(57)【要約】  アクセルペダルの開度に応じた制動力を発生させることにより電動車両を減速させる電動車両の制御装置であって、電動車両の駆動力又は回生制動力を発生するモータと、摩擦制動力を発生する摩擦制動部と、アクセルペダルの開度に応じて、モータ及び摩擦制動部のうちの少なくとも１つを制御するコントローラと、を備え、コントローラは、モータに回生制動を行わせる時にモータにより発生される回生電力の全てが電動車両にて消費されるか否かを判定し、回生電力が電動車両にて消費されると判定した場合に、モータに回生制動を行わせる。
2017017816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルペダルの開度に応じた制動力を発生させることにより電動車両を減速させる電動車両の制御装置であって、
前記電動車両の駆動力又は回生制動力を発生するモータと、
摩擦制動力を発生する摩擦制動部と、
前記アクセルペダルの開度に応じて、前記モータ及び前記摩擦制動部のうちの少なくとも１つを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記モータのみで制動力を発生させる場合に前記モータが発生する回生電力の全てが、前記電動車両にて消費されるか否かを判定し、
前記回生電力の全てが前記電動車両にて消費されると判定した場合に、前記モータによる回生制動力を発生させる、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記電動車両の走行状況、及び、前記アクセルペダルの開度に応じて、前記回生電力の全てが前記電動車両にて消費されるか否かを判定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置であって、
前記モータからの回生電力により充電されるバッテリを、さらに備え、
前記コントローラは、
前記回生電力と前記電動車両にて消費される消費電力とが等しくなるまでに前記バッテリに充電される充電電力量を算出し、
前記バッテリの空き容量が前記充電電力量よりも大きい場合には、前記モータによる回生制動力を発生させる、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の制御装置であって、
前記モータからの回生電力により充電されるバッテリを、さらに備え、
前記コントローラは、
前記モータによる回生制動力を発生させて前記電動車両を停車させる停車制御を開始するまでにおいて、前記バッテリの空き容量が、前記停車制御を開始してから前記回生電力と前記電動車両にて消費される消費電力とが等しくなるまでの間に前記バッテリに充電される規定充電電力量以上となるように、前記モータによる回生制動力の発生を制御する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記回生電力と前記消費電力とが等しくなる前に前記摩擦制動力を発生させるものであって、
前記回生電力が前記電動車両にて消費されると判定した場合に前記モータに回生制動を行わせる場合に、前記摩擦制動部の応答性の遅れを補償するように前記モータによる回生制動力を制御する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記電動車両に作用する外乱に応じて前記電動車両が停車状態を保持するのに必要な外乱トルク推定値を算出し、
前記電動車両が停車間際である状態においては、前記モータにて発生するトルクが前記外乱トルク推定値に収束するように制御する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項７】
アクセルペダルの開度に応じて前記電動車両の駆動力又は回生制動力を発生するモータと、摩擦制動力を発生する摩擦制動部と、を備える電動車両において、アクセルペダルの開度に応じた制動力を発生させることにより電動車両を減速させる電動車両の制御方法であって、
前記モータに回生制動を行わせる時に前記モータにより発生される回生電力の全てが前記電動車両にて消費されるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記回生電力の全てが前記電動車両にて消費されると判定された場合に、前記モータに回生制動を行わせる制御ステップと、を有する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の制御装置、および、電動車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両の減速や停車の際に用いられる制動力は、モータによる回生制動や、ブレーキによる摩擦制動により得られる。回生制動は摩擦制動よりも制動力の制御性が良いため、電動車両を滑らかに停車させるためには、摩擦制動ではなく回生制動により停車することが好ましい。特に、アクセルペダルの開度に応じてモータの駆動と制動を実行する車両では、外乱に応じて制動力を調整することにより停車させる必要があるため、停車間際においては制御性が良い回生制動を実行する方が好ましい。【０００３】
しかしながら、従来では、バッテリが満充電の状態である場合に回生制動を行ってしまうと、バッテリが過充電されてしまう恐れがあったため、バッテリが満充電の状態である場合には、回生制動ではなく摩擦制動による電動車両の停車が行われていた（ＪＰ２０１２−２９４６１Ａ）。
【発明の概要】
【０００４】
バッテリが満充電の状態であれば、回生制動を行うとバッテリが過充電されてしまうため、摩擦制動を行わなければならず、してみれば、電動車両が滑らかに停車できないという課題があった。
【０００５】
本発明は、バッテリが満充電の状態である場合に電動車両が滑らかに停車できないという課題を解決する技術を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の一態様によれば、アクセルペダルの開度に応じた制動力を発生させることにより電動車両を減速させる電動車両の制御装置であって、電動車両の駆動力又は回生制動力を発生するモータと、制動力を発生する摩擦制動部と、アクセルペダルの開度に応じて、モータ及び摩擦制動部のうちの少なくとも１つを制御するコントローラと、を備える。コントローラは、モータに回生制動を行わせる時にモータにより発生される回生電力の全てが電動車両にて消費されるか否かを判定し、回生電力が電動車両にて消費されると判定した場合に、モータに回生制動を行わせる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態のモータコントローラを備える電動車両の概略構成図である。
【図２Ａ】図２Ａは、車両モデルを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、車両モデルを示す図である。
【図３】図３は、電動車両の走行制御を示すフローチャートである。
【図４】図４は、トルクテーブルの一例を示す図である。
【図５】図５は、停止制御処理を示すブロック図である。
【図６】図６は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロックにおける処理を示すブロック図である。
【図７】図７は、外乱トルク推定ブロックにおける処理を示すブロック図である。
【図８】図８は、指令値算出制御を示すフローチャートである。
【図９】図９は、充電電流テーブルの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、フィルタ処理を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、電動車両の走行状況の一例を示すタイムチャートである。
【図１２】図１２は、図１１のタイムチャートの電動車両の動作を示した充電電流テーブルである。
【図１３】図１３は、電動車両の走行状況の他の一例を示すタイムチャートである。
【図１４】図１４は、図１３のタイムチャートの電動車両の動作を示した充電電流テーブルである。
【図１５】図１５は、第２実施形態のモータコントローラを備える電動車両の概略構成図である。
【図１６】図１６は、停止制御処理を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、指令値算出制御を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、電動車両の動作を示した充電電流テーブルである。
【図１９】図１９は、第３実施形態のモータコントローラにより行われる指令値算出制御を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、電動車両の動作を示した充電電流テーブルである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の制御装置であるモータコントローラ１４を備える電動車両１００の概略構成図である。
【００１０】
電動車両１００には、駆動源の一部または全部となるモータ１が搭載されている。本実施形態においては、電動車両１００に搭載されるモータ１は、３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）で動作するものとする。なお、電動車両１００は、電動モータを駆動源とする電気自動車や、電動モータとエンジンを駆動源とするハイブリッド自動車であってもよい。
【００１１】
本実施形態における電動車両１００は、アクセルペダルの操作のみで加減速や停止をすることができる。つまりは、モータ１が発生する駆動トルク、回生トルクはアクセルペダルの開度に応じたものとなる。そのため、アクセルペダルの開度が大きくなると、モータ１にて発生する駆動トルクが大きくなり、電動車両１００は加速する。また、アクセルペダルの開度が小さくなると、モータ１にて発生する駆動トルクが小さくなり、もしくは、モータ１による回生制動力、及び、摩擦制動部７による摩擦制動力が大きくなり、電動車両１００は減速又は停止する。なお、電動車両１００はブレーキペダルを備えていてもよいが、ブレーキペダルはアクセルペダルの開度がゼロとなる場合よりも大きな制動力が必要な場合に用いられるものとする。
【００１２】
電動車両１００は、モータ１、バッテリ２、インバータ３、減速機４、シャフト５、駆動輪６、摩擦制動部７、電圧センサ８、電流センサ９、回転センサ１０、液圧センサ１１、摩擦ブレーキコントローラ１２、バッテリコントローラ１３、及び、モータコントローラ１４を備える。
【００１３】
モータ１は、３相電力（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）により動作する回転子を備えている。モータ１においては、バッテリ２からインバータ３を経て３相の交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗが流れると、交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗに応じたトルクが発生する。モータ１にて発生するトルクは、減速機４およびシャフト５を介して駆動輪６に伝達される。また、モータ１は、回生制動を行うことにより、電動車両１００を減速または停車させることができる。モータ１が回生制動を行うと、回生電力が発生して、その回生電力によりバッテリ２が充電される。なお、モータ１にて発生する回生電力は、交流電力である。
【００１４】
バッテリ２は、リチウム電池などの充放電可能な電池である。バッテリ２により供給される直流の電力は、インバータ３により交流電力に変換され、この交流電力はモータ１に供給される。また、バッテリ２は、充電スタンドにおいて充電されるだけでなく、電動車両１００の減速時には、モータ１にて発生する回生電力によっても充電される。また、バッテリ２とインバータ３との間には、電圧センサ８が設けられている。
【００１５】
インバータ３は、モータコントローラ１４から出力されるＰＷＭ信号Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗのデューティー比（％）に応じて、バッテリ２から出力される直流電流を３つの交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗに変換する。そして、インバータ３は、変換した交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗをモータ１に供給する。なお、インバータ３は、モータ１が回生電力を発生して交流電流を出力している場合には、その交流電流を直流電流に変換し、変換した直流電流をバッテリ２に出力する。また、インバータ３とモータ１との間には、電流センサ９が設けられている。
【００１６】
インバータ３は、例えば、Ｕ、Ｖ、Ｗ相のそれぞれと対応して備えられた２個のスイッチング素子（不図示）を備えている。インバータ３においては、ＰＷＭ信号Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗのデューティー比に応じて、スイッチング素子のオンオフが切り替えられる。スイッチング素子の切り替えによって、バッテリ２から供給される直流電流は、所望の交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗに変換されてモータ１に供給される。
【００１７】
なお、スイッチング素子としては、例えば、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）や、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのパワー半導体素子がある。
【００１８】
減速機４は、モータ１にて発生したトルクを変換し、変換したトルクをシャフト５に伝達する。モータ１の回転速度がシャフト５の回転速度に変換される比率は、ファイナルギヤ比と称される。すなわち、減速機４は、ファイナルギヤ比に応じて、モータ１の回転速度をシャフト５の回転速度に変換する。
【００１９】
シャフト５は、モータ１から減速機４を介して伝達されたトルクによって回転する。
【００２０】
駆動輪６は、シャフト５の両端に取り付けられており、シャフト５の回転に伴って回転する。このように駆動輪６が回転することにより、電動車両１００が走行する。
【００２１】
摩擦制動部７は、摩擦ブレーキであり、駆動輪６と隣接して設けられる。摩擦制動部７と摩擦ブレーキコントローラ１２とは、例えばオイルを用いた油路を介して接続されている。摩擦制動部７は、摩擦ブレーキコントローラ１２との間の油路の液圧に応じて、摩擦制動力を発生させる。
【００２２】
電流センサ９は、インバータ３からモータ１に供給される３相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを測定する。そして、電流センサ９は、測定した３相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを、モータコントローラ１４に出力する。
【００２３】
回転センサ１０は、例えば、レゾルバやエンコーダであり、モータ１の回転子の位相である回転子位相α（ｒａｄ）を検出する。回転センサ１０は、検出した回転子位相αを、モータコントローラ１４に出力する。
【００２４】
液圧センサ１１は、摩擦制動部７の液圧を測定する。
【００２５】
摩擦ブレーキコントローラ１２は、モータコントローラ１４からの摩擦トルク指令値Ｔｂ*の入力、及び、液圧センサ１１からのブレーキ液圧から、液圧指令値を求める。そして、摩擦ブレーキコントローラ１２は、求めた液圧指令値に応じて、摩擦制動部７との間の油路の液圧を制御する。
【００２６】
バッテリコントローラ１３は、バッテリ２の状態を監視し、バッテリ２の残量を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）（％）を求める。バッテリコントローラ１３は、バッテリ２のＳＯＣや温度から回生可能電力Ｐｉｎ（Ｗ）を求める。バッテリコントローラ１３は、求めた回正可能電力Ｐｉｎを、モータコントローラ１４に出力する。なお、回生可能電力Ｐｉｎは、ゼロもしくは正の値となる。尚、ＳＯＣの代わりに、容量に対して放電した割合を示すＤＯＤ（Ｄｅｐｔｈ  Ｏｆ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）を用いても良い。
【００２７】
モータコントローラ１４には、車速センサ（不図示）からの電動車両１００の車速Ｖ、アクセルペダルの踏み込み量を測定するアクセル開度センサ（不図示）からのアクセル開度θ、電圧センサ８からの直流電圧値Ｖｄｃ、電流センサ９からの３相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ、回転センサ１０からのモータ１の回転子位相α、液圧センサ１１からのブレーキ液圧、バッテリコントローラ１３からのＳＯＣ及び回生可能電力Ｐｉｎが入力される。そして、モータコントローラ１４は、これらの入力をもとに、ドライブ回路を介してインバータ３へＰＷＭ信号Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗを出力するとともに、摩擦ブレーキコントローラ１２へ摩擦トルク指令値Ｔｂ*を出力する。モータコントローラ１４の詳細な動作については後述する。なお、モータコントローラ１４は、モータ１による回生制動、及び、摩擦制動部７による摩擦制動の応答性を考慮して、トルク指令値を制御する。
【００２８】
次に、モータコントローラ１４における処理にて用いられる、電動車両１００の駆動伝達系をモデル化した車両モデルにおける伝達関数について説明する。モータコントローラ１４の処理においては、Ｇｐ（ｓ）、Ｇｂ（ｓ）、Ｇｐａ（ｓ）、Ｇｂａ（ｓ）の伝達関数が用いられる。
【００２９】
伝達関数Ｇｐ（ｓ）は、モータ１にて発生するモータトルクＴｍの入力からモータ１の回転速度であるモータ回転速度ωmの出力までの伝達特性を示す。
【００３０】
伝達関数Ｇｂ（ｓ）は、摩擦制動部７にて発生する摩擦トルクＴｂの入力からモータ回転速度ωmの出力までの伝達特性を示す。
【００３１】
伝達関数Ｇｐａ（ｓ）は、モータトルクＴｍの入力から電動車両１００の加速度ａの出力までの伝達特性を示す。
【００３２】
伝達関数Ｇｂａ（ｓ）は、摩擦トルクＴｂの入力から電動車両１００の加速度ａの出力までの伝達特性を示す。
【００３３】
これらの伝達関数について、図２Ａ、２Ｂを用いて説明する。
【００３４】
図２Ａ、２Ｂは、電動車両１００の駆動力伝達系をモデル化した車両モデルを示す図である。これらの図における各パラメータは、以下のとおりである。
Ｊｍ：モータ１のイナーシャ
Ｊｗ：駆動輪６のイナーシャ
Ｍ：電動車両１００の重量
ＫＤ：駆動系の捻り剛性
Ｋｔ：タイヤと路面との間の摩擦係数
Ｎ：オーバーオールギヤ比
ｒ：タイヤの動半径
ωm：モータ１のモータ回転速度
Ｔｍ：モータトルク
ＴＤ：駆動輪６のトルク
Ｆ：電動車両１００に加えられる力
Ｖ：電動車両１００の速度
ωw：駆動輪６の角速度
Ｔｂ：摩擦制動部７にて発生する摩擦制動量（モータ軸換算トルク）
図２Ａ、図２Ｂから、式（１）〜（５）の運動方程式を導くことができる。なお、式（１）〜（３）における右上にアスタリスク（*）が付されたパラメータは、そのパラメータが時間微分された値であること表している。
【００３５】
【数１】
2017017816.tif 000003
【００３６】
【数２】
2017017816.tif 000004
【００３７】
【数３】
2017017816.tif 000005
【００３８】
【数４】
2017017816.tif 000006
【００３９】
【数５】
2017017816.tif 000007
【００４０】
ここで、駆動輪６の角速度ωwがゼロよりも大きい（ωw＞０）すなわち電動車両１００が前進している場合には、摩擦制動量Ｔｂは正となる（Ｔｂ＞０）。駆動輪６の角速度ωwがゼロよりも小さい（ωw＜０）すなわち電動車両１００がバックしている場合には、摩擦制動量Ｔｂは負となる（Ｔｂ＜０）。また、駆動輪６の角速度ωwがゼロ（ωw＝０）すなわち電動車両１００が停車している場合には、摩擦制動量Ｔｂはゼロとなる（Ｔｂ＝０）。
【００４１】
式（１）〜（５）の運動方程式から、伝達関数Ｇｐ（ｓ）は式（６）として求められる。また、伝達関数Ｇｂ（ｓ）は式（７）として求められる。
【００４２】
【数６】
2017017816.tif 000008
【００４３】
【数７】
2017017816.tif 000009
【００４４】
ただし、式（６）、（７）における各パラメータは、次のように表される。
【００４５】
【数８】
2017017816.tif 000010
【００４６】
式（６）に示した伝達関数の極と零点を調べると、次の式（８）の伝達関数に近似でき、１つの極と１つの零点は極めて近い値を示す。これは、式（８）のαとβが極めて近い値を示すことに相当する。
【００４７】
【数９】
2017017816.tif 000011
【００４８】
従って、式（８）における極零相殺（α＝βと近似する）を行うことにより、次の式（９）に示すように、（２次）／（３次）の伝達特性Ｇｐ（ｓ）を構成する。
【００４９】
【数１０】
2017017816.tif 000012
【００５０】
また、式（１）〜（５）の運動方程式から、伝達関数Ｇｐａ（ｓ）は式（１０）として求められ、伝達関数Ｇｂａ（ｓ）は式（１１）して求められる。
【００５１】
【数１１】
2017017816.tif 000013
【００５２】
【数１２】
2017017816.tif 000014
【００５３】
ただし、式（１０）、（１１）における各パラメータは、次の式で表される。
【００５４】
【数１３】
2017017816.tif 000015
【００５５】
このように、伝達関数Ｇｐ（ｓ）、Ｇｂ（ｓ）、Ｇｐａ（ｓ）、Ｇｂａ（ｓ）を求めることができる。
【００５６】
次に、モータコントローラ１４による制御について説明する。
【００５７】
図３は、モータコントローラ１４による電動車両１００の走行制御を示すフローチャートである。この走行制御は、所定のタイミングで繰り返し行われる。
【００５８】
Ｓ３０１においては、モータコントローラ１４への入力処理が行われる。図１に示されたように、モータコントローラ１４には、直流電圧値Ｖｄｃ（Ｖ）、回生可能電力Ｐｉｎ（Ｗ）、摩擦制動量Ｔｂ、車速Ｖ（ｍ／ｓ）、アクセル開度θ（％）、回転子位相α（ｒａｄ）、３相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ（Ａ）が入力される。
【００５９】
直流電圧値Ｖｄｃは、電圧センサ８からモータコントローラ１４に入力される。
【００６０】
回生可能電力Ｐｉｎは、バッテリコントローラ１３からモータコントローラ１４に入力される。そして、この回生可能電力Ｐｉｎが０でない場合は、バッテリ２が空き容量を有している場合で、空き容量が多いほど、回生可能電力Ｐｉｎが大きくなる。
【００６１】
回転子位相αは、回転センサ１０からモータコントローラ１４に入力される。
【００６２】
アクセル開度θは、アクセル開度センサや、他のコントローラから通信手段を介して入力される。本実施形態においては、アクセル開度θは、１／４（２５％）刻みの値であるものとする。すなわち、アクセル開度θは、０／４（０％）、１／４（２５％）、２／４（５０％）、３／４（７５％）、４／４（１００％）の５段階で示される。アクセル開度θが０／４（０％）である場合には、アクセルペダルは全閉、すなわち、アクセルペダルは全く踏み込まれない状態である。また、アクセル開度θが４／４（１００％）である場合には、アクセルペダルは全開、すなわち、アクセルペダルは完全に踏み込まれている状態である。なお、アクセル開度θは、１／４（２５％）刻みの値でなく、例えば、１％刻みの値であってもよい。
【００６３】
３相電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗは、電流センサ９からモータコントローラ１４に入力される。なお、３相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの和は０になるという特徴があるため、電流センサ９が任意の２相の電流を検出し、モータコントローラ１４が残りの１相の電流を演算により求めてもよい。
【００６４】
車速Ｖは、車速センサからモータコントローラ１４に入力される。また、車速Ｖは、摩擦ブレーキコントローラ１２などの他のコントローラから、通信手段を介して入力されてもよい。
【００６５】
また、車速Ｖは、回転センサ１０により測定されるモータ１の回転子位相αを用いて求めてもよい。具体的には、電気角である回転子位相αを微分することにより、モータ１の回転子の電気角の角速度ω（ｒａｄ／ｓ）が求められる。回転子の電気角の角速度ωをモータ１が備える磁極対の数である極対数で割ることにより、機械角であるモータ回転速度ωm（ｒａｄ／ｓ）が求められる。モータ回転速度ωmを駆動輪６の動半径ｒ（ｍ）で乗算し、減速機４のファイナルギヤ比で除算することによって、車速ｖ（ｍ／ｓ）が求められる。そして、車速ｖ（ｍ／ｓ）に単位変換係数である（３６００／１０００）を乗ずることにより、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）が求められる。なお、モータ回転速度ωm（ｒａｄ／ｓ）に単位変換係数である（６０／２π）を乗ずることにより、モータ１の回転速度Ｎｍ（ｒｐｍ）を求めることができる。
【００６６】
ステップＳ３０２においては、モータコントローラ１４は、第１のトルク目標値Ｔｍ1*の算出処理を行う。第１のトルク目標値Ｔｍ1*は、運転者によるアクセル操作と現在の電動車両１００の速度とから求められ、電動車両１００が所望の速度となるようなトルクをモータ１に発生させる指令値である。Ｓ３０２においては、図４に示したトルクテーブルが用いられる。
【００６７】
図４は、アクセル開度ごとのトルクテーブルの一例を示す図である。このトルクテーブルによって、電動車両１００の走行状況に応じたモータ回転速度、及び、運転者の操作に応じたアクセル開度から、所望の速度が得られるようなトルク目標値が求められる。図４においては、アクセル開度が０／４（０％）、１／４（２５％）、２／４（５０％）、３／４（７５％）、４／４（１００％）のそれぞれの場合について、モータ回転速度ωmとトルク目標値Ｔｍとの関係が示されている。
【００６８】
モータコントローラ１４は、微分した回転子位相αを極対数で割ることによりモータ回転速度ωmを求める。そして、モータコントローラ１４は、図４のトルクテーブルを用いて、Ｓ３０１にて入力されたアクセル開度θ、及び、求めたモータ回転速度ωmによりトルク目標値Ｔｍを参照して、第１のトルク目標値Ｔｍ1*を求める。
【００６９】
なお、電動車両１００は、アクセルペダルの操作のみで車両の加減速や停止を行うため、アクセルペダルが全閉である場合には減速する。なお、上述のように電動車両１００がブレーキペダルを備えていることもあるが、ブレーキペダルが踏み込まれなくても、アクセルペダルの操作のみで電動車両１００は減速し停車することができる。したがって、図４においては、アクセル開度が０／４（全閉）の場合には、主に、トルク目標値Ｔｍに負の値が設定されている。なお、トルクテーブルは、図４以外の他のテーブルを用いてもよい。
【００７０】
再び、図３を参照して、Ｓ３０２より後の処理について説明する。
【００７１】
ステップＳ３０３においては、モータコントローラ１４は、停止制御処理を行う。停止制御処理においては、モータコントローラ１４は、停車間際を判断し、停車間際以前は、Ｓ３０２にて算出した第１のトルク目標値Ｔｍ1*を第３のトルク目標値Ｔｍ3*に設定し、停車間際以降は、モータ回転速度の低下とともに外乱トルク推定手段で決まる外乱トルク推定値Ｔｄに収束する第２のトルク目標値Ｔｍ1*を第３のトルク目標値Ｔｍ3*に設定する。そして、第３のトルク目標値Ｔｍ3*に基づき、モータトルク指令値Ｔｍ*と摩擦制動量指令値Ｔｂ*を算出する。なお、停止制御処理の詳細については、図５〜１０を用いて後に説明する。
【００７２】
ステップＳ３０４においては、モータコントローラ１４は、Ｓ３０３にて算出したモータトルク指令値Ｔｍ*を用いて、インバータ３に出力されるＰＷＭ信号Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗを求める。なお、モータ１の制御に用いるＰＷＭ信号の算出においては、ｄ軸とｑ軸とにより構成される同期回転座標が用いられる。
【００７３】
具体的には、モータコントローラ１４は、Ｓ３０１にて入力された直流電圧値Ｖｄｃ、Ｓ３０２にて求めたモータ回転速度ωm、および、Ｓ３０３にて算出したモータトルク指令値Ｔｍ*を用いて、モータ１に供給する電流目標値として、同期回転座標で示したｄ軸電流目標値ｉｄ*およびｑ軸電流目標値ｉｑ*を求める。
【００７４】
なお、モータコントローラ１４は、直流電圧値Ｖｄｃ、モータ回転速度ωm、および、モータトルク指令値Ｔｍ*と、ｄ軸電流目標値ｉｄ*およびｑ軸電流目標値ｉｑ*との関係が示されたテーブルを予め記憶している。モータコントローラ１４は、このテーブルを参照して、直流電圧値Ｖｄｃ、モータ回転速度ωm、および、トルク指令値ωmから、ｄ軸電流目標値ｉｄ*、および、ｑ軸電流目標値ｉｑ*を求めることができる。
【００７５】
ステップＳ３０５においては、モータコントローラ１４は、Ｓ３０４にて求めたｄ軸電流目標値ｉｄ*およびｑ軸電流目標値ｉｑ*を用いて、ＰＷＭ信号Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗを求める。そして、モータコントローラ１４は、ＰＷＭ信号Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗをインバータ３に出力するとともに、Ｓ３０３にて求めた摩擦トルク指定値Ｔｂ*を摩擦ブレーキコントローラ１２に出力する。以下では、モータコントローラ１４が、ＰＷＭ信号Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗを求める処理について詳細に説明する。
【００７６】
まず、モータコントローラ１４は、Ｓ３０１にて入力された３相交流電流値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを、モータ１の回転子位相αに基づいて、現在のｄ軸電流量ｉｄおよびｑ軸電流量ｉｑに変換する。そして、モータコントローラ１４は、ｄ軸電流指令値ｉｄ*とｄ軸電流量ｉｄとの偏差からｄ軸電圧指令値ｖｄを求め、ｑ軸電流指令値ｉｑ*とｑ軸電流量ｉｑとの偏差からｑ軸電圧指令値ｖｄを求める。
【００７７】
そして、モータコントローラ１４は、ｄ軸電圧指令値ｖｄ、ｑ軸電圧指令値ｖｑ、及び、モータ１の回転子位相αから、３相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗを求める。そして、モータコントローラ１４は、求めた３相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗと、直流電圧値Ｖｄｃとから、ＰＷＭ信号Ｔｕ（％）、Ｔｖ（％）、Ｔｗ（％）を算出する。
【００７８】
次に、図３のＳ３０３に示した停止制御処理の詳細について図５〜図１０を用いて説明する。
【００７９】
図５は、図３のＳ３０３の停止制御処理を説明するためのブロック図である。
【００８０】
図５に示すように、モータコントローラ１４が実行する停止制御処理においては、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１と、外乱トルク推定ブロック５０２と、加算器５０３と、比較器５０４と、指令値算出ブロック５０５とによる処理が行われる。
【００８１】
モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１においては、図３のＳ３０１にて算出されたモータ回転速度ωmが入力され、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωが加算器５０３に出力される。モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１における詳細な処理は、図６を用いて後に説明する。
【００８２】
外乱トルク推定ブロック５０２には、モータ回転速度ωmと、指令値算出ブロック５０５からのフィードバック入力であるモータトルク指令値Ｔｍ*および摩擦トルク指令値Ｔｂ*とが入力される。外乱トルク推定ブロック５０２においては、これらの入力と車両モデルとを用いて、外乱トルク推定値Ｔｄが推定される。そして、外乱トルク推定ブロック５０２から、外乱トルク推定値Ｔｄが加算器５０３に出力される。なお、外乱トルク推定ブロック５０２における詳細な処理は、図７を用いて後に説明する。
【００８３】
加算器５０３は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１から出力されたモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと、外乱トルク推定ブロック５０２から出力された外乱トルク推定値Ｔｄとを加算して、第２のトルク目標値Ｔｍ2*を算出する。そして、加算器５０３は、第２のトルク目標値Ｔｍ2*を比較器５０４に出力する。
【００８４】
比較器５０４は、図３のＳ３０２にて算出された第１のトルク目標値Ｔｍ1*と、加算器５０３から出力された第２のトルク目標値Ｔｍ2*との大きさを比較する。そして、加算器５０３は、第１のトルク目標値Ｔｍ1*と第２のトルク目標値Ｔｍ2*とのうちの大きい方を、第３のトルク目標値Ｔｍ3*として指令値算出ブロック５０５に出力する。
【００８５】
指令値算出ブロック５０５は、指令値算出制御を行っており、モータ回転速度ωmと、比較器５０４からの第３のトルク目標値Ｔｍ3*と、バッテリコントローラ１３からの回生可能電力Ｐｉｎの入力から、モータトルク指令値Ｔｍ*と、摩擦トルク指令値Ｔｂ*とを求めて出力する。指令値算出ブロック５０５における指令値算出制御の詳細な処理については、図８を用いて後に説明する。
【００８６】
次に、図６を参照して、図５に示したモータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１における処理の詳細について説明する。
【００８７】
図６は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１における処理を示すブロック図である。モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１は、乗算器６０１により構成されており、モータ回転速度ωmの入力に対してゲインＫｖｒｅｆを乗算した結果を、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωとして出力する。
【００８８】
なお、Ｋｖｒｅｆは、アクセルペダルが全閉（アクセル開度θが０％）の時に電動車両１００が減速または停止するように、負の値が設定される。したがって、モータ回転速度ωmが正の大きな値であれば、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωが負の大きな値となり、制動力が大きくなる。なお、具体的なＫｖｒｅｆの値は、実験データ等に基づいて設定される。
【００８９】
本実施形態においては、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１は、モータ回転速度ωmにゲインＫｖｒｅｆを乗算することによりモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出したが、これに限らない。モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１は、モータ回転速度ωmと回生トルクとを対応させた回生トルクテーブルや、モータ回転速度ωmの減衰率を示す減衰率テーブルなどを用いて、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出してもよい。
【００９０】
次に、図７を参照して、図５に示した外乱トルク推定ブロック５０２の処理の詳細について説明する。
【００９１】
図７は、外乱トルク推定ブロック５０２における処理を示すブロック図である。外乱トルク推定ブロック５０２においては、モータ回転速度ωm、モータトルク指令値Ｔｍ*、及び、摩擦トルク指令値Ｔｂ*が入力され、外乱トルク推定値Ｔｄが出力される。
【００９２】
外乱トルク推定ブロック５０２は、ブロック７０１〜７０４、減算器７０５、７０６を備える。
【００９３】
ブロック７０１においては、モータトルクＴｍとモータ回転速度ωmの伝達特性のモデルＧｐ（ｓ）の分母次数と分子次数の差分以上となるローパスフィルタＨ（ｓ）を用いたＨ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）によって、モータ回転速度ωmがフィルタリング処理され、第１のモータトルク推定値Ｔｍp1が算出される。
【００９４】
ブロック７０２においては、ローパスフィルタＨ（ｓ）にてモータトルク指令値Ｔｍ*がフィルタリング処理され、第２のモータトルク推定値Ｔｍp2が算出される。
【００９５】
ブロック７０３においては、摩擦制動量Ｔｂからモータ回転速度ωmまでの伝達関数Ｇｂ（ｓ）にて摩擦トルク指令値Ｔｂ*がフィルタリング処理され、摩擦回転速度推定値ωmpが算出される。
【００９６】
ブロック７０４においては、ブロック７０１と同様にＨ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）によって、摩擦回転速度ωmpがフィルタリング処理され、摩擦トルク推定値Ｔｂpが算出される。
【００９７】
減算器７０５は、ブロック７０２から出力される第２のモータトルク推定値Ｔｍp2から、ブロック７０４から出力される摩擦トルク推定値Ｔｂpを減算することにより、第３のモータトルク推定値Ｔｍp3を求める。そして、減算器７０５は、第３のモータトルク推定値Ｔｍp3を減算器７０６に出力する。
【００９８】
減算器７０６は、減算器７０５から出力される第３のモータトルク推定値Ｔｍp3から、ブロック７０１から出力される第１のモータトルク推定値Ｔｍp1を減算することにより、外乱トルク推定値Ｔｄを算出し、その外乱トルク推定値Ｔｄを出力する。
【００９９】
尚、本実施例では、外乱トルクは、図７に示した通り外乱オブザーバにより推定するが、車両前後Ｇセンサ等の計測器を使って推定しても良い。
【０１００】
本実施例で対象としている外乱は、空気抵抗、車両質量の変動（乗員数、積載量）によるモデル化誤差、タイヤの転がり抵抗、勾配抵抗等が考えられるが、停車間際で支配的となる外乱要因は勾配抵抗である。外乱要因は、運転条件により異なるが、外乱トルク推定ブロック５０２では、モータトルク指令値Ｔｍ*とモータ回転速度ωmと車両モデルＧｐ（ｓ）とＧｂ（ｓ）と摩擦トルク指令値Ｔｂ*に基づき、外乱トルク推定値Ｔｄを算出するため、前記外乱要因を一括して推定することができる。これにより、いかなる運転条件においても、バラツキのない減速からの滑らかな停車を実現できる。
【０１０１】
次に、図５を参照して、外乱トルク推定値Ｔｄがその入力の一部となる比較器５０４の、電動車両１００が停車する時の動作について説明する。比較器５０４には、第１のトルク目標値Ｔｍ1*と、第２のトルク目標値Ｔｍ2*とが入力される。
【０１０２】
ここで、第１のトルク目標値Ｔｍ1*は、電動車両１００が停車する時には、負の値となる。これは、図４のトルクテーブルにおいては、電動車両１００が停車する時、すなわち、アクセル開度θがゼロであり、かつ、モータ回転速度ωmが比較的小さくなる時には、第１のトルク目標値Ｔｍ1*は、負の値であるためである。
【０１０３】
再び図５を参照すると、第２のトルク目標値Ｔｍ2*は、電動車両１００が停車する時は、勾配に応じた所定の値に収束する。これは、電動車両１００が停車する時には、モータ回転速度ωmがゼロに収束することにより乗算器であるモータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１から出力されるモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωがゼロに収束するとともに、外乱トルク推定ブロック５０２から出力される外乱トルク推定値Ｔｄが勾配に応じた概ね一定の所定の値になるためである。
【０１０４】
停車した状態においては、第２のトルク目標値Ｔｍ2*の収束値は、第１のトルク目標値Ｔｍ1*の一定の負の値よりも大きい。そのため、電動車両１００が停車するまでの間に、第２のトルク目標値Ｔｍ2*は、第１のトルク目標値Ｔｍ1*よりも大きくなる。そこで、第１のトルク目標値Ｔｍ1*よりも第２のトルク目標値Ｔｍ2*が大きくなった状態を、電動車両１００が停車間際の状態であるとみなすことにより、比較器５０４を用いて、電動車両１００が停車間際の状態であるかに否かに応じた処理の切り替えを行うことができる。
【０１０５】
上述のように、第１のトルク目標値Ｔｍ1*よりも第２のトルク目標値Ｔｍ2*が大きくなった場合、すなわち、電動車両１００が停車間際の状態であるとみなされた場合においては、比較器５０４からは、第２のトルク目標値Ｔｍ2*が出力される。また、第２のトルク目標値Ｔｍ2*は、勾配の影響を抑制するような所定の値に収束する。したがって、モータ１は勾配の影響を抑制するように制御されながら回転速度を減少するため、電動車両１００は滑らかに停車することができる。
【０１０６】
さらに、電動車両１００が停車した状態においてモータ１の制御に用いられる第２のトルク目標値Ｔｍ2*は、主に勾配の影響を抑制するような値であり、登坂路では正のトルク、降坂路では負のトルク、平坦路では概ねゼロのトルクとなる。したがって、モータ１が勾配の影響を抑制するように制御されるため、勾配がある場所においてもブレーキペダルを用いることなく停車状態を維持することができる。
【０１０７】
次に、図８を用いて、図５に示した指令値算出ブロック５０５において行われる指令値算出制御の詳細について説明する。
【０１０８】
図８は、指令値算出制御を示すフローチャートである。図８においては、指令値算出制御におけるＳ８０１〜Ｓ８０６の処理が示されている。これらの処理のうち、Ｓ８０１及びＳ８０３にて制動方法の選択が行われ、Ｓ８０４〜Ｓ８０６にて指令値が求められている。
【０１０９】
ステップＳ８０１においては、モータコントローラ１４は、バッテリコントローラ１３から送信される回生可能電力Ｐｉｎがゼロであるか否かを判定することにより、バッテリ２が回生可能であるか判断する。すなわち、回生可能電力Ｐｉｎがゼロである場合には（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、モータコントローラ１４は、回生制動を行うとバッテリ２が過充電されてしまうおそれがあると判断してＳ８０２に進む。一方、回生可能電力Ｐｉｎがゼロでない場合には（Ｓ８０１：Ｎｏ）、バッテリ２に空き容量があるため、モータコントローラ１４は、回生制動を行ってもバッテリ２は適切に充電されると判断して、回生制動を選択してＳ８０５に進む。
【０１１０】
ステップＳ８０２においては、モータコントローラ１４は、図５の比較器５０４から出力された第３のトルク目標値Ｔｍ3*と、図３のＳ３０１にて算出されたモータ回転速度ωmとを用いて、充電電流Ｉｃを算出する。
【０１１１】
ここで、充電電流Ｉｃは、回生制動が行われる場合にバッテリ２に流れる電流である。すなわち、モータ１の回生電力の全てが電動車両１００によって消費される場合には、充電電流Ｉｃは負となる。充電電流Ｉｃが負になるのは、停車間際であって、モータ１の回生電力の全てが電動車両１００により消費される消費電力以下となるまで車速が低下した状況である。一方、モータ１の回生電力の全てが電動車両１００にて消費されずバッテリ２に充電される場合には、充電電流Ｉｃは正となる。すなわち、充電電流Ｉｃの符号は、モータ１の回生電力と電動車両１００の消費電力との大小関係を示している。なお、回生電力とはモータ１にて発電される電力であり、消費電力とはモータ１において回転駆動により消費される電力や、インバータ３や他の電装装置にて消費される電力であるものとする。
【０１１２】
図９は、モータトルク指令値Ｔｍ*及びモータ回転速度ωmに応じて、充電電流Ｉｃが正であるか否かを示す充電電流テーブルである。なお、図９においては、横軸は、モータ回転速度ωmが示されており、縦軸は、モータトルク指令値Ｔｍ*が示されている。なお、Ｓ８０２にて用いられる第３のトルク目標値Ｔｍ3*がモータトルク指令値Ｔｍ*に相当する。
【０１１３】
図９においては、モータ１がωmで回転している状態でモータトルク指令値Ｔｍ*に従った駆動・回生を行う場合に、バッテリ２が充電されるか放電されるかが示されている。ここで、モータ回転速度ωmは電動車両１００の走行状況を示しており、モータトルク指令値Ｔｍ*はアクセル開度に応じて求められる。回生電力と消費電力との大小関係に加え、回生可能電力Ｐｉｎがゼロか否かにより、バッテリ２が充電されるか放電されるかが決まる。したがって、図９においては、アクセル開度と電動車両１００の走行状況とに基づいて、回生電力と消費電力との大小関係を予測した結果が示されていることになる。
【０１１４】
具体的には、図９において、ハッチングが付されている領域は放電領域であり、ハッチングが付されていない領域は充電領域である。放電領域においては、回生制動が行われる場合には、モータ１による回生電力が電動車両１００の消費電力を下回り、バッテリ２は放電すると予測される。したがって、充電電流Ｉｃは負となる。一方、充電領域においては、回生制動が行われる場合には、モータ１による回生電力が電動車両１００の消費電力を上回り、バッテリ２が充電されると予測される。したがって、充電電流Ｉｃは正となる。なお、図９での参照される場所が放電領域と充電領域との境界である場合には、充電電流Ｉｃはゼロである。
【０１１５】
再び図８を参照すると、ステップＳ８０３においては、モータコントローラ１４は、Ｓ８０２にて算出された充電電流Ｉｃが正か否かを判定する。充電電流Ｉｃが正である場合には（Ｓ８０３：Ｙｅｓ）、回生制動を行うと回生電力が消費電力を上回りバッテリ２が過充電されてしまう。そのため、モータコントローラ１４は、回生制動ができないと判断して、摩擦制動を選択してＳ８０４に進む。一方、充電電流Ｉｃが正でない場合には（Ｓ８０３：Ｎｏ）、回生制動を行っても回生電力が消費電力以下になる。そのため、モータコントローラ１４は、回生制動ができると判断して、回生制動を選択してＳ８０５に進む。
【０１１６】
なお、Ｓ８０２及びＳ８０３の変形例として、モータコントローラ１４は、図９における第３のトルク目標値Ｔｍ3*とモータ回転速度ωmとにより参照される場所が、充電領域であるか放電領域であるか否かを判定することにより、充電電流Ｉｃが正であるか負であるかを判定してもよい。
【０１１７】
ステップＳ８０４においては、モータコントローラ１４は、摩擦制動にて用いられるモータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**、及び、摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**を設定する。
【０１１８】
具体的には、モータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**には０が設定される。また、第３のモータトルク指令値Ｔｍ３*の絶対値に駆動輪６の角速度ωwの符号と同じ符号を付したものが、摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**として設定される。すなわち、駆動輪６の角速度ωwが正である場合（ωw＞０）、すなわち、電動車両１００が前進していると場合には、摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**は正となる。駆動輪６の角速度ωwが負である場合（ωw＜０）、すなわち、電動車両１００が後進していると場合には、摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**は負となる。また、駆動輪６の角速度ωwがゼロである場合（ωw＝０）、すなわち、電動車両１００が停車している場合には、摩擦制動を行わないため、摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**の符号はゼロとなる。
【０１１９】
一方、ステップＳ８０５においては、モータコントローラ１４は、モータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**として第３のトルク目標値Ｔｍ3*を設定し、摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**としてゼロを設定する。
【０１２０】
ステップＳ８０６においては、モータコントローラ１４は、モータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**及び摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**に対してフィルタ処理を行い、モータトルク指令値Ｔｍ*及び摩擦トルク指令値Ｔｂ*を算出する。Ｓ８０６におけるフィルタ処理の詳細について、図１０を用いて説明する。
【０１２１】
図１０は、図８に示したＳ８０６におけるフィルタ処理を示すブロック図である。
【０１２２】
図１０に示すように、指令値算出ブロック５０５は、ブロック１００１、１００２を備える。
【０１２３】
ブロック１００１は、フィルタＨｂａ（ｓ）であり、入力されたモータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**に対してフィルタ処理を行い、モータトルク指令値Ｔｍ*を出力する。なお、フィルタＨｂａ（ｓ）は以下の式で示される。
【０１２４】
【数１４】
2017017816.tif 000016
【０１２５】
なお、式（１２）におけるフィルタＨｂｒｋ（ｓ）は以下の式で示される。
【０１２６】
【数１５】
2017017816.tif 000017
【０１２７】
ただし、式（１３）におけるパラメータは、以下の通りである。
ωb：摩擦制動部７におけるアクチュエータ応答を２次振動システムで表した場合の固有振動周波数
【０１２８】
フィルタＨｂａ（ｓ）は、伝達関数Ｇｂａ（ｓ）と、Ｇｐａ（ｓ）の逆伝達関数である１／Ｇｐａ（ｓ）と、フィルタＨｂｋ（ｓ）との積である。そのため、伝達関数Ｇｂａ（ｓ）によって、モータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**の入力から電動車両１００の加速度ａの出力が求められ、さらに、その加速度ａが入力となって逆伝達関数１／Ｇｐａ（ｓ）によりモータ１の駆動トルクが求められる。そして、フィルタＨｂｒｋ（ｓ）によって摩擦制動に好適なフィルタ処理が行われ、モータトルク指令値Ｔｍ*が求められる。
【０１２９】
ブロック１００２は、フィルタＨｉｎｖ（ｓ）であり、入力された摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**に対してフィルタ処理を行い、摩擦トルク指令値Ｔｂ*を出力する。なお、フィルタＨｉｎｖ（ｓ）は、以下で示される。
【０１３０】
【数１６】
2017017816.tif 000018
【０１３１】
ただし、式（１４）におけるパラメータは、以下の通りである。
ωp：車両モデルにおける固有振動周波数
ζp：車両モデルにおける減衰係数
【０１３２】
このようなブロック１００１のフィルタＨｂａ（ｓ）、及び、ブロック１００２のフィルタＨｉｎｖ（ｓ）を用いることにより、モータトルクから加速度の応答性と、摩擦制動量から加速度の応答性とを等しくすることができる。
【０１３３】
ここで、モータ１の応答性はほぼ即時的であるのに対して、摩擦制動部７は応答性が遅い液圧制動であるように、回生制動と摩擦制動との間には応答性の違いがある。したがって、例えば回生制動と摩擦制動との切り替えが行われる場合のように、入力値であるモータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**、及び、摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**が急激に変化するような場合であっても、ブロック１００１及び１００２におけるフィルタ処理が行われることにより、出力値であるモータトルク指令値Ｔｍ*及び摩擦トルク指令値Ｔｂ*において、液圧制動と回生制動との応答性の違いが考慮されることになる。
【０１３４】
このように、Ｓ８０６のフィルタ処理においては、ブロック１００１、１００２を用いることによりモータ１及び摩擦制動部７への指令値の急激な変化が抑制されることになる。具体的には、モータ１への指令値であるモータトルク指令値Ｔｍ*は、摩擦制動部７の応答の遅さが補償されるように急激な変動が抑制されることになる。そのため、摩擦制動部７における応答性の遅さに起因して発生する摩擦制動部７における指令値と応答値との差が、モータ１により補償されることになる。
【０１３５】
次に、図１１を用いて、電動車両１００の走行状況を説明する。
【０１３６】
図１１は、電動車両１００の走行状況を示す図である。図１１においては、回生可能電力Ｐｉｎがゼロであり、電動車両１００が停車間際の状態になった（時刻ｔ２）後に摩擦制動から回生制動への切り替えが行われる（時刻ｔｃ）場合の、電動車両１００の走行状況が示されている。
【０１３７】
図１１においては、（ａ）登坂路、（ｂ）平坦路、（ｃ）降坂路における電動車両１００の走行状況が示されている。また、図１１において、一番上の段の（ａ１）、（ｂ１）、（ｃ１）には、モータ回転速度ωmが示されている。上から２番目の段の（ａ２）、（ｂ２）、（ｃ２）には、モータトルク指令値Ｔｍ*が実線で示されるとともに、外乱トルク推定値Ｔｄが一点破線で、第３のトルク目標値Ｔｍ3*が二点破線で示されている。上から３番目の段の（ａ３）、（ｂ３）、（ｃ３）には、摩擦トルク指令値Ｔｂ*が示されている。一番下の段の（ａ４）、（ｂ４）、（ｃ４）には、電動車両１００の加速度ａが示されている。
【０１３８】
図１２は、図１１の電動車両１００の走行状況が示された充電電流テーブルである。また、図１２には、電動車両１００が（ａ）登坂路、（ｂ）平坦路、（ｃ）降坂路のそれぞれを走行する場合において、電動車両１００が停車するまでの間における充電電流Ｉｃの変化が点線で示されている。
【０１３９】
まず、図１１における各時刻の電動車両１００の走行状況について説明する。
【０１４０】
時刻ｔ０においては、アクセル開度θが０であり、電動車両１００は摩擦制動による減速を開始している。時刻ｔ２においては、電動車両１００は停車間際の状態になり、外乱トルク指令値Ｔｄを用いた制動に切り替わる。時刻ｔ２と時刻ｔ５との間の時刻ｔｃにおいては、摩擦制動から回生制動への制動方法の切り替えが行われる。そして、時刻ｔ５においては、電動車両１００は停車している。
【０１４１】
ここで、登坂路において摩擦制動による減速を開始している時刻ｔ０における電動車両１００の走行状況を説明する。
【０１４２】
図１１（ａ１）によれば、時刻ｔ０において、電動車両１００は停車間際よりも前の状態であり、電動車両１００の速度が単調に減少しているため、モータ回転速度ωmは単調に減少している。
【０１４３】
図１１（ａ２）によれば、時刻ｔ０において、外乱トルク推定値Ｔｄは、路面の勾配の影響が支配的であるため、登坂路の勾配に応じた正の値である。なお、外乱トルク推定値Ｔｄは、時刻ｔ０以外の時刻においても、路面の勾配の影響が支配的であるため概ね同じ値となる。
【０１４４】
第３のトルク目標値Ｔｍ3*は、所定の負の値である。これは、以下のように説明できる。
【０１４５】
図５に示された比較器５０４は、電動車両１００が停車間際の状態でないため、第１のトルク目標値Ｔｍ1*を第３のトルク目標値Ｔｍ3*として出力している。ここで、図４のトルクテーブルを参照すると、電動車両１００が停車間際の状態である場合、すなわち、アクセル開度θがゼロでありモータ回転速度ωmが小さい場合には、第１のトルク目標値Ｔｍ1*は一定の負の値である。したがって、第３のトルク目標値Ｔｍ3*は、一定の負の値である第１のトルク目標値Ｔｍ1*となる。
【０１４６】
モータトルク指令値Ｔｍ*は、ゼロである。これは、以下のように説明される。
【０１４７】
図８の指令値算出処理を参照すると、回生可能電力Ｐｉｎがゼロであり（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、Ｓ８０２の処理にて正の値の充電電流Ｉｃが算出される。そのため、摩擦制動が選択され（Ｓ８０３：Ｎｏ）、モータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**がゼロとなる（Ｓ８０４）。なお、モータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**は変動していないため、図１０のブロック１００１を経たモータトルク指定値Ｔｍ*もゼロとなる（Ｓ８０６）。
【０１４８】
図１１（ａ３）によれば、時刻ｔ０において、摩擦トルク指令値Ｔｂ*は、図１１（ａ２）に示された第３のトルク目標値Ｔｍ3*の絶対値に正の符号を付した値が設定されている。これは、上述のように摩擦制動が行われているため、図８の指令値算出処理では、Ｓ８０４において摩擦トルク指令値Ｔｂ*に第３のトルク目標値Ｔｍ3*に応じた値が設定されるためである。
【０１４９】
図１１（ａ４）によれば、時刻ｔ０において、図１１（ａ１）に示したようにモータ回転速度ωmが単調に減少しているため、加速度ａは負の値で一定である。
【０１５０】
次に、登坂路において停車間際の状態になる時刻ｔ２における電動車両１００の走行状況を説明する。
【０１５１】
図１１（ａ１）によれば、時刻ｔ２において、電動車両１００が停車間際の状態になり、モータ回転速度Ｆ／Ｂ制御に切り替わるためモータ回転速度ωmの減少傾きが小さくなる。
【０１５２】
図１１（ａ２）によれば、時刻ｔ２において、第３のトルク目標値Ｔｍ3*は大きく変化している。これは、電動車両１００が停車間際の状態になるため、時刻ｔ２の前後において第１のトルク目標値Ｔｍ1*と第２のトルク目標値Ｔｍ2*との大小関係が逆になることに起因する。すなわち、図５の比較器５０４から出力される第３のトルク目標値Ｔｍ3*は、時刻ｔ２より前においては第１のトルク目標値Ｔｍ1*であり、時刻ｔ２よりも後においては第２のトルク目標値Ｔｍ2*である。なお、時刻ｔ２においては、第１のトルク目標値Ｔｍ1*と第２のトルク目標値Ｔｍ2*とは同じ値であるため、図５の比較器５０４は、第１のトルク目標値Ｔｍ1*と第２のトルク目標値Ｔｍ2*とのいずれかを、第３のトルク目標値Ｔｍ3*として出力する。
【０１５３】
また、時刻ｔ２よりも後においては、第２のトルク目標値Ｔｍ2*である第３のトルク目標値Ｔｍ3*は、外乱トルク推定値Ｔｄに収束する。これは、図５を参照すると、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１から出力されるモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωがモータ回転速度ωmの減少に伴って減少することにより、加算器５０３から出力される第２のトルク目標値Ｔｍ2*は、外乱トルク推定ブロック５０２から出力される外乱推定トルクＴｄに収束することになるためである。
【０１５４】
また、モータトルク指令値Ｔｍ*は、ゼロである。これは、時刻ｔ０と同様に、図８に示した指令値算出処理において、回生可能電力がゼロであり（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、図１２（ａ）により時刻ｔ２での充電電流Ｉｃが正であるため（Ｓ８０３：Ｙｅｓ）、摩擦制動が行われる（Ｓ８０４、Ｓ８０６）ためである。
【０１５５】
図１１（ａ３）によれば、時刻ｔ２において、摩擦トルク指令値Ｔｂ*は、上述のように摩擦制動が行われているため、図１１（ａ２）における第３のトルク目標値Ｔｍ3*の絶対値に正の符号を付した値である。なお、時刻ｔ２よりも後においては、摩擦トルク指令値Ｔｂ*は、第３のトルク目標値Ｔｍ3*の増加に伴って減少する。なお、時刻ｔ２において、摩擦トルク指令値Ｔｂ*の変化は、第３のトルク目標値Ｔｍ3*の変化よりも緩やかである。これは、図８のＳ８０６において、図１０のブロック１００２の処理により変動が抑制されるためである。
【０１５６】
図１１（ａ４）によれば、時刻ｔ２以降、電動車両１００は停車間際の状態になるため、図１１（ａ２）に示したようにモータ回転速度ωmの減少傾きが小さくなり始めていることにより、加速度ａは負の値から徐々に大きくなっている。
【０１５７】
次に、登坂路において摩擦制動から回生制動への制動方法の切り替えが行われる時刻ｔｃにおける電動車両１００の走行状況を説明する。
【０１５８】
図１１（ａ１）によれば、時刻ｔｃにおいて、モータ回転速度ωmは、ゼロに近い値である。これは、上述したように、電動車両１００が停車間際の状態となる時刻ｔ２よりも後においては、モータ回転速度ωmがゼロに収束しているためである。
【０１５９】
図１１（ａ２）によれば、時刻ｔｃにおいて、第３のトルク目標値Ｔｍ3*は、外乱トルク推定値Ｔｄに近い値である。これは、上述したように、電動車両１００が停車間際の状態である時刻ｔ２よりも後においては、第３のトルク目標値Ｔｍ3*が外乱トルク推定値Ｔｄに収束しているためである。
【０１６０】
モータトルク指令値Ｔｍ*は、時刻ｔｃにおいてゼロであり、時刻ｔｃよりも後において時間の経過とともに第３のトルク目標値Ｔｍ3*に収束する。これは、モータコントローラ１４が以下の動作をするためである。
【０１６１】
図８に示した指令値算出処理を参照すると、時刻ｔｃよりも前においては、回生可能電力がゼロであり（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、正の充電電流Ｉｃが算出され（Ｓ８０２）、摩擦制動が選択され（Ｓ８０３：Ｙｅｓ）、モータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**にゼロが設定される（Ｓ８０４）。一方、時刻ｔｃにおいては、回生可能電力がゼロであり（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、ゼロの充電電流Ｉｃが算出され（Ｓ８０２）、回生制動が選択され（Ｓ８０３：Ｎｏ）、モータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**に第３のトルク目標値Ｔｍ3*が設定される（Ｓ８０５）。
【０１６２】
したがって、モータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**は、時刻ｔｃよりも前においてはゼロが設定され（Ｓ８０４）、時刻ｔｃ以降においては第３のトルク目標値Ｔｍ3*が設定される（Ｓ８０５）。そのため、モータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**は、急激に変動することになる。
【０１６３】
しかしながら、Ｓ８０６において図１０のブロック１００１の処理が行われることにより、フィルタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ*における変動が抑制されることになる。そのため、時刻ｔｃにおいてゼロであるモータトルク指令値Ｔｍ*は、時間の経過とともに、第３のトルク目標値Ｔｍ3*に収束する。
【０１６４】
なお、ブロック１００１においては、式（１２）に示したように、摩擦制動部７の応答性の遅れが考慮されているため、摩擦制動部７による応答性の遅れに起因する摩擦制動トルクの余剰分が補償されるように、モータトルク指令値Ｔｍ*の変化が抑制されることになる。そのため、摩擦制動から回生制動への切り替え時に摩擦制動部７の応答性の遅さに起因する摩擦トルク分が、モータ１の駆動力により補償されることになる。
【０１６５】
図１１（ａ３）によれば、摩擦トルク指令値Ｔｂ*は、時刻ｔｃにおいては第３のモータトルク指令値Ｔｍ3*の絶対値に正の符号を付した値にフィルタ処理した値であり、時刻ｔｃよりも後において時間の経過とともにゼロに収束する。このような摩擦トルク指令値Ｔｂ*の変化は、以下のように説明することができる。
【０１６６】
上述のように、図８の指令値算出処理においては、時刻ｔｃよりも前にて摩擦制動が行われ（Ｓ８０４）、時刻ｔｃ以降にて回生制動が行われている（Ｓ８０５）。
【０１６７】
したがって、摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**は、時刻ｔｃよりも前においては第３のトルク目標値Ｔｍ3*の絶対値に正の符号を付した値が設定され（Ｓ８０４）、時刻ｔｃ以降においてはゼロが設定される（Ｓ８０５）。そのため、摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**は、急激に変化することになる。
【０１６８】
しかしながら、Ｓ８０６において図１０のブロック１００２の処理が行われることにより、フィルタ処理後の摩擦トルク指令値Ｔｂ*の変動が抑制されることになる。そのため、第３のトルク目標値Ｔｍ3*をフィルタ処理した値である摩擦トルク指令値Ｔｂ*は、時間の経過とともに、ゼロに収束することになる。
【０１６９】
図１１（ａ４）によれば、時刻ｔｃにおいて、図１１（ａ１）に示したようにモータ回転速度ωmの減少傾きが小さくなっているため、加速度ａの変化が徐々に小さくなる。
【０１７０】
次に、登坂路において停車状態である時刻ｔ５における電動車両１００の走行状況を説明する。
【０１７１】
図１１（ａ１）によれば、時刻ｔ５において、電動車両１００が停車しているため、モータ回転速度ωmはゼロである。
【０１７２】
図１１（ａ２）によれば、時刻ｔ５において、モータトルク指令値Ｔｍ*は、第３のトルク目標値Ｔｍ3*と一致している。これは、上述のように、時刻ｔｃよりも後においては、図８に示した指令値算出処理において、回生可能電力がゼロであり（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、Ｓ８０２にて算出される時刻ｔ５での充電電流Ｉｃが負であるため（Ｓ８０３：Ｎｏ）、モータ１がトルクを発生させている（Ｓ８０５、Ｓ８０６）ことによる。このようにモータ１がトルクを発生させることで、電動車両１００は登坂路において電動車両１００がずり落ちるのが防止される。
【０１７３】
また、上述のように時刻ｔ２以降においては第３のトルク目標値Ｔｍ3*は外乱トルク推定値Ｔｄに収束するため、時刻ｔ５において電動車両１００が停車すると、モータトルク指令値Ｔｍ*は、勾配に応じた外乱トルク推定値Ｔｄと一致する。したがって、モータ１が勾配の影響を抑制するような正の駆動トルクを発生させることにより、登坂路において電動車両１００は停車状態を保つことができる。
【０１７４】
図１１（ａ３）によれば、時刻ｔ５においては、図８の指定値算出処理において回生制動が選択されているため（Ｓ８０３：Ｎｏ）、摩擦トルク指令値Ｔｂ*はゼロとなる（Ｓ８０５、Ｓ８０６）。
【０１７５】
図１１（ａ４）によれば、時刻ｔ５において、加速度ａは、登坂路において電動車両１００が停車状態を保つように、正の値となる。これは、図１１（ａ２）に示すように、時刻ｔ５においては、モータ１が、外乱トルク推定値Ｔｄであるモータトルク指令値Ｔｍ*に従った駆動トルクを発生させるためである。
【０１７６】
このように、（ａ）登坂路においては各時刻において上述の処理が行われる。なお、（ｂ）平坦路、（ｃ）降坂路においても、（ａ）登坂路と同じ制御フローが行われる。
【０１７７】
ただし、（ｂ）平坦路、及び、（ｃ）降坂路の場合においては、（ａ）登坂路の場合と比較すると、図５の外乱トルク推定ブロック５０２にて算出される外乱トルク推定値Ｔｄが異なる。外乱トルク推定値Ｔｄは勾配に応じた値であり、図１１（ｂ２）を参照すると（ｂ）平坦路においてはゼロとなり、図１１（ｃ２）を参照すると（ｃ）降坂路においては負となる。
【０１７８】
次に、図１３を用いて、電動車両１００の他の動作を説明する。
【０１７９】
図１３は、電動車両１００の走行状況を示す図である。図１３においては、図１１と比較すると、回生可能電力Ｐｉｎがゼロである点は同じであり、電動車両１００が停車間際の状態になる（時刻ｔ２）前に摩擦制動から回生制動への切り替えが行われる（時刻ｔｃ）点が異なる。
【０１８０】
なお、図１３においては、図１１と同様に、（ａ）登坂路、（ｂ）平坦路、（ｃ）降坂路について示されており、また、それぞれにおいて、上から順に、モータ回転速度ωm、モータトルク指令値Ｔｍ*、摩擦トルク指令値Ｔｂ*、加速度ａが示されている。
【０１８１】
図１４は、図１３の電動車両１００の走行状況が示された充電電流テーブルである。図１４においては、図１２と同様に、電動車両１００が（ａ）登坂路、（ｂ）平坦路、（ｃ）降坂路のそれぞれを走行する場合について示している。
【０１８２】
次に、図１３における各時刻における電動車両１００の動作について説明する。
【０１８３】
上述のように、図１３においては、図１１と比較すると、摩擦制動から回生制動への切り替えが行われた（時刻ｔｃ）後に、電動車両１００は停車間際の状態になる（時刻ｔ２）点が異なる。そのため、以下では、時刻ｔｃ、ｔ２における電動車両１００の動作について説明し、他の時刻については説明を省略する。
【０１８４】
まず、登坂路において摩擦制動から回生制動への制動方法の切り替えが行われる時刻ｔｃにおける電動車両１００の動作について説明する。
【０１８５】
図１３（ａ１）によれば、時刻ｔｃにおいて、モータ回転速度ωmは単調に減少しており、減少ペースは変わっていない。これは、時刻ｔｃの前後においては、制動方法の切り替えが行われるだけであり、電動車両１００にて発生する制動力は変わらないためである。
【０１８６】
詳細に説明すれば、図８の指令値算出処理を参照すると、時刻ｔｃよりも前においては、回生可能電力がゼロであり（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、正の充電電流Ｉｃが算出され（Ｓ８０２）、摩擦制動が選択される（Ｓ８０３：Ｙｅｓ）。そして、摩擦トルク指令値Ｔｂ*は第３のトルク目標値Ｔｍ3*がフィルタ処理された値となる（Ｓ８０４、Ｓ８０６）。
【０１８７】
一方、時刻ｔｃにおいては、回生可能電力がゼロであり（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、ゼロの充電電流Ｉｃが算出され（Ｓ８０２）、回生制動が選択される（Ｓ８０３：Ｎｏ）。そして、モータトルク指令値Ｔｍ*は第３のトルク目標値Ｔｍ3*がフィルタ処理された値となる（Ｓ８０５、Ｓ８０６）。
【０１８８】
すなわち、時刻ｔｃよりも前においては、第３のトルク目標値Ｔｍ3*に基づく摩擦制動が行われ、時刻ｔｃ以降においては、第３のトルク目標値Ｔｍ3*に基づく回生制動に除々に切り替わることになる。したがって、時刻ｔｃの前後において、制動方法は異なるが、電動車両１００にて発生する制動力は変わらない。したがって、時刻ｔｃにおいて、モータ回転速度ωmの減少傾きは変わらない。
【０１８９】
図１３（ａ２）によれば、時刻ｔｃにおいて、第３のトルク目標値Ｔｍ3*は、時刻ｔ０と同様に所定の負の値である。
【０１９０】
モータトルク指令値Ｔｍ*は、時刻ｔｃにおいてゼロであり、時刻ｔｃよりも後において時間の経過とともに第３のトルク目標値Ｔｍ3*に収束する。
【０１９１】
このような、第３のトルク目標値Ｔｍ3*、及び、モータトルク指令値Ｔｍ*の変化は、上述した図１１（ａ２）の時刻ｔｃにおける第３のトルク目標値Ｔｍ3*、及び、モータトルク指令値Ｔｍ*の変化と同様である。そのため、図１１（ａ２）の説明を援用することで説明することができる。
【０１９２】
図１３（ａ３）によれば、摩擦トルク指令値Ｔｂ*は、時刻ｔｃにおいて第３のモータトルク指令値Ｔｍ3*に負の符号が付された値であり、時刻ｔｃよりも後において時間の経過とともにゼロに収束する。
【０１９３】
このような、摩擦トルク指令値Ｔｂ*の変化は、上述した図１１（ａ３）の時刻ｔｃにおける摩擦トルク指令値Ｔｂ*の変化と同様である。そのため、図１１（ａ３）の説明を援用することで説明することができる。
【０１９４】
図１３（ａ４）によれば、時刻ｔｃにおいて、図１３（ａ１）に示したようにモータ回転速度ωmが単調に減少しているため、加速度ａは負の値で一定である。
【０１９５】
次に、登坂路において停車間際の状態になる時刻ｔ２における電動車両１００の動作を説明する。
【０１９６】
図１３（ａ１）によれば、時刻ｔ２において、電動車両１００が停車間際の状態となるため、滑らかに停車するようにモータ回転速度ωmの減少ペースが遅くなり始める。
【０１９７】
図１３（ａ２）によれば、モータトルク指令値Ｔｍ*は、第３のトルク目標値Ｔｍ3*と一致している。これは、図８に示した指令値算出処理において、回生可能電力がゼロであり（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、Ｓ８０２にて負の充電電流Ｉｃが算出され（Ｓ８０２）、回生制動が選択され（Ｓ８０３：Ｎｏ）、モータトルク指令値Ｔｍ*は第３のトルク目標値Ｔｍ3*に応じた値となる（Ｓ８０５、Ｓ８０６）。
【０１９８】
図１３（ａ３）によれば、時刻ｔ２において、回生制動が行われているため、摩擦トルク指令値Ｔｂ*はゼロとなる（Ｓ８０５、Ｓ８０６）。
【０１９９】
図１３（ａ４）によれば、時刻ｔ２において、電動車両１００は停車間際の状態になることで、図１３（ａ１）に示したようにモータ回転速度ωmの減少傾きが小さくなるため、加速度ａは負の値から徐々に大きくなる。
【０２００】
なお、（ａ）登坂路においては各時刻において上述の処理が行われるが、（ｂ）平坦路、（ｃ）降坂路においても、（ａ）登坂路と同じタイミングで同じ動作が行われる。なお、外乱トルク推定値Ｔｄは、勾配に起因する値であり、図１３（ｂ２）に示されるように（ｂ）平坦路においてはゼロであり、図１３（ｃ２）に示されるように（ｃ）降坂路においては負である。
【０２０１】
なお、モータコントローラ１４は、モータ１の回生電力および電動車両１００の消費電力をモデル化した数式などを用いて充電電流Ｉｃの値を予測してもよい。
【０２０２】
第１実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
【０２０３】
アクセルペダルの開度に応じてモータの駆動と制動を実行する車両では、外乱に応じて制動力を調整することにより停車させる必要がある。しかしながら、本実施形態では、停車間際において、摩擦制動よりも制御性（例えば、制御応答性や制御精度）に優れた回生制動を実行し、外乱に応じた制動を適切に行うことができるため、電動車両１００を滑らかに停車させることができる。
【０２０４】
また、第１実施形態の電動車両の制御装置は、モータ１と、摩擦制動部７と、モータコントローラ１４とを備えており、モータ１は、電動車両１００の駆動力又は回生制動力を発生させ、摩擦制動部７は、摩擦制動力を発生させる。モータコントローラ１４は、アクセルペダルの開度に応じて、モータ１及び摩擦制動部７のうちの少なくとも１つを制御する。
【０２０５】
ここで、図８の指令値算出処理を参照すると、モータコントローラ１４は、回生制動が行われる場合にバッテリ２に向かって流れる充電電流Ｉｃを算出し（Ｓ８０２）、算出した充電電力Ｉｃの正負を判定する（Ｓ８０３）。モータ１のみで制動力を発生させる時に、モータ１により発生される回生電力が電動車両１００における消費電力を上回る場合には、充電電流Ｉｃが正となる。一方、モータ１により発生される回生電力が電動車両１００における消費電力を下回る場合には、充電電流Ｉｃが負となる。したがって、充電電力Ｉｃの正負を判定する（Ｓ８０３）ことにより、モータ１のみで制動力を発生させる場合にモータ１が発生する回生電力の全てが、電動車両１００にて消費されるか否かを判定することができる。
【０２０６】
回生可能電力Ｐｉｎがゼロである場合には（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、回生制動を行うとバッテリ２が過充電されてしまうおそれがある。
しかしながら、回生可能電力Ｐｉｎがゼロであっても、回生制動が行われる場合にバッテリ２に向かって流れる充電電流Ｉｃが負と算出される場合、すなわち、モータ１の回生電力の全てが電動車両１００においてモータ１やインバータ３にて消費される場合には（Ｓ８０３：Ｎｏ）、回生制動を行ってもバッテリ２は充電されない。そのため、回生可能電力Ｐｉｎがゼロの状態であっても、モータコントローラ１４は、回生制動を選択して（Ｓ８０５）、モータ１に回生制動を行わせることができる。
【０２０７】
ここで、電動車両１００が停車する直前においては、車速がゼロに近いため、モータ１の回生電力が小さい。そのため、回生電力の全てが電動車両１００にて消費されるため、バッテリ２は放電し、充電電流Ｉｃは負になる。このように、電動車両１００が停車する直前においては、常に、充電電流Ｉｃが負になるため（Ｓ８０３：Ｎｏ）、回生制動を行うことができる。したがって、バッテリ２がどのような残量であっても、回生制動により電動車両１００を停車させることができる（Ｓ８０５）。そのため、電動車両１００の停車時における加速度振動を抑制することができ、また、電動車両１００を滑らかに減速して停車させることができる。
【０２０８】
また、第１実施形態の制御装置であるモータコントローラ１４により実行されるＳ８０２及びＳ８０３の変形例として、モータコントローラ１４は、充電電流Ｉｃの正負を、図９の充電電流テーブルを用いて判定してもよい。充電電流テーブルは、アクセルの操作に応じたモータトルク指令値と、電動車両１００の走行状況に応じたモータ回転速度ωmとに基づいて、充電電流Ｉｃの正負が示されている。このように、モータトルク指令値Ｔｍ*と、モータ回転速度ωmとのみによって、充電電流Ｉｃの正負を判定することができるため、モータコントローラ１４における演算処理の負荷を低減することができる。
【０２０９】
なお、図９の充電電流テーブルを参照すると、モータ回転速度ωmがゼロの近傍の値である場合、すなわち、電動車両１００が停車する直前の状態である場合には、モータトルク指令値Ｔｃの大きさによらず放電領域であるため、充電電流Ｉｃは負になる。
【０２１０】
このように、電動車両１００が停車する直前の状態においては、充電電流Ｉｃが負であるため（Ｓ８０３：Ｎｏ）、モータコントローラ１４は、モータ１に回生制動を行わせる（Ｓ８０５）。したがって、バッテリ２がどのような残量であっても、電動車両１００を回生制動により停車することができる。そのため、充電電流テーブルを用いて充電電流Ｉｃが負であると判定された場合にモータ１に回生制動を行わせることにより、電動車両１００を滑らかに減速して停車させることができる。
【０２１１】
また、第１実施形態の制御装置であるモータコントローラ１４によれば、図８の指令値算出処理を参照すると、Ｓ８０６においては、Ｓ８０４又はＳ８０５にて求められたモータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**、及び、摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**にフィルタ処理が行われ、モータトルク指令値Ｔｍ*、及び、摩擦トルク指令値Ｔｂ*が求められる。
【０２１２】
このフィルタ処理においては、ブロック１００１のフィルタＨｂａ（ｓ）、及び、ブロック１００２のフィルタＨｉｎｖ（ｓ）を用いることにより、モータトルクから加速度の応答性と、摩擦制動量から加速度の応答性とを等しくすることができる。
【０２１３】
したがって、ブロック１００１を用いることにより、摩擦制動部７の応答性がモータ１の応答性より遅いことが考慮されて、その応答性の遅れを補償するようにモータ１による回生制動力が抑制される。
【０２１４】
ここで、図９の充電電流テーブルにおいて充電領域から放電領域に遷移する時刻、すなわち、図１１〜１４における時刻ｔｃにおける電動車両１００の動作を用いて、上述のブロック１００１によるフィルタ処理による効果を説明する。この時刻ｔｃにおいて、図８の指令値算出処理において、モータコントローラ１４は、摩擦制動（Ｓ８０４）から回生制動（Ｓ８０５）への切り替えを行う。
【０２１５】
この時刻ｔｃにおいては、摩擦制動部７への指令値となる摩擦トルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｂ**は、第３のトルク目標値Ｔｍ3（Ｓ８０４）に基づく値から、ゼロ（Ｓ８０５）に大きく変化する。そのため、時刻ｔｃにおいて、摩擦制動部７による摩擦制動トルクはゼロとなることが好ましい。しかしながら、摩擦制動部７による摩擦制動トルクは、摩擦制動部７の応答性の遅さに起因して、指令値よりも大きな値になってしまう。
【０２１６】
これに対して、モータ１への指令値となるモータトルク指令値（フィルタ処理前）Ｔｍ**は、ゼロ（Ｓ８０４）から、第３のトルク目標値Ｔｍ3（Ｓ８０５）に大きく変化する。ここで、Ｓ８０６のフィル処理における図１０のブロック１００１、すなわち、式（１２）の処理を経たモータトルク指令値Ｔｍ*においては、摩擦制動部７の応答性の遅さが考慮されて、変動が抑制されている。
【０２１７】
そのため、ブロック１００１から出力されるモータトルク指令値Ｔｍ*の変動が抑制される際には、摩擦制動部７にて発生する応答性の遅さに起因する摩擦制動力が補償されるように、モータ１にて駆動トルクが発生するように制御されることになる。したがって、時刻ｔｃにおいて摩擦制動から回生制動への切り替えが行われる時には、摩擦制動部７の応答性の遅さに起因する加速振動や変動を抑制することができる。
【０２１８】
また、第１実施形態の制御装置であるモータコントローラ１４によれば、図５の停止制御処理を参照すると、外乱トルク推定ブロック５０２において、車両モデルを用いて電動車両１００に作用する外乱に応じて前記電動車両が停車状態を保持するのに必要な外乱トルク推定値Ｔｄとして求める。そして、電動車両１００が停車間際の状態においては、比較器５０３から出力されるモータトルク指令値Ｔｍ*は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１から出力されるモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと、外乱トルク推定ブロック５０２から出力される外乱トルク推定値Ｔｄとの和になる。
【０２１９】
ここで、電動車両１００が停車間際の状態においては、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定ブロック５０１から出力されるモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωがゼロに収束する。したがって、モータトルク指令値Ｔｍ*は、外乱トルク推定値Ｔｄに収束することになり、モータ１にて発生するトルクは勾配に応じた値に収束するため、電動車両１００を滑らかに停車させることができる。さらに、電動車両１００が停車した時には、モータ１は、電動車両１００に作用する勾配などの外乱の影響に応じたトルクを発生するため、勾配がある場所においてもブレーキペダルを用いることなく停車状態を維持することができる。
【０２２０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の制御装置について説明する。本実施形態においては、摩擦制動から回生制動へ制動方法が切り替わるタイミングが、第１実施形態とは異なる場合について説明する。
【０２２１】
図１５は、第２実施形態の制御装置であるモータコントローラ１４を備える電動車両１００の構成を示す図である。
【０２２２】
図１５を参照すると、第２実施形態の電動車両１００は、図１に示した第１実施形態の電動車両１００と比較すると、バッテリコントローラ１３からモータコントローラ１４に回生可能電力Ｐｉｎが出力されていない点が異なる。
【０２２３】
また、モータコントローラ１４は、予め、摩擦制動と回生制動との切り替えタイミングを求めるのに用いるＳＯＣ規定値（ＳＯＣ０）を記憶している。なお、ＳＯＣ規定値（ＳＯＣ０）は、以下のように求めることができる。
【０２２４】
まず、電動車両１００が停車間際の状態になってからモータ１の回生電力と電動車両１００の消費電力とが等しい等電力状態となるまでの期間におけるバッテリ２の充電電力量を、規定充電電力量Ｗｓ０として計算または実験により求めておく。なお、等電力状態は、図９の充電電流テーブルにおける充電領域と放電領域との境界に相当する。
【０２２５】
ここで、規定充電電力量Ｗｓ０は、路面の勾配やモータ１の動作点などにより異なる。そのため、想定されうる勾配やモータ１の動作点などの組み合わせに応じて等電力状態となるまでのバッテリ２の充電電力を実験や計算などで複数算出しておき、これらの算出値のうち最も大きな値を、規定充電電力量Ｗｓ０として求めることができる。
【０２２６】
そして、規定充電電力量Ｗｓ０と、バッテリ２の最大容量Ｗｍａｘとを用いて、以下の式（１５）によりＳＯＣ規定値であるＳＯＣ０を求める。
【０２２７】
【数１７】
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【０２２８】
また、モータコントローラ１４による処理については、本実施形態と第１実施形態とを比較すると、図３、図６、図７に示された処理は同じであり、図５の停止制御処理、図８の指令値算出処理が異なる。そのため、以下では、停止制御処理、及び、指令値算出処理について説明する。
【０２２９】
図１６は、第２実施形態の停止制御処理を示すブロック図である。
【０２３０】
図１６に示した停止制御処理は、図５に示された第１実施形態の停止制御処理と比較すると、指令値算出ブロック５０５に、回生可能電力ＰｉｎでなくＳＯＣが入力されている点と、第１のトルク目標値Ｔｍ1*及び第２のトルク目標値Ｔｍ2*がさらに入力される点と、モータ回転速度ωmが入力されていない点とが異なり、それ以外の構成は同じである。
【０２３１】
図１７は、第２実施形態の指令値算出処理を示すフローチャートである。
【０２３２】
図１７に示す指令値算出処理は、図８に示した第１実施形態の指令値算出処理と比較すると、Ｓ８０１〜Ｓ８０３が削除され、Ｓ１７０１及びＳ１７０２が追加されている。
【０２３３】
ステップＳ１７０１においては、モータコントローラ１４は、第１のトルク目標値Ｔｍ1*と第２のトルク目標値Ｔｍ2*とを比較することにより停車間際の状態であるか否かを判定し、回生制動を開始するかの判断を行う。
【０２３４】
第１のトルク目標値Ｔｍ1*が第２のトルク目標値Ｔｍ2*よりも大きい場合には（Ｓ１７０１：Ｙｅｓ）、電動車両１００は停車間際の状態になっていないと判定される。このような場合には、モータコントローラ１４は、Ｓ１７０２に進む。
【０２３５】
一方、第１のトルク目標値Ｔｍ1*が第２のトルク目標値Ｔｍ2*以下である場合には（Ｓ１７０１：Ｎｏ）、電動車両１００は停車間際の状態であると判定される。このような場合には、モータコントローラ１４は、回生制動を行わせるためにＳ８０５に進む。
【０２３６】
ステップＳ１７０２においては、指令値算出ブロック５０５は、バッテリコントローラ１３から送信されるＳＯＣが、ＳＯＣ規定値以上であるか否かを判定する。
【０２３７】
ＳＯＣがＳＯＣ規定値以上である場合には（Ｓ１７０２：Ｙｅｓ）、モータコントローラ１４は、摩擦制動を選択してＳ８０４に進む。
【０２３８】
一方、ＳＯＣがＳＯＣ規定値よりも小さい場合には（Ｓ１７０２：Ｎｏ）、回生制動を選択して、Ｓ８０５に進む。
【０２３９】
ここで、Ｓ１７０１、Ｓ１７０２の処理について、電動車両１００が停車間際の状態になっていない通常の走行状態の場合と、停車間際の状態の場合とにわけて説明する。
【０２４０】
まず、電動車両１００が通常の走行状態である場合について説明する。
【０２４１】
Ｓ１７０１においては、電動車両１００が通常の走行状態であり停車間際の状態でなく、第１のトルク目標値Ｔｍ1*が第２のトルク目標値Ｔｍ2*よりも大きいため（Ｓ１７０１：Ｙｅｓ）、モータコントローラ１４は、Ｓ１７０２の処理に進む。
【０２４２】
Ｓ１７０２において、ＳＯＣがＳＯＣ規定値以上である場合には（Ｓ１７０２：Ｙｅｓ）、摩擦制動を選択してＳ８０４に進む。一方、ＳＯＣがＳＯＣ規定値より小さい場合には（Ｓ１７０２：Ｎｏ）、回生制動を選択してＳ８０５に進む。
【０２４３】
したがって、電動車両１００が通常の走行状態である場合には、このような処理を行うことにより、ＳＯＣがＳＯＣ規定値を上回らない容量までバッテリ２が充電されることになる。したがって、電動車両１００が走行状態から停車間際状態になるタイミングにおいては、バッテリ２のＳＯＣは、ＳＯＣ規定値を上回らず、かつ、ＳＯＣ規定値に近い値となる。
【０２４４】
次に、電動車両１００が停車間際の状態の場合である場合について説明する。
【０２４５】
Ｓ１７０１においては、電動車両１００が停車間際の状態であり、第１のトルク目標値Ｔｍ1*が第２のトルク目標値Ｔｍ2*以下であるため（Ｓ１７０１：Ｎｏ）、モータコントローラ１４は、回生制動を選択してＳ８０５の処理に進む。
【０２４６】
上述のように、停車間際の状態においては、バッテリ２のＳＯＣはＳＯＣ規定値を上回っていない。そのため、バッテリ２には、規定充電電力量Ｗｓ０以上の空きがある。
【０２４７】
したがって、停車間際の状態において（Ｓ１７０１：Ｎｏ）、モータコントローラ１３４が回生制動を選択する（Ｓ８０５）ことにより、等電力状態となるまでの間にバッテリ２には規定充電電力量Ｗｓ０が充電されても、バッテリ２が過充電されることはない。
【０２４８】
以上のように、Ｓ１７０１及びＳ１７０２において、モータコントローラ１４は、電動車両１００が停車間際状態となった時点からモータ１による回生制動力を発生させて電動車両１００を停車させる停車制御を開始する（Ｓ１７０１：ＮＯ、Ｓ８０５）。このような場合には、停止制御を開始してからモータ１による回生電力と電動車両１００により消費される消費電力とが等しくなるまでの間に、バッテリ２は規定充電電力量Ｗｓ０だけ充電されることになる。そこで、電動車両１００が停車間際状態となるまでにおいて、すなわち、停車制御を開始するまでにおいて、バッテリ２の空き容量が規定充電電力量Ｗｓ０以上となるように、モータ１による回生制動力の発生を制御する（Ｓ１７０１：Ｙｅｓ、Ｓ１７０２）。
【０２４９】
なお、本実施形態においては、第１実施形態における図８のＳ８０１〜Ｓ８０３の処理を行っていないが、Ｓ８０１〜Ｓ８０３の処理を行ってもよい。例えば、バッテリ２のＳＯＣがＳＯＣ規定値を上回っている時においても、電動車両１００が停車間際状態となった場合（Ｓ１７０１：Ｎｏ）に、回生制動が行われる（Ｓ８０５）ことがある。このような場合には、等電力状態となるまでの間にバッテリ２のＳＯＣが１００％となってしまいバッテリ２が過充電されてしまうおそれがある。しかしながら、Ｓ８０１〜Ｓ８０３の処理を行うことにより、バッテリ２が満充電となった時には、回生可能電力Ｐｉｎがゼロであるため（Ｓ８０１）、充電電力Ｉｃの大きさに応じて摩擦制動又は回生制動が選択されることにより（Ｓ８０２〜Ｓ８０５）、第１実施形態と同様にバッテリ２が過充電されることを防止することができる。
【０２５０】
また、バッテリコントローラ１３およびモータコントローラ１４は、所定のタイミングより前においては、バッテリ２のＳＯＣがＳＯＣ規定値以下となるように、バッテリ２の充電を制御する充電制御手段を有してもよい。例えば、電動車両１００が高速道路などを走っており、車速が所定の下限速度よりも速い場合には、充電制御手段は、ＳＯＣがＳＯＣ規定値を上回らないように回生制動を行う。このようにすることにより、高速車域ではバッテリ２の空き容量は規定充電電力量Ｗｓ０以上となるため、回生制動により停車することができることに加えて、バッテリ２の残量をより大きくすることで、電動車両１００の走行可能距離を伸ばすことができる。
【０２５１】
また、本実施形態においては、第１のトルク目標値Ｔｍ1*が第２のトルク目標値Ｔｍ2*よりも小さくなるタイミングを、電動車両１００が停車間際の状態となるタイミングとみなして、回生制動を開始するタイミングとしたが、これに限らない。例えば、電動車両１００の速度が所定の速度（例えば、時速２０ｋｍ／ｓ）以下になるタイミングを、電動車両１００が低速の状態になったタイミングとみなして、回生制動を開始するタイミングとしてもよい。このような場合には、モータコントローラ１４は、規定充電電力量Ｗｓ０として、電動車両１００の速度が所定の速度以下となってから等電力状態となるまでの間にバッテリ２に充電される電力を予め記憶している。そして、Ｓ１７０１において、電動車両１００が所定の速度を上回るか否かが判定される。
【０２５２】
第２実施形態による効果を、図１８の充電電流テーブルを用いて説明する。
【０２５３】
図１８は、充電電流テーブルの一例であり、本実施形態における電動車両１００の走行状態の変化が点線で示されている。
【０２５４】
例えば、時刻ｔ２において、電動車両１００が停車間際の状態であると判定され（Ｓ１７０１：Ｎｏ）るものとする。このような場合には、電動車両１００が停車間際の状態になってから、回生電力と消費電力が等しくなるまでの間、すなわち、放電領域と充電領域との境界に達するまでの間に、規定充電電力量Ｗｓ０だけバッテリ２に充電されることになる。上述のように、電動車両１００が停車間際の状態である場合にはＳＯＣがＳＯＣ規定値以下である、すなわち、バッテリ２の空き容量が規定充電電力量Ｗｓ０以上となるため、モータコントローラ１４は、回生制動を開始する（Ｓ８０５）。したがって、本実施形態においては、時刻ｔ２から回生制動が開始される。
【０２５５】
一方、第１実施形態においては、例えば図１２（ｂ）を参照すると、充電領域から放電領域に遷移した時刻ｔｃから回生制動を開始する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態においてよりも、回生制動を行う時間が長い。したがって、バッテリ２の残量によらず回生制動により停車することができることに加えて、回生制動が行われる機会が多くなるため、停車時の加速振動や変動をさらに抑制することができる。
【０２５６】
なお、図１７の指令値算出処理において、第１実施形態のＳ８０１〜Ｓ８０３の処理をさらに行うことにより、バッテリ２の過充電を防止できる。また、電動車両１００が停車間際状態になった後に加えて、図１８などに示されるような充電電流テーブルにおける放電領域においても回生制動を行うことができるようになり、さらに、回生制動が行われる機会が多くなるため、停車時の加速振動や変動をさらに抑制することができる。
【０２５７】
また、第２実施形態の制御装置であるモータコントローラ１４によれば、電動車両１００が停車間際の状態となる前においては、バッテリ２の空き容量が規定充電電力量Ｗｓ以上となるように、バッテリ２の充電が制御される。そのため、電動車両１００が停止間際の状態になる時には（Ｓ１７０１：Ｙｅｓ）、バッテリ２のＳＯＣはＳＯＣ規定値以下となるため、回生制動を行っても（Ｓ８０５）、バッテリ２が過充電されることはない。
【０２５８】
第２実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
【０２５９】
第２実施形態の電動車両の制御装置は、電動車両１００が停車間際となると、モータ１による回生制動力を発生させて電動車両１００を停車させる停車制御を開始する（Ｓ１７０１：ＮＯ、Ｓ８０５）。この停車制御を開始してから回生電力と電動車両１００にて消費される消費電力とが等しくなるまでの間に、バッテリ２には規定充電電力量Ｗｓ０だけ充電される。そこで、停車間際となる状態となるまで、すなわち、停車制御を開始するまでにおいて、バッテリ２の空き容量は規定充電電力量Ｗｓ０以上となるように、モータ１による回生制動力の発生を制御する（Ｓ１７０１：Ｙｅｓ、Ｓ１７０２）。
【０２６０】
このようにすることによって、回生電力と電動車両１００における消費電力とが等しくなる時点においては、バッテリ２は規定充電電力量Ｗｓ０だけ充電されてバッテリ２は満充電の状態となるため、第１実施形態よりも停車状態における電動車両１００の走行可能距離を長くすることができる。また、回生電力と電動車両１００により消費される消費電力とが等しくなるよりも前から回生制動を行うことにより、電動車両１００が停車するまでの間に回生制動を行う時間を長くすることができるため、より一層滑らかに停車することができる。
【０２６１】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の制御装置を備える電動車両１００について説明する。第２実施形態においては、規定充電電力量Ｗｓとして、電動車両１００が停車間際の状態になった時から停車するまでの間に発生する回生電力量が予め予測されていた。本実施形態においては、電動車両１００の走行状態に応じて、充電電力量Ｗｓが予測される例について説明する。
【０２６２】
第３実施形態の電動車両１００の構成は、図１に示した第１実施形態の電動車両１００と同じ構成であるため、構成についての説明は省略する。
【０２６３】
また、本実施形態においては、第１実施形態と比較すると、図３、図５、図６、図７に示された処理は同じであり、図８の指令値算出処理が異なる。そのため、以下では、指令値算出処理についてのみ説明し、他の処理の説明は省略する。
【０２６４】
図１９は、第３実施形態における指令値算出処理を示す図である。
【０２６５】
図１９に示す指令値算出処理は、第１実施形態の図８に示された指令値算出処理と比較すると、Ｓ８０１〜Ｓ８０３が削除され、Ｓ１９０１、Ｓ１９０２が追加されている。
【０２６６】
ステップＳ１９０１においては、指令値算出ブロック５０５は、第３のトルク目標値Ｔｍ3*と、モータ回転速度ωmと、図２０の停車回生電力テーブルとを用いて、回生制動を開始する場合に回生電力と消費電力とが等しくなる等電力状態となるまでの間のバッテリ２の充電電力量Ｗｓを予測する。
【０２６７】
ここで、図２０は、モータトルク指令値Ｔｍ*及びモータ回転速度ωmと、充電電力量Ｗｓとを対応させた充電電力テーブルである。横軸は、モータ回転速度ωmが示されており、縦軸は、モータトルク指令値Ｔｍ*が示されている。また、本実施形態による電動車両１００の走行状態の一例が点線で示されている。なお、図中の充電電力量Ｗｓは一例であって、この値に限られない。
【０２６８】
図２０においては、回生制動を開始する場合に、モータ１の回生電力と電動車両１００における消費電力とが一致するまでの間、すなわち、充電領域と放電領域との境界に到達するまでの間のバッテリ２の充電電力量Ｗｓが等電力量線を用いて示されている。例えば、電動車両１００のモータ回転速度ωmおよびモータトルク指令値Ｔｍにより示される場所が２００Ｗｈの等電力量線上である場合には、回生制動を開始すると、回生電力と消費電力とが一致するまでの間にバッテリ２に充電される電力量は２００Ｗｈとなる。なお、充電領域と放電領域との境界は、０Ｗｈの等電力量線となる。
【０２６９】
モータコントローラ１４は、このような図２０の充電電力テーブルにおけるモータトルク指令値Ｔｍ*及びモータ回転速度ωmの参照地点から、充電電力量Ｗｓを求める。なお、参照地点において等電力量線が存在しない場合には、例えば、参照地点と、参照地点を挟む２つの等電力量線との距離の比率に応じて、充電電力量Ｗｓを予測してもよい。
【０２７０】
再び図１９を参照すると、ステップＳ１９０２においては、指令値算出ブロック５０５は、充電電力量Ｗｓと、バッテリ２の空き容量との大きさを比較し、その比較結果に応じてモータ１による回生制動（Ｓ８０５）又は摩擦制動部７による摩擦制動（Ｓ８０４）を選択する。
【０２７１】
充電電力量Ｗｓがバッテリ２の空き容量より大きい場合には（Ｓ１９０２：Ｙｅｓ）、モータコントローラ１４は、回生制動を開始してしまうと、回生電力と消費電力とが一致するまでの間の充電電力量Ｗｓがバッテリ２の空き容量を超えてしまい、バッテリ２が過充電されてしまうおそれがあると判断する。そこで、モータコントローラ１４は、摩擦制動を選択してＳ８０４に進む。
【０２７２】
一方、充電電力量Ｗｓがバッテリ２の空き容量以下の場合には（Ｓ１９０２：Ｎｏ）、モータコントローラ１４は、回生制動を開始してもバッテリ２は過充電されず適切に充電されると判断する。そこで、モータコントローラ１４は、回生制動を選択してＳ８０５に進む。
【０２７３】
ここで、図２０を参照して、電動車両１００の動作について説明する。図２０においては、平坦路を走行する電動車両１００の走行状況が点線を用いて示されている。なお、便宜上、バッテリ２の空き容量は２００Ｗｈであり、変化しないものと仮定する。
【０２７４】
時刻ｔ１においては、充電電力量Ｗｓは３００Ｗｈである。したがって、充電電力量Ｗｓ（３００Ｗｈ）がバッテリ２の空き容量（２００Ｗｈ）よりも大きいため（Ｓ１９０２：Ｙｅｓ）、モータコントローラ１４は、回生制動を開始してしまうとバッテリ２が過充電されるおそれがあると判断して、摩擦制動を選択する（Ｓ８０４）。
【０２７５】
時刻ｔｃにおいては、充電電力量Ｗｓが２００Ｗｈになる。充電電力量Ｗｓがバッテリ２の空き容量（２００Ｗｈ）と等しくなるため（Ｓ１９０２：Ｎｏ）、モータコントローラ１４は、回生制動を開始する。時刻ｔｃより後においては、回生制動が行われる。
【０２７６】
時刻ｔ２においては、電動車両１００は停車間際の状態になり、モータトルク指令値となる第３のトルク目標値Ｔｍ3*は、外乱トルク推定値Ｔｄ（ゼロ）への収束を開始する。そのため、電動車両１００の車速は除々にゼロに収束する。
【０２７７】
時刻ｔ５においては、電動車両１００は完全に停車する。
【０２７８】
第３実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
【０２７９】
第３実施形態の電動車両の制御装置であるモータコントローラ１４は、図１７の指令値算出制御を参照すると、電動車両１００が回生制動を開始した場合にモータ１の回生電力と電動車両１００の消費電力とが一致するまでの間にバッテリ２に充電される電力量である充電電力量Ｗｓを算出する（Ｓ１９０１）。そして、充電電力量Ｗｓが、バッテリ２の空き容量以下となる、すなわち、バッテリ２の空き容量が充電電力量Ｗｓよりも大きい場合には（１９０２：Ｎｏ）、回生制動を選択する（Ｓ８０５）。そのため、回生電力と消費電力とが一致するまでの間に、バッテリ２の空き容量と等しい充電電力量Ｗｓがバッテリ２に充電されることになる。
【０２８０】
図１９の指令値算出処理のＳ１９０２での判定に用いられるバッテリ２の空き容量はゼロ又は正の値である。また、図２０の充電電流テーブルを参照すると、電動車両１００が減速して充電領域と放電領域との境界に到達するまでに、充電電力量Ｗｓがゼロに収束する。したがって、電動車両１００が停車するまでの間において、必ず、充電電力量Ｗｓがバッテリ２の空き容量を下回り、回生制動が行われることになる。したがって、バッテリ２の残量によらず常に回生制動により電動車両１００が停車することに加え、図２０の充電領域においてバッテリ２がさらに充電され、放電領域に遷移する時にはバッテリ２は満充電の状態となるため、電動車両１００の走行可能距離を伸ばすことができる。
【０２８１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【図１】
2017017816.tif 000020
【図２Ａ】
2017017816.tif 000021
【図２Ｂ】
2017017816.tif 000022
【図３】
2017017816.tif 000023
【図４】
2017017816.tif 000024
【図５】
2017017816.tif 000025
【図６】
2017017816.tif 000026
【図７】
2017017816.tif 000027
【図８】
2017017816.tif 000028
【図９】
2017017816.tif 000029
【図１０】
2017017816.tif 000030
【図１１】
2017017816.tif 000031
【図１２】
2017017816.tif 000032
【図１３】
2017017816.tif 000033
【図１４】
2017017816.tif 000034
【図１５】
2017017816.tif 000035
【図１６】
2017017816.tif 000036
【図１７】
2017017816.tif 000037
【図１８】
2017017816.tif 000038
【図１９】
2017017816.tif 000039
【図２０】
2017017816.tif 000040
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月22日(2016.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルペダルの開度に応じた制動力を発生させることにより電動車両を減速させる電動車両の制御装置であって、
前記電動車両の駆動力又は回生制動力を発生するモータと、
摩擦制動力を発生する摩擦制動部と、
前記モータからの回生電力により充電されるバッテリと、
前記アクセルペダルの開度に応じて、前記モータ及び前記摩擦制動部のうちの少なくとも１つを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記モータのみで制動力を発生させる場合に前記モータが発生する回生電力と前記電動車両にて消費される消費電力とが等しくなるまでに前記バッテリに充電される充電電力量を算出し、
前記バッテリの空き容量が前記充電電力量よりも大きい場合には、前記モータによる回生制動力を発生させ、
前記モータのみで制動力を発生させる場合に前記モータが発生する回生電力の全てが、前記電動車両にて消費されるか否かを判定し、
前記回生電力の全てが前記電動車両にて消費されると判定した場合に、前記モータによる回生制動力を発生させる、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項２】
アクセルペダルの開度に応じた制動力を発生させることにより電動車両を減速させる電動車両の制御装置であって、
前記電動車両の駆動力又は回生制動力を発生するモータと、
摩擦制動力を発生する摩擦制動部と、
前記モータからの回生電力により充電されるバッテリと、
前記アクセルペダルの開度に応じて、前記モータ及び前記摩擦制動部のうちの少なくとも１つを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記モータによる回生制動力を発生させて前記電動車両を停車させる停車制御を開始するまでにおいて、前記バッテリの空き容量が、前記停車制御を開始してから、前記モータのみで制動力を発生させる場合に前記モータが発生する回生電力と前記電動車両にて消費される消費電力とが等しくなるまでの間に前記バッテリに充電される規定充電電力量以上となるように、前記モータによる回生制動力の発生を制御し、
前記モータのみで制動力を発生させる場合に前記モータが発生する回生電力の全てが、前記電動車両にて消費されるか否かを判定し、
前記回生電力の全てが前記電動車両にて消費されると判定した場合に、前記モータによる回生制動力を発生させる、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記電動車両の走行状況、及び、前記アクセルペダルの開度に応じて、前記回生電力の全てが前記電動車両にて消費されるか否かを判定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記回生電力と前記消費電力とが等しくなる前に前記摩擦制動力を発生させるものであって、
前記回生電力が前記電動車両にて消費されると判定した場合に前記モータに回生制動を行わせる場合に、前記摩擦制動部の応答性の遅れを補償するように前記モータによる回生制動力を制御する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記電動車両に作用する外乱に応じて前記電動車両が停車状態を保持するのに必要な外乱トルク推定値を算出し、
前記電動車両が停車間際である状態においては、前記モータにて発生するトルクが前記外乱トルク推定値に収束するように制御する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項６】
アクセルペダルの開度に応じて前記電動車両の駆動力又は回生制動力を発生するモータと、摩擦制動力を発生する摩擦制動部と、前記モータからの回生電力により充電されるバッテリと、を備える電動車両において、アクセルペダルの開度に応じた制動力を発生させることにより電動車両を減速させる電動車両の制御方法であって、
前記モータに回生制動を行わせる時に前記モータにより発生される回生電力と前記電動車両にて消費される消費電力とが等しくなるまでに前記バッテリに充電される充電電力量を算出する充電電力算出ステップと、
前記バッテリの空き容量が前記充電電力量よりも大きい場合には、前記モータによる回生制動力を発生させる回生制動ステップと、
前記モータに回生制動を行わせる時に前記モータにより発生される回生電力の全てが前記電動車両にて消費されるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記回生電力の全てが前記電動車両にて消費されると判定された場合に、前記モータに回生制動を行わせる制御ステップと、を有する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月26日(2018.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルペダルの開度に応じた制動力を発生させることにより電動車両を減速させる電動車両の制御装置であって、
前記電動車両の駆動力又は回生制動力を発生するモータと、
摩擦制動力を発生する摩擦制動部と、
前記モータからの回生電力により充電されるバッテリと、
前記アクセルペダルの開度に応じて、前記モータ及び前記摩擦制動部のうちの少なくとも１つを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記バッテリの空き容量から前記バッテリが回生可能か否かを判断し、
前記バッテリが回生可能と判断する場合には、前記モータによる回生制動力を発生させ、
前記バッテリが回生可能ではないと判断する場合には、前記モータが発生する回生電力の全てが、前記電動車両にて消費されるか否かを判定し、
前記回生電力の全てが前記電動車両にて消費されると判定した場合に、前記モータによる回生制動力を発生させる、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記電動車両の走行状況、及び、前記アクセルペダルの開度に応じて、前記回生電力の全てが前記電動車両にて消費されるか否かを判定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記回生電力と前記電動車両にて消費される消費電力とが等しくなるまでに前記バッテリに充電される充電電力量を算出し、
前記バッテリの空き容量が前記充電電力量よりも大きい場合には、前記モータによる回生制動力を発生させる、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記モータによる回生制動力を発生させて前記電動車両を停車させる停車制御を開始するまでにおいて、前記バッテリの空き容量が、前記停車制御を開始してから前記回生電力と前記電動車両にて消費される消費電力とが等しくなるまでの間に前記バッテリに充電される規定充電電力量以上となるように、前記モータによる回生制動力の発生を制御する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記回生電力と前記電動車両にて消費される消費電力とが等しくなる前に前記摩擦制動力を発生させるものであって、
前記回生電力が前記電動車両にて消費されると判定した場合に前記モータに回生制動を行わせる場合に、前記摩擦制動部の応答性の遅れを補償するように前記モータによる回生制動力を制御する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記電動車両に作用する外乱に応じて前記電動車両が停車状態を保持するのに必要な外乱トルク推定値を算出し、
前記電動車両が停車間際である状態においては、前記モータにて発生するトルクが前記外乱トルク推定値に収束するように制御する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項７】
アクセルペダルの開度に応じて前記電動車両の駆動力又は回生制動力を発生するモータと、摩擦制動力を発生する摩擦制動部と、前記モータからの回生電力により充電されるバッテリと、を備える電動車両において、アクセルペダルの開度に応じた制動力を発生させることにより電動車両を減速させる電動車両の制御方法であって、
前記バッテリの空き容量から前記バッテリが回生可能か否かを判断する判断ステップと、
前記バッテリが回生可能と判断される場合には、前記モータによる回生制動力を発生させる回生制動ステップと、
前記バッテリが回生可能ではないと判断される場合には、前記モータに回生制動を行わせる時に前記モータにより発生される回生電力の全てが前記電動車両にて消費されるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記回生電力の全てが前記電動車両にて消費されると判定された場合に、前記モータに回生制動を行わせる制御ステップと、を有する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
【国際調査報告】
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