ｔ１においては、アクセル状態に示されるようにアクセルペダルは操作されておらず、車両速度及び車両加速度はゼロである。アクセル開度Ａｃはゼロであるため、最適駆動力制御はスイッチオフ状態となっている。なお、図中の最適駆動力制御のスイッチ状態には、最適駆動力制御のスイッチオン領域にハッチングが付されている。

【0063】

時刻ｔ１～ｔ２においては、アクセル状態に示されるようにアクセルペダルが第３操作領域２３を経て第２操作領域２２まで踏み込まれる。この場合には、アクセル開度Ａｃは時刻ｔ１～ｔ１ａにおいて第３操作領域２３に含まれ、時刻ｔ１ａ～ｔ２において第２操作領域２２に含まれる。そのため、時刻ｔ１～ｔ１ａにおいては車両速度が増加して車両加速度は正となる。そして、時刻ｔ１ａ～ｔ２において最適駆動力制御により車両速度の増加が継続される。なお、時刻ｔ２の直前において車両速度が所定の速度に到達すると、車両加速度はゼロとなり加速が終了する。

【0064】

時刻ｔ２～ｔ３においては、アクセル開度Ａｃは変化するが第２操作領域２２に含まれたままである。そのため、最適駆動力制御が行われ、アクセル開度Ａｃに応じて車両速度及び車両加速度が変化せずに、所定の巡航速度での走行が継続される。

【0065】

時刻ｔ３～ｔ４においては、アクセルペダルが第２操作領域２２から第１操作領域２１まで踏み込まれると、アクセル開度Ａｃは第１操作領域２１に含まれる。このような場合には、アクセル開度Ａｃに応じた制御に切り替わり、車両加速度は正の値となり車両速度が所定の速度まで大きくなる。

【0066】

時刻ｔ４～ｔ５においては、アクセル開度Ａｃは変化するが第２操作領域２２に含まれたままである。そのため、アクセル開度Ａｃに応じて車両速度及び車両加速度が変化することはなく、最適駆動力制御によって所定の巡航速度が維持される。

【0067】

時刻ｔ５～ｔ６においては、アクセル状態に示されるようにアクセルペダルの操作を終えると、アクセル開度Ａｃは第３操作領域２３に含まれる。このような場合には、最適減速制御が行われ、車両加速度は負の値となり車両速度が小さくなる。そして、車両１００は減速して最終的に停車する。

【0068】

このように、時刻ｔ１ａ～ｔ３、及び、時刻ｔ４～ｔ５においては、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれるため最適駆動力制御が行われる。その結果、アクセル開度Ａｃの変化に応じて車両加速度が変化することなく、走行シーンに応じた最適な車速が実現されるため、運転者のアクセルペダルの微妙な操作が不要となり操作負担を軽減することができる。

【0069】

時刻ｔ１～ｔ１ａにおいては、アクセル開度Ａｃがゼロから大きくなり第３操作領域２３に含まれるため、アクセル開度Ａｃに応じたトルク指令値Ｔｃが設定されるドライバ制御が行われて発車制御が行われる。時刻ｔ３～ｔ４においては、アクセル開度Ａｃが大きくなり第３操作領域２３に含まれたため、アクセル開度Ａｃに応じたトルク指令値Ｔｃが設定されるドライバ制御が行われて、車両１００が走行を開始する。このように、最適駆動力制御を行う第２操作領域２２と、アクセル開度Ａｃに応じた駆動力制御を行う第１操作領域２１及び第３操作領域２３とが連続しているため、運転者は運転操作における違和感を感じにくくなる。

【0070】

また、時刻ｔ５～ｔ６においては、アクセル開度Ａｃが小さくなり第３操作領域２３に含まれるようになるため、最適減速制御が行われる。このようにアクセル開度Ａｃが小さく変化している場合には、車速が大きくなるほど絶対値が大きな負のトルクを発生させることにより、運転者に不快を与えることなく減速制御を行うことができる。

【0071】

なお、図４に示されたタイムチャートにおいては、モータ３において発生させる駆動力により定まる車両速度や車両加速度についての説明し、ハンドル操作について説明をしなかったが、例えば、交差点を右左折する場合等においてはハンドル操作が行われてもよい。上述のように、車速に関して運転者はクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれるようにアクセルペダルを操作するだけでよいため、ハンドル操作に集中することができる。

【0072】

図５は、コインパーキングにおいて駐車料金を精算した後に、折り畳まれたロック板により形成される段差を乗り越えて発進する場合におけるタイミングチャートである。

【0073】

時刻ｔ０～ｔ１において車両１００は停車しており、車両速度及び車両加速度はともにゼロである。その後、時刻ｔ１においてモータ３はトルクを発生させると、車両１００は前進又は後退を開始して、折り畳まれたロック板により形成された段差に乗り上げようとする。その後、時刻ｔ２において車両１００が段差を乗り上げの完了が近づくと車両加速度が小さくなるように制御する。

【0074】

その後、時刻ｔ２～ｔ３においては所定の速度での慣性走行によって段差上を車両が進行する。時刻ｔ３において段差からの降りる動作を開始するタイミングで、運転者はアクセルペダルから足を外すと最適減速制御が行われて負のトルクが発生するため、車両１００が段差から降りるタイミングにおける加速が抑制される。このようにすることで、段差から降りる時の車両１００の前後加速度の発生を抑制することができる。

【0075】

以下では、このような走行状態におけるコントローラ１０における走行制御について説明する。

【0076】

まず、時刻ｔ０～ｔ１においては、アクセル状態に示されるようにアクセルペダルは操作されていない。そのため、アクセル開度Ａｃはゼロであり、最適駆動力制御はスイッチオフ状態となっている。

【0077】

次に、時刻ｔ１～ｔ２においては、アクセル状態に示されるようにアクセルペダルが第３操作領域２３を経て第２操作領域２２まで踏み込まれる。この場合には、アクセル開度Ａｃは時刻ｔ１～ｔ１ａにおいて第３操作領域２３に含まれ、時刻ｔ１ａ～ｔ２において第２操作領域２２に含まれる。そのため、時刻ｔ１ａまではアクセル開度Ａｃに応じたトルクが発生され、時刻ｔ１ａ以降においては最適駆動力制御によりトルクが増加する。これにより、段差を乗り上げるように車両加速度が大きくなり車両速度が増加する。そして、段差の乗り上げが完了する時刻ｔ２の直前において所定の車速に到達すると、トルクの発生を終えて車両加速度が小さくなる。

【0078】

時刻ｔ２においては、アクセル開度Ａｃは第２操作領域２２に含まれる。この場合においては、コントローラ１０は最適駆動力制御によりトルクを発生させないため、車両加速度はゼロとなる。しかしながら、時刻ｔ１～ｔ２においては、モータ３においてトルクが発生していなくても、慣性によって車両１００は走行を継続できる。これにより、段差の乗り上げが完了する。

【0079】

時刻ｔ３においては、運転者はアクセルペダルの操作を終える。アクセル開度Ａｃは減少して第３操作領域２３に含まれるため、最適減速制御が行われる。その結果、負のトルクが発生し、車両１００が段差から降りるタイミングにおける負の車両加速度が生じる。その結果、段差から降りる際の加速が抑制され、最終的に時刻ｔ４において停車する。

【0080】

このように、時刻ｔ１ａ～ｔ３においては、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれるため最適駆動力制御が行われる。その結果、アクセル開度Ａｃの変化に応じず段差乗り上げの走行パターンに応じて車両加速度（トルク）が変化する。さらに、時刻ｔ３～ｔ４においては、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれるため、運転者の操作によらずに最適減速制御により停車させることができる。このように、段差を乗り越えるような走行シーンであっても、加減速の双方において運転者のアクセルペダルの微妙な操作が不要となり操作負担を軽減することができる。

【0081】

本実施形態においては、以下の効果を得ることができる。

【0082】

本実施形態の車両１００の制御方法によれば、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれる場合には、アクセル開度Ａｃによらず、車両１００の周囲状況に応じた走行パターンを用いてモータ３が駆動される（Ｓ７）。一方、アクセル開度Ａｃが第１操作領域２１及び第３操作領域２３に含まれる場合には、アクセル開度Ａｃに応じた駆動力が発生するようにモータ３が駆動される（Ｓ３、Ｓ１２）。

【0083】

このようにすることで、運転者はアクセルペダルの細かい操作をすることなく、走行パターンに応じた最適駆動力制御を行うことができるので、運転者に対する操作負担を軽減できる。また、運転者は、運転技術によらずアクセル開度Ａｃを第２操作領域２２に含まれるようにアクセルペダルを操作するだけで、最適駆動力制御のモード選択をできるため、運転者による運転モードの選択を容易にすることができる。

【0084】

また、第１操作領域２１～第３操作領域２３を連続的に設けることで、運転者の運転意図に沿った加速をシームレスに実現することができる。さらに、アクセルペダルにより最適駆動力制御を行うことができるので、手動スイッチ操作のわずらわしさを低減できる。また、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれた状態から第１操作領域２１に含まれた状態に遷移する場合には、ドライバの意思で最適駆動力制御を上回る加速タイミングが定まることにより、高度な運転アシスト機能がなくても運転者の運転意図に沿ったアシスト機能を実現することができる。

【0085】

本実施形態の電動車両の制御方法によれば、アクセル開度Ａｃが第２操作領域２２に含まれる場合にモータ３の駆動に用いられる走行パターンは、車両１００の位置情報、及び、信号機や路面等の周辺状態情報に応じて定められる。このように、位置情報を用いて交差点や駐車場を判断するとともに、交通状況や信号機等の周辺状態情報を用いて最適な走行パターンを決定することで、車両の周囲状況に応じた最適な駆動力制御を行うことができる。

【0086】

本実施形態の電動車両の制御方法によれば、アクセル開度Ａｃが小さくなり、第２操作領域２２から第３操作領域２３に変化する場合には、車両１００の速度が大きいほど大きな制動力を発生させることで減速制御を行うため、よりスムーズな停車を行うことができる。このようにすることで、車両１００を減速させる場合においても、アクセルペダルの操作だけで適切に停車させることができる。

【0087】

（変形例）
本変形例においては、機能スイッチ１１により前方車両を自動的に追従する前車追従運転機能が実行選択されている場合について説明する。

【0088】

図６は、本変形例における駆動力制御を示すフローチャートの一部である。この図においては、図３に示されたフローチャートとの差異がある箇所を中心に示されている。詳細には、本変形例においては、ステップＳ９とＳ１０との間にステップＳ２１の判定処理が設けられるとともに、ステップＳ２１の判定結果に応じてステップＳ１０に加えて、ステップＳ２２の処理が行われる。

【0089】

アクセル開度Ａｃが減少して、第２操作領域２２から第１操作領域２１へと変化した場合には（Ｓ９：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１において、コントローラ１０は、前車追従運転機能がオンであるか否かを判定する。前車追従運転機能がオンではない場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、次に、コントローラ１０は、上記実施形態と同様にステップＳ１０の最適減速制御を行う。これに対して、前車追従運転機能がオンである場合には（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、次に、ステップＳ２２の処理を行う。ステップＳ２２においては、コントローラ１０は、前車追従運転を実行する。

【0090】

このような変形例に示される制御が行われることによって、アクセル開度Ａｃが減少して第２操作領域２２から第１操作領域２１に含まれるように操作領域が遷移した場合には、減速制御に替えて前車追従運転を行うことができる。前車追従運転機能がオンである場合には、最適減速制御を行うよりは、設定された機能に従って先方の車両を追従するのが好ましい。そこで、アクセル開度Ａｃが第３操作領域２３に含まれるようになった場合に、前車追従運転機能に切り替わることで運転者の負担を軽減することができる。

【0091】

本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

【0092】

上述の各実施形態で示した各機能は、１又は複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理装置は、また、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。

【符号の説明】

【0093】

１ エンジン、２ 発電機、３ モータ、４ バッテリ、５ ギア、６ 車軸、７ 車輪、１０ コントローラ、１１ モードスイッチ、１４ アクセルポジションセンサ、２１ 第１操作領域、２２ 第２操作領域、２３ 第３操作領域、１００ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】