(57)【要約】      （修正有）【課題】回生制動力で電動車両を停止させる際に、車体の前後方向に振動が発生するのを抑制する技術を提供する。【解決手段】モータを走行駆動源とし、アクセル操作量が減少またはゼロになると、モータの回生制動力により減速する電動車両の制御装置は、モータトルク指令値を算出し、算出したモータトルク指令値を入力して、電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施したモータトルク指令値を算出し、制振制御を施したモータトルク指令値に基づいて、モータを制御する。モータトルク指令値の算出では、アクセル操作量が減少またはゼロになり、かつ、電動車両が停車間際になると、電動車両の走行速度に比例する速度パラメータの低下とともにモータトルク指令値をゼロに収束させる。【選択図】図１
2015133799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを走行駆動源とし、アクセル操作量が減少またはゼロになると、前記モータの回生制動力により減速する電動車両の制御装置であって、
前記アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
モータトルク指令値を算出するモータトルク指令値算出手段と、
前記モータトルク指令値算出手段によって算出されたモータトルク指令値を入力し、電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施したモータトルク指令値を算出する制振制御手段と、
前記制振制御を施したモータトルク指令値に基づいて、前記モータを制御するモータ制御手段と、
を備え、
前記モータトルク指令値算出手段は、前記アクセル操作量が減少またはゼロになり、かつ、電動車両が停車間際になると、電動車両の走行速度に比例する速度パラメータの低下とともに前記モータトルク指令値をゼロに収束させる、
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に記載の電動車両の制御装置において、
外乱トルクを推定する外乱トルク推定手段をさらに備え、
前記モータトルク指令値算出手段は、前記アクセル操作量が減少またはゼロになり、かつ、電動車両が停車間際になると、前記速度パラメータの低下とともに前記モータトルク指令値を前記外乱トルクに収束させる、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動車両の制御装置において、
車両情報に基づいて第１のトルク目標値を算出する第１のトルク目標値算出手段と、
前記速度パラメータの低下とともに前記外乱トルクに収束する第２のトルク目標値を算出する第２のトルク目標値算出手段と、
前記第１のトルク目標値と前記第２のトルク目標値の大きさを比較するトルク比較手段と、
をさらに備え、
前記モータトルク指令値算出手段は、前記第１のトルク目標値より前記第２のトルク目標値が大きくなると、前記電動車両が停車間際であると判断して、前記第２のトルク目標値を前記モータトルク指令値として設定し、
前記制振制御手段は、前記第１のトルク目標値より前記第２のトルク目標値が大きくなると、前記捻り振動を抑制するモータトルク指令値を算出する際に行うフィードバック制御のフィードバックゲインを小さくする、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項４】
モータを走行駆動源とし、アクセル操作量が減少またはゼロになると、前記モータの回生制動力により減速する電動車両の制御装置であって、
前記アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
電動車両の走行速度に比例する速度パラメータを検出する速度パラメータ検出手段と、
前記速度パラメータを漸近的にゼロに収束させる速度パラメータ目標値を設定する速度パラメータ目標値設定手段と、
前記アクセル操作量が減少またはゼロになった場合に、前記速度パラメータを前記速度パラメータ目標値に一致させるためのモータトルク指令値を算出する速度制御手段と、
前記モータトルク指令値を入力し、電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施したモータトルク指令値を算出する制振制御手段と、
前記制振制御を施したモータトルク指令値に基づいて、前記モータを制御するモータ制御手段と、
を備える電動車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電動車両の制御装置において、
車両へのトルク入力とモータの回転速度の伝達特性のモデルＧｐ（ｓ）と、前記制振制御のアルゴリズムから導かれるモデルＧｒ（ｓ）に基づいて、電動車両が停車間際になった後のモータトルク指令値を算出する、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項６】
モータを走行駆動源とし、アクセル操作量が減少またはゼロになると、前記モータの回生制動力により減速する電動車両の制御方法であって、
前記アクセル操作量を検出するステップと、
モータトルク指令値を算出するステップと、
前記モータトルク指令値を入力し、電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施したモータトルク指令値を算出するステップと、
前記制振制御を施したモータトルク指令値に基づいて、前記モータを制御するステップと、
を備え、
前記モータトルク指令値を算出するステップでは、前記アクセル操作量が減少またはゼロになり、かつ、電動車両が停車間際になると、電動車両の走行速度に比例する速度パラメータの低下とともに前記モータトルク指令値をゼロに収束させる、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
【請求項７】
モータを走行駆動源とし、アクセル操作量が減少またはゼロになると、前記モータの回生制動力により減速する電動車両の制御方法であって、
前記アクセル操作量を検出するステップと、
電動車両の走行速度に比例する速度パラメータを検出するステップと、
前記速度パラメータを漸近的にゼロに収束させる速度パラメータ目標値を設定するステップと、
前記アクセル操作量が減少またはゼロになった場合に、前記速度パラメータを前記速度パラメータ目標値に一致させるためのモータトルク指令値を算出するステップと、
前記モータトルク指令値を入力し、電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施したモータトルク指令値を算出するステップと、
前記制振制御を施したモータトルク指令値に基づいて、前記モータを制御するステップと、
を備え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】
従来、電動機の回生制動力を任意に設定し得る設定手段を設け、設定手段によって設定された回生制動力で電動機の回生を行う電気自動車用回生ブレーキ制御装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−７９９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、設定手段によって設定された回生制動力が大きい場合には、設定された回生制動力で電気自動車が減速して速度が０になったときに、車体の前後方向に振動が発生するという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、回生制動力で電動車両を停止させる際に、車体の前後方向に振動が発生するのを抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による電動車両の制御装置は、モータを走行駆動源とし、アクセル操作量が減少またはゼロになると、モータの回生制動力により減速する電動車両の制御装置であって、モータトルク指令値を算出し、算出したモータトルク指令値を入力して、電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施したモータトルク指令値を算出し、制振制御を施したモータトルク指令値に基づいて、モータを制御する。モータトルク指令値の算出では、アクセル操作量が減少またはゼロになり、かつ、電動車両が停車間際になると、電動車両の走行速度に比例する速度パラメータの低下とともにモータトルク指令値をゼロに収束させる。
【発明の効果】
【０００７】
電動車両が停車間際になると、電動車両の走行速度に比例する速度パラメータの低下とともにモータトルク指令値をゼロに収束させる停止制御を、制振制御の後に行うと、制振制御内で考慮している制御対象のモデルと異なる応答となってしまい、想定しているモータ回転速度の応答と実際の応答の間にズレが生じ、制振制御の性能が悪化する可能性がある。本発明によれば、停止制御を制振制御の前に行うので、制振制御の効果に影響を与えることなく、停止制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態における電動車両の制御装置を備えた電気自動車の主要構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、モータコントローラによって行われるモータ電流制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図３は、アクセル開度−トルクテーブルの一例を示す図である。
【図４】図４は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。
【図５】図５は、第１の実施形態における電動車両の制御装置において、図２のステップＳ２０３で行われる停止制御処理、および、ステップＳ２０４で行われる制振制御処理を実現するためのブロック図である。
【図６】図６は、モータ回転速度ωｍに基づいて、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出する方法を説明するための図である。
【図７】図７は、モータ回転速度ωｍとモータトルク目標値Ｔｍ＊に基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する方法を説明するためのブロック図である。
【図８】図８（ａ）は、停止制御処理を制振制御処理の後に行った場合の制御結果を示す図であり、図８（ｂ）は、一実施の形態における電動車両の制御装置によって、停止制御処理を制振制御処理の前に行った場合の制御結果を示す図である。
【図９】図９は、停止制御処理および制振制御処理を含む処理の流れを示すブロック図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態における電動車両の制御装置において、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２＊として設定する構成で、停止制御処理および制振制御処理を実現するためのブロック図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態における電動車両の制御装置において、図２のステップＳ２０３で行われる停止制御処理、および、ステップＳ２０４で行われる制振制御処理を実現するためのブロック図である。
【図１２】図１２は、モータ回転速度ωｍとモータ回転速度目標値ωｍ＊に基づいて、速度制御トルクＴωを算出する方法を説明するためのブロック図である。
【図１３】図１３は、モータ回転速度目標値ωｍ＊の設定方法を説明するためのブロック図である。
【図１４】図１４は、減衰率テーブルの一例を示す図である。
【図１５】図１５は、モータ回転速度ωｍとモータトルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する方法を説明するためのブロック図である。
【図１６】図１６は、フラグ設定器によって行われるフラグ設定の処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を算出するための別の構成例を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態における電動車両の制御装置において、速度制御トルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２＊として設定する構成で、停止制御処理および制振制御を実現するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
−第１の実施形態−
図１は、第１の実施形態における電動車両の制御装置を備えた電気自動車の主要構成を示すブロック図である。本発明の電動車両の制御装置は、車両の駆動源の一部または全部として電動モータを備え、電動モータの駆動力により走行可能な電動車両に適用可能である。電動車両には、電気自動車だけでなく、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車も含まれる。特に、本実施形態における電動車両の制御装置は、アクセルペダルの操作のみで車両の加減速や停止を制御することができる車両に適用することができる。この車両では、ドライバは、加速時にアクセルペダルを踏み込み、減速時や停止時には、踏み込んでいるアクセルペダルの踏み込み量を減らすか、または、アクセルペダルの踏み込み量をゼロとする。
【００１０】
モータコントローラ２は、車速Ｖ、アクセル開度ＡＰ、電動モータ（三相交流モータ）４の回転子位相α、電動モータ４の電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ等の車両状態を示す信号をデジタル信号として入力し、入力された信号に基づいて、電動モータ４を制御するためのＰＷＭ信号を生成する。また、モータコントローラ２は、生成したＰＷＭ信号に応じてインバータ３の駆動信号を生成する。
【００１１】
インバータ３は、例えば、各相ごとに２個のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴやＭＯＳ−ＦＥＴ等のパワー半導体素子）を備え、駆動信号に応じてスイッチング素子をオン／オフすることにより、バッテリ１から供給される直流の電流を交流に変換し、電動モータ４に所望の電流を流す。
【００１２】
電動モータ４は、インバータ３から供給される交流電流により駆動力を発生し、減速機５およびドライブシャフト８を介して、左右の駆動輪９ａ、９ｂに駆動力を伝達する。また、電動モータ４は、車両の走行時に駆動輪９ａ、９ｂに連れ回されて回転するときに、回生駆動力を発生させることで、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。この場合、インバータ３は、電動モータ４の回生運転時に発生する交流電流を直流電流に変換して、バッテリ１に供給する。
【００１３】
電流センサ７は、電動モータ４に流れる３相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを検出する。ただし、３相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの和は０であるため、任意の２相の電流を検出して、残りの１相の電流は演算により求めてもよい。
【００１４】
回転センサ６は、例えば、レゾルバやエンコーダであり、電動モータ４の回転子位相αを検出する。
【００１５】
図２は、モータコントローラ２によって行われるモータ電流制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【００１６】
ステップＳ２０１では、車両状態を示す信号を入力する。ここでは、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）、アクセル開度ＡＰ（％）、電動モータ４の回転子位相α（ｒａｄ）、電動モータ４の回転速度Ｎｍ（ｒｐｍ）、電動モータ４に流れる三相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ、バッテリ１とインバータ３間の直流電圧値Ｖｄｃ（Ｖ）を入力する。
【００１７】
車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）は、図示しない車速センサや、他のコントローラより通信にて取得する。または、回転子機械角速度ωｍにタイヤ動半径Ｒを乗算し、ファイナルギアのギア比で除算することにより車速ｖ（ｍ／ｓ）を求め、３６００／１０００を乗算することにより単位変換して、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）を求める。
【００１８】
アクセル開度ＡＰ（％）は、図示しないアクセル開度センサから取得するか、図示しない車両コントローラ等の他のコントローラから通信にて取得する。
【００１９】
電動モータ４の回転子位相α（ｒａｄ）は、回転センサ６から取得する。電動モータ４の回転速度Ｎｍ（ｒｐｍ）は、回転子角速度ω（電気角）を電動モータ４の極対数ｐで除算して、電動モータ４の機械的な角速度であるモータ回転速度ωｍ（ｒａｄ／ｓ）を求め、求めたモータ回転速度ωｍに６０／（２π）を乗算することによって求める。回転子角速度ωは、回転子位相αを微分することによって求める。
【００２０】
電動モータ４に流れる電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ（Ａ）は、電流センサ７から取得する。
【００２１】
直流電圧値Ｖｄｃ（Ｖ）は、バッテリ１とインバータ３間の直流電源ラインに設けられた電圧センサ（不図示）、または、バッテリコントローラ（不図示）から送信される電源電圧値から求める。
【００２２】
ステップＳ２０２では、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊を設定する。具体的には、ステップＳ２０１で入力されたアクセル開度ＡＰおよびモータ回転速度ωｍに基づいて、図３に示すアクセル開度−トルクテーブルを参照することにより、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊を設定する。上述したように、本実施形態における電動車両の制御装置は、アクセルペダルの操作のみで車両の加減速や停止を制御することができる車両に適用可能であり、少なくともアクセルペダルの全閉によって車両を停止させることを可能とするために、図３に示すアクセル開度−トルクテーブルでは、アクセル開度が０（全閉）の時のモータ回生量が大きくなるように、モータトルクが設定されている。すなわち、モータ回転数が正の時であって、少なくともアクセル開度が０（全閉）の時には、回生制動力が働くように、負のモータトルクが設定されている。ただし、アクセル開度−トルクテーブルは、図３に示すものに限定されることはない。
【００２３】
ステップＳ２０３では、電動車両が停止するように制御する停止制御処理を行う。具体的には、電動車両の停車間際を判断し、停車間際以前は、ステップＳ２０２で算出した第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値Ｔｄに収束する第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を第３のトルク目標値Ｔｍ３＊に設定する。この第２のトルク目標値Ｔｍ２＊は、登坂路では正トルク、降坂路では負トルク、平坦路では概ねゼロである。これにより、後述するように、路面の勾配に関わらず、停車状態を維持することができる。停止制御処理の詳細については、後述する。
【００２４】
ステップＳ２０４では、制振制御処理を行う。具体的には、ステップＳ２０３で算出した第３のトルク目標値Ｔｍ３＊とモータ回転速度ωｍとを入力し、駆動軸トルクの応答を犠牲にすることなく、トルク伝達系の振動（ドライブシャフトの捻り振動等）を抑制するモータトルク指令値Ｔｍ＊を算出する。
【００２５】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４で算出したモータトルク目標値Ｔｍ＊、モータ回転速度ωｍおよび直流電圧値Ｖｄｃに基づいて、ｄ軸電流目標値ｉｄ＊、ｑ軸電流目標値ｉｑ＊を求める。例えば、トルク指令値、モータ回転速度、および直流電圧値と、ｄ軸電流目標値およびｑ軸電流目標値との関係を定めたテーブルを予め用意しておいて、このテーブルを参照することにより、ｄ軸電流目標値ｉｄ＊、ｑ軸電流目標値ｉｑ＊を求める。
【００２６】
ステップＳ２０６では、ｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑをそれぞれ、ステップＳ２０５で求めたｄ軸電流目標値ｉｄ＊およびｑ軸電流目標値ｉｑ＊と一致させるための電流制御を行う。このため、まず初めに、ステップＳ２０１で入力された三相交流電流値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと、電動モータ４の回転子位相αとに基づいて、ｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑを求める。続いて、ｄ軸、ｑ軸電流指令値ｉｄ＊、ｉｑ＊と、ｄ軸、ｑ軸電流ｉｄ、ｉｑとの偏差から、ｄ軸、ｑ軸電圧指令値ｖｄ、ｖｑを算出する。なお、算出したｄ軸、ｑ軸電圧指令値ｖｄ、ｖｑに対して、ｄ−ｑ直交座標軸間の干渉電圧を相殺するために必要な非干渉電圧を加算するようにしてもよい。
【００２７】
次に、ｄ軸、ｑ軸電圧指令値ｖｄ、ｖｑと、電動モータ４の回転子位相αから、三相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗを求める。そして、求めた三相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗと直流電圧値Ｖｄｃから、ＰＷＭ信号ｔｕ（％）、ｔｖ（％）、ｔｗ（％）を求める。このようにして求めたＰＷＭ信号ｔｕ、ｔｖ、ｔｗにより、インバータ３のスイッチング素子を開閉することによって、電動モータ４をトルク指令値Ｔｍ＊で指示された所望のトルクで駆動することができる。
【００２８】
ここで、ステップＳ２０３で行われる停止制御処理について説明する前に、本実施形態における電動車両の制御装置において、モータトルクＴｍからモータ回転速度ωｍまでの伝達特性Ｇｐ（ｓ）について説明する。
【００２９】
図４は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図であり、同図における各パラメータは、以下に示すとおりである。
Ｊｍ：電動モータのイナーシャ
Ｊｗ：駆動輪のイナーシャ
Ｍ：車両の重量
Ｋｄ：駆動系の捻り剛性
Ｋｔ：タイヤと路面の摩擦に関する係数
Ｎ：オーバーオールギヤ比
ｒ：タイヤの荷重半径
ωｍ：電動モータの角速度
Ｔｍ：トルク目標値
Ｔｄ：駆動輪のトルク
Ｆ：車両に加えられる力
Ｖ：車両の速度
ωｗ：駆動輪の角速度
【００３０】
そして、図４より、以下の運動方程式を導くことができる。ただし、式（１）〜（３）中の符号の右上に付されているアスタリスク（＊）は、時間微分を表している。
【数１】
2015133799.tif 000003
【数２】
2015133799.tif 000004
【数３】
2015133799.tif 000005
【数４】
2015133799.tif 000006
【数５】
2015133799.tif 000007
【００３１】
式（１）〜（５）で示す運動方程式に基づいて、電動モータ４のトルク目標値Ｔｍからモータ回転速度ωｍまでの伝達特性Ｇｐ（ｓ）を求めると、次式（６）で表される。
【数６】
2015133799.tif 000008
【００３２】
ただし、式（６）中の各パラメータは、次式（７）で表される。
【数７】
2015133799.tif 000009
【００３３】
式（６）に示す伝達関数の極と零点を調べると、次式（８）の伝達関数に近似することができ、１つの極と１つの零点は極めて近い値を示す。これは、次式（８）のαとβが極めて近い値を示すことに相当する。
【数８】
2015133799.tif 000010
【００３４】
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、次式（９）に示すように、Ｇｐ（ｓ）は、（２次）／（３次）の伝達特性を構成する。
【数９】
2015133799.tif 000011
【００３５】
式（９）は、次式（１０）のように書き換えることができる。ただし、式（１０）中のξｚ、ωｚ、ξｐ、ωｐはそれぞれ、式（１１）で表される。
【数１０】
2015133799.tif 000012
【数１１】
2015133799.tif 000013
【００３６】
ここで、本実施の形態における電動車両の制御装置では、上述したように、トルク伝達系の振動（ドライブシャフトの捻り振動等）を抑制するための制振制御を行う（図２のステップＳ２０４）ので、式（１０）において、ξｐ＝１とすることができる。従って、本実施形態では、車両モデルＧｐ（ｓ）の代わりに、車両モデルＧｐ（ｓ）および制振制御のアルゴリズムからＧｒ（ｓ）（次式（１２）参照）を用いる。
【数１２】
2015133799.tif 000014
【００３７】
なお、制振制御は、特開２００１−４５６１３号公報に記載の方法や、特開２００２−１５２９１６号公報に記載の方法など、既知の方法で行うことができる。
【００３８】
図５は、図２のステップＳ２０３で行われる停止制御処理、および、ステップＳ２０４で行われる制振制御処理を実現するためのブロック図である。停止制御処理は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器５０１、外乱トルク推定器５０２、減算器５０３、および、トルク比較器５０４によって行われる。また、制振制御処理は、制振制御器５０５によって行われる。
【００３９】
モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器５０１は、検出されたモータ回転速度ωｍに基づいて、モータ回転速度フィードバックトルク（以下、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルクと呼ぶ）Ｔωを算出する。
【００４０】
図６は、モータ回転速度ωｍに基づいて、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出する方法を説明するための図である。モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器５０１は、乗算器６０１を備え、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を算出する。ただし、Ｋｖｒｅｆは、電動車両の停止間際に電動車両を停止させるのに必要な負（マイナス）の値であり、例えば、実験データ等により適宜設定される。モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωは、モータ回転速度ωｍが大きいほど、大きい回生制動力が得られるトルクとして設定される。
【００４１】
なお、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器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を算出するものとして説明したが、モータ回転速度ωｍに対する回生トルクを定めた回生トルクテーブルや、モータ回転速度ωｍの減衰率を予め記憶した減衰率テーブル等を用いて、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出してもよい。
【００４２】
図５に戻って、外乱トルク推定器５０２は、検出されたモータ回転速度ωｍとモータトルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。
【００４３】
図７は、モータ回転速度ωｍとモータトルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する方法を説明するためのブロック図である。外乱トルク推定器５０２は、制御ブロック７０１と、制御ブロック７０２と、減算器７０３とを備える。
【００４４】
制御ブロック７０１は、Ｈ（ｓ）／Ｇｒ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタとしての機能を担っており、モータ回転速度ωｍを入力してフィルタリング処理を行うことにより、第１のモータトルク推定値を算出する。Ｇｒ（ｓ）は、式（１２）で表されるモデルであり、Ｈ（ｓ）は、分母次数と分子次数との差分が、モデルＧｒ（ｓ）の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性を有するローパスフィルタである。
【００４５】
制御ブロック７０２は、Ｈ（ｓ）なる伝達特性を有するローパスフィルタとしての機能を担っており、モータトルク指令値Ｔｍ＊を入力してフィルタリング処理を行うことにより、第２のモータトルク推定値を算出する。
【００４６】
減算器７０３は、第１のモータトルク推定値から第２のモータトルク推定値を減算することにより、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。
【００４７】
なお、本実施形態では、外乱トルクは、図７に示す通り、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よい。
【００４８】
ここで、外乱としては、空気抵抗、乗員数や積載量に起因する車両質量の変動によるモデル化誤差、タイヤの転がり抵抗、路面の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、外乱トルク推定器５０２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）および制振制御のアルゴリズムから導かれるモデルＧｒ（ｓ）とに基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを算出するので、上述した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、減速からの滑らかな停車を実現することができる。
【００４９】
図５に戻って説明を続ける。減算器５０３は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器５０１によって算出されたモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと、外乱トルク推定器５０２によって算出された外乱トルク推定値Ｔｄとの偏差を演算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を算出する。
【００５０】
トルク比較器５０４は、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊と第２のトルク目標値Ｔｍ２＊の大きさを比較し、値が大きい方のトルク目標値を第３のトルク目標値Ｔｍ３＊に設定する。車両の走行中、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊は第１のトルク目標値Ｔｍ１＊よりも小さく、車両が減速して停車間際（車速が所定車速以下）になると、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊よりも大きくなる。従って、トルク比較器５０４は、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊が第２のトルク目標値Ｔｍ２＊より大きければ、停車間際以前と判断して、第３のトルク目標値Ｔｍ３＊を第１のトルク目標値Ｔｍ１＊に設定する。また、トルク比較器５０４は、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊が第１のトルク目標値Ｔｍ１＊より大きくなると、車両が停車間際と判断して、第３のトルク目標値Ｔｍ３＊を第１のトルク目標値Ｔｍ１＊から第２のトルク目標値Ｔｍ２＊に切り替える。なお、停車状態を維持するため、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊は、登坂路では正トルク、降坂路では負トルク、平坦路では概ねゼロに収束する。
【００５１】
ここで、停止制御および制振制御ではいずれも、検出したモータ回転速度をフィードバックさせるフィードバック制御を行うため、フィードバック制御系が２つ存在することになり、安定性が低下する。従って、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊が第１のトルク目標値Ｔｍ１＊より大きくなって、車両が停車間際と判断すると、制振制御におけるフィードバック制御のフィードバックゲインを小さくする。これにより、安定性の低下を抑制する。
【００５２】
制振制御器５０５は、第３のトルク目標値Ｔｍ３＊を入力し、駆動軸トルクの応答を犠牲にすることなく、トルク伝達系の振動（ドライブシャフトの捻り振動等）を抑制するモータトルク指令値Ｔｍ＊を算出する。
【００５３】
図８（ａ）は、停止制御処理を制振制御処理の後に行った場合の制御結果を示す図であり、図８（ｂ）は、一実施の形態における電動車両の制御装置によって、停止制御処理を制振制御処理の前に行った場合の制御結果を示す図である。
【００５４】
時刻ｔ１では、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊が第１のトルク目標値Ｔｍ１＊より大きくなることにより、車両が停車間際と判断して、第３のトルク目標値Ｔｍ３＊を第１のトルク目標値Ｔｍ１＊に設定する。この停止制御処理により、モータ回転速度が漸近的にゼロに収束していく。
【００５５】
停止制御処理を制振制御処理の後に行う場合には、制振制御処理によって求められたモータトルク指令値が電動モータ４に対する指令値となるのではなく、停止制御処理によって求められたトルク指令値が電動モータ４に対する指令値となる。従って、停車間際以後、制振制御により駆動力伝達系の捻り振動が除去された車両モデルＧｒ（ｓ）ではなく、捻り振動が除去されていない車両モデルＧｐ（ｓ）に基づいて停止制御処理を行う必要があるため、制御系が著しく不安定になる。このため、停止制御処理を制振制御処理の後に行うと、図８（ａ）に示すように、モータトルク指令値が振動的になる。
【００５６】
これに対して、本実施形態では、停止制御処理を制振制御処理の前に行う。図９は、停止制御処理および制振制御処理を含む処理の流れを示すブロック図である。図９に示すように、停止制御を行う制御ブロック９０１は、制振制御を行う制御ブロック９０２の前に配置されており、また、制振制御を行う制御ブロック９０２の直後に電動モータ４を示すブロック９０３が配置されている。すなわち、制振制御処理によって求められたモータトルク指令値Ｔｍ＊が電動モータ４に対する指令値となるので、制振制御のアルゴリズムと車両モデルＧｐ（ｓ）から導かれる車両モデルＧｒ（ｓ）に基づいて、停止制御処理を行うことができる。これにより、制御系の安定性の低下を最小限に抑えることができる。また、車両が停車間際と判断すると、制振制御におけるフィードバック制御のフィードバックゲインを小さくするので、制振制御とともに停止制御を行うことによる制御系の安定性の低下分を補うことができる。これにより、図８（ｂ）に示すように、滑らかに停車する停止制御の性能と、駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御の性能を両立させることができる。
【００５７】
ここで、上述した説明では、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωから外乱トルク推定値Ｔｄを減算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を算出したが、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２＊として設定してもよい。図１０は、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２＊として設定する場合において、停止制御処理および制振制御処理を実現するためのブロック図である。図１０において、図５に示す構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【００５８】
モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２＊として設定した場合も、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊が第１のトルク目標値Ｔｍ１＊より大きくなって停車間際と判断されることにより、モータトルク指令値Ｔｍ＊が第１のトルク目標値Ｔｍ１＊から第２のトルク目標値Ｔｍ２＊に切り替わる。このとき、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊は、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと同一値であるため、モータ回転速度ωｍの低下に応じて、モータトルク指令値Ｔｍ＊はゼロに収束する。
【００５９】
以上、第１の実施形態における電動車両の制御装置は、電動モータ４を走行駆動源とし、アクセル操作量が減少またはゼロになると、電動モータ４の回生制動力により減速する電動車両の制御装置であって、停止制御におけるモータトルク指令値を算出し、算出したモータトルク指令値を入力して電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施したモータトルク指令値を算出し、制振制御を施したモータトルク指令値に基づいて、電動モータ４を制御する。特に、アクセル操作量が減少またはゼロになり、かつ、電動車両が停車間際になると、モータ回転速度ωｍの低下とともにモータトルク指令値をゼロに収束させる停止制御を行う。制振制御では、制御対象のモデルを想定し、むだ時間（制御演算遅れ、アクチュエータ応答遅れ、各種センサの検出遅れ等）を考慮して構成される。この場合、停止制御を制振制御の後に行うと、停止制御において、制振制御内で考慮している制御対象のモデルと異なる応答となってしまい、想定しているモータ回転速度ωｍの応答と実際の応答の間にズレが生じる。このため、停止制御処理を制振制御処理の後で実施すると、制振制御の性能悪化につながる場合がある。また、モータ回転速度ωｍにゲインＫｖｒｅｆを乗算することによって求められるモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωに基づいて、モータトルク指令値Ｔｍ＊を漸近的にゼロに収束させる構成において、停止制御を制振制御の後に行うと、停車間際以後、制振制御により駆動力伝達系の捻り振動が除去された車両モデルＧｒ（ｓ）ではなく、捻り振動が除去されていない車両モデルＧｐ（ｓ）に基づいて停止制御処理を行う必要があるため、制御系が著しく不安定になる。
【００６０】
これに対して、本実施形態における電動車両の制御装置によれば、停止制御を制振制御の前に行うので、制振制御内で考慮している制御対象のモデルと同じモデルを用いて停止制御を行うことができるので、制振制御の効果に影響を与えることなく、停止制御を行うことができる。
【００６１】
特に、第１の実施形態における電動車両の制御装置によれば、アクセル操作量が減少またはゼロになり、かつ、電動車両が停車間際になると、モータ回転速度ωｍの低下とともにモータトルク指令値を外乱トルク推定値Ｔｄに収束させる。これにより、登坂路、平坦路、降坂路によらず、前後方向における加速度振動のない滑らかな減速を停車間際で実現することができ、かつ、停車状態を保持することができる。なお、ここにいう外乱トルクとは、外乱トルクを相殺するのに必要なトルク値のことであり、図５中の外乱トルク推定器５０２で算出される推定値Ｔｄに対して符号を反転させた値である。すなわち、モータ回転速度制御Ｆ／ＢトルクＴωがゼロであるときの第２のトルク目標値Ｔｍ２＊のことである。
【００６２】
また、車両へのトルク入力とモータの回転速度の伝達特性のモデルＧｐ（ｓ）と、制振制御のアルゴリズムから導かれるモデルＧｒ（ｓ）に基づいて、電動車両が停車間際になった後のモータトルク指令値を算出する。制振制御により、車両のモデルをＧｒ（ｓ）とみなすことができるため、停止制御系をモデルＧｒ（ｓ）に基づいて設計することにより、モデル化誤差を小さくすることができる。
【００６３】
さらに、第１の実施形態における電動車両の制御装置によれば、車両情報に基づいて第１のトルク目標値Ｔｍ１＊を算出するとともに、モータ回転速度ωｍの低下とともに外乱トルク推定値Ｔｄに収束する第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を算出し、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊より第２のトルク目標値Ｔｍ２＊が大きくなると、電動車両が停車間際であると判断して、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊をモータトルク指令値として設定するとともに、捻り振動を抑制するモータトルク指令値を算出する際に行うフィードバック制御（制振制御系におけるフィードバック制御）のフィードバックゲインを小さくする。停止制御および制振制御ではいずれも、検出したモータ回転速度をフィードバックさせるフィードバック制御を行うため、フィードバック制御系が２つ存在することになるが、制振制御のフィードバックゲインを小さくすることにより、安定性の低下を抑制することができる。
【００６４】
−第２の実施形態−
図１１は、第２の実施形態における電動車両の制御装置において、図２のステップＳ２０３で行われる停止制御処理、および、ステップＳ２０４で行われる制振制御処理を実現するためのブロック図である。停止制御処理は、速度制御器１１０１、外乱トルク推定器１１０２、減算器１１０３、フラグ設定器１１０４、および、モータトルク指令値設定器１１０５によって行われる。また、制振制御処理は、制振制御器１１０６によって行われる。
【００６５】
速度制御器１１０１は、検出されたモータ回転速度ωｍを、漸近的にゼロに収束するモータ回転速度目標値ωｍ＊に一致させるための速度制御トルクＴωを算出する。
【００６６】
図１２は、速度制御器１１０１で行われる処理、すなわち、モータ回転速度ωｍとモータ回転速度目標値ωｍ＊に基づいて、速度制御トルクＴωを算出する方法を説明するためのブロック図である。
【００６７】
モータ回転速度目標値設定器１２０１は、速度制御開始時点のモータ回転速度ωｍにより一意に決まるモータ回転速度目標値ωｍ＊を設定する。モータ回転速度目標値ωｍ＊の設定方法について、図１３を用いて説明する。
【００６８】
制御ブロック１３０１は、モータ回転速度目標値ωｍ＊にゲインＫvrefを乗算することによって、規範トルクＴrefを求める。ただし、ゲインＫvrefは、電動車両を停止させるために必要な負（マイナス）の値であり、例えば、実験データ等により適宜設定される。これにより、規範トルクＴrefは、モータ回転速度目標値ωｍ＊が大きいほど、大きい回生制動力が得られるトルクとして設定される。
【００６９】
制御ブロック１３０２は、制御ブロック１３０１によって求められた規範トルクＴrefを、式（１２）で表されるモデルＧｒ（ｓ）に入力することによって、モータ回転速度目標値ωｍ＊を求める。規範トルクＴrefは、規範トルクＴrefからモータ回転速度目標値ωｍ＊までの動特性に対して粘性（ダンパ）要素として働くため、停車間際においてモータ回転速度目標値ωｍ＊は漸近的に滑らかにゼロに収束する。これにより、前後加速度にショックのない滑らかな停車を実現することができる。
【００７０】
ここで、後述するフラグ設定器１１０４によって設定されるフラグが０から１に変わる際に、モータ回転速度目標値ωｍ＊がモータ回転速度ωｍとなるように、モデルＧｒ（ｓ）を初期化する。すなわち、制御ブロック１３０２は、フラグ設定器１１０４によって設定されるフラグが０から１に変わる際に、フラグが０から１に変わる際（モータ回転速度ωｍが所定値以下となる際）のモータ回転速度ωｍを、モータ回転速度目標値ωｍ＊として出力する。
【００７１】
図１２のモデルマッチング補償器１２０２は、Ｒ１（ｓ）／（Ｇｒ（ｓ）・（１−Ｒ１（ｓ）））なる伝達特性を有するフィルタであり、モータ回転速度目標値ωｍ＊とモータ回転速度ωｍとの差分に対してフィルタリング処理を行うことにより、モータ回転速度ωｍとモータ回転速度目標値ωｍ＊が一致するための速度制御トルクＴωを算出する。ここで、Ｒ１（ｓ）はローパスフィルタであり、時定数はシミュレーションや実験を予め行うことにより、適切な値を設定しておく。
【００７２】
なお、モータ回転速度目標値設定器１２０１は、図１３に示すように、規範トルクＴrefからモータ回転速度目標値ωｍ＊までの動特性に対して粘性（ダンパ）要素を働かせることにより、ゼロへ漸近的に収束するモータ回転速度目標値ωｍ＊を算出しているが、モータ回転速度ωｍに対する所定のトルクテーブルや、モータ回転速度ωｍの減衰率を予め記憶した減衰率テーブル等を使って、制御開始からの時刻に応じたモータ回転速度目標値ωｍ＊を算出するようにしてもよい。
【００７３】
図１４は、減衰率テーブルの一例を示す図である。図１４に示すように、モータ回転速度目標値ωｍ＊は、初期値ωｍ_init＊から、時間の経過とともに漸近的にゼロへ収束するような値が設定されている。モータ回転速度目標値ωｍ＊の初期値ωｍ_init＊は、後述するフラグ設定器１１０４によって設定されるフラグが０から１に変わるときのモータ回転速度ωｍとする。
【００７４】
図１１に戻って説明を続ける。外乱トルク推定器１１０２は、検出されたモータ回転速度ωｍとモータトルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。
【００７５】
図１５は、外乱トルク推定器１１０２によって行われる処理、すなわち、モータ回転速度ωｍとモータトルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する方法を説明するためのブロック図である。
【００７６】
制御ブロック１５０１は、Ｈ（ｓ）／Ｇｒ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタとしての機能を担っており、モータ回転速度ωｍを入力してフィルタリング処理を行うことにより、第１のモータトルク推定値を算出する。Ｈ（ｓ）は、分母次数と分子次数との差分が、モデルＧｒ（ｓ）の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性を有するローパスフィルタである。
【００７７】
制御ブロック１５０２は、Ｈ（ｓ）なる伝達特性を有するローパスフィルタとしての機能を担っており、モータトルク指令値Ｔｍ＊を入力してフィルタリング処理を行うことにより、第２のモータトルク推定値を算出する。
【００７８】
減算器１５０３は、第１のモータトルク推定値から第２のモータトルク推定値を減算することによって、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。
【００７９】
なお、外乱トルクは、図１５に示す通り、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よい。
【００８０】
図１１に戻って説明を続ける。減算器１１０３は、速度制御器１１０１によって算出された速度制御トルクＴωと、外乱トルク推定器１１０２によって算出された外乱トルク推定値Ｔｄとの偏差を演算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を算出する。
【００８１】
フラグ設定器１１０４は、外乱トルク推定値Ｔｄ、モータ回転速度ωｍ、および、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊に基づいて、モータトルク指令値Ｔｍ＊を、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊と第２のトルク目標値Ｔｍ２＊のどちらに設定するのかを示すフラグを設定する。
【００８２】
図１６は、フラグ設定器１１０４によって行われるフラグ設定の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１６０１では、次式（１３）の関係が成り立つか否かを判定する。
【数１３】
2015133799.tif 000015
【００８３】
式（１３）の関係が成り立つと判定すると、電動車両が停車間際（車速が所定車速以下）であると判断して、ステップＳ１６０２に進み、式（１３）の関係が成り立たないと判定すると、モータ回転速度が所定値より高いと判断して、ステップＳ１６０３に進む。
【００８４】
ステップＳ１６０２では、フラグを１にセットする。
【００８５】
一方、ステップＳ１６０３では、フラグを０にセットする。
【００８６】
図１１のモータトルク指令値設定器１１０５は、フラグが０にセットされている場合には、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊を第３のトルク目標値Ｔｍ３＊として設定し、フラグが１にセットされている場合には、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を第３のトルク目標値Ｔｍ３＊として設定する。なお、停車状態を維持するため、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊は、登坂路では正トルク、降坂路では負トルク、平坦路では概ねゼロに収束する。
【００８７】
ここで、停止制御および制振制御ではいずれも、モータ回転速度をフィードバックさせるフィードバック制御を行うため、フィードバック制御系が２つ存在することになり、安定性が低下する。従って、式（１３）が成立して、車両が停車間際であると判断すると、制振制御におけるフィードバック制御のフィードバックゲインを小さくすることにより、安定性の低下を抑制する。
【００８８】
上述したように、本実施形態では、まず、モータ回転速度ωｍとモータ回転速度目標値ωｍ＊との差分をモデルマッチング補償器１２０２に入力して、フィルタリング処理を施すことにより、モータ回転速度ωｍがモータ回転速度目標値ωｍ＊と一致するための速度制御トルクＴωを算出している。続いて、モータトルク指令値Ｔｍ＊とモータ回転速度ωｍに基づいて外乱オブザーバ（図１５参照）により、外乱トルク推定値Ｔｄを算出している。そして、速度制御トルクＴωから外乱トルク推定値Ｔｄを減算することによって算出された第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を停車間際（モータ回転速度が所定値以下）のモータトルク指令値とすることで、モータトルクのみで、勾配に依らず、滑らかに停車して、停車状態を保持できる構成としている。
【００８９】
そのような構成とは別に、モータ回転速度ωｍとモータ回転速度目標値ωｍ＊との差分をＰＩ制御などの積分動作を含む補償器にてフィルタリング処理することで得られた値をモータトルク指令値に設定する構成としても、同様の効果を得ることができる。この構成の詳細を図１７に示す。
【００９０】
図１７において、モータ回転速度目標値設定器１７０１は、図１２に示すモータ回転速度目標値設定器１２０１が行う方法と同様の方法により、モータ回転速度目標値ωｍ＊を設定する。
【００９１】
制御ブロック１７０２は、モータ回転速度目標値ωｍ＊とモータ回転速度ωｍとの差分に対して、積分動作が含まれる補償器にてフィルタリング処理を施すことにより、モータ回転速度ωｍとモータ回転速度目標値ωｍ＊が一致し、かつ、外乱トルクを補償する第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を算出する。制御ブロック１７０２内のｋｐ、ｋｉはそれぞれ、比例ゲイン、積分ゲインを表しており、シミュレーションや実験を予め行うことにより、適切な値を設定しておく。
【００９２】
図１１の制振制御器１１０６は、モータトルク指令値設定器１１０５から出力される第３のトルク目標値Ｔｍ３＊を入力し、駆動軸トルクの応答を犠牲にすることなく、トルク伝達系の振動（ドライブシャフトの捻り振動等）を抑制するモータトルク指令値Ｔｍ＊を算出する。
【００９３】
ここで、上述した説明では、速度制御トルクＴωから外乱トルク推定値Ｔｄを減算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を算出したが、速度制御トルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２＊として設定してもよい。図１８は、速度制御トルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２＊として設定する場合において、停止制御処理および制振制御を実現するためのブロック図である。図１８において、図１１に示す構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【００９４】
図１１のフラグ設定器１１０４は、式（１３）が成り立つか否かに基づいて、フラグを０か１にセットした。図１８に示すフラグ設定器１１０４も式（１３）が成り立つか否かに基づいて、フラグを０か１にセットするが、式（１３）中の外乱トルク推定値Ｔｄはゼロとして演算する。
【００９５】
図１８のモータトルク指令値設定器１１０５は、フラグが０にセットされている場合には、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊を第３のトルク目標値Ｔｍ３＊として設定し、フラグが０から１にセットされると、車両が停車間際であると判断して、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊を第３のトルク目標値Ｔｍ３＊として設定する。このとき、第２のトルク目標値Ｔｍ２＊は、速度制御トルクＴωと同一値であるため、モータ回転速度ωｍの低下に応じて、モータトルク指令値Ｔｍ＊はゼロに収束する。
【００９６】
以上、第２の実施形態における電動車両の制御装置は、電動モータ４を走行駆動源とし、アクセル操作量が減少またはゼロになると、電動モータ４の回生制動力により減速する電動車両の制御装置であって、モータ回転速度ωｍを漸近的にゼロに収束させるモータ回転速度目標値を設定し、アクセル操作量が減少またはゼロになった場合に、モータ回転速度ωｍをモータ回転速度目標値に一致させるためのモータトルク指令値を算出する。そして、算出したモータトルク指令値を入力して、電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施したモータトルク指令値を算出し、制振制御を施したモータトルク指令値に基づいて、電動モータ４を制御する。制振制御では、制御対象のモデルを想定し、むだ時間（制御演算遅れ、アクチュエータ応答遅れ、各種センサの検出遅れ等）を考慮して構成される。この場合、停止制御を制振制御の後に行うと、停止制御において、制振制御内で考慮している制御対象のモデルと異なる応答となってしまい、想定しているモータ回転速度ωｍの応答と実際の応答の間にズレが生じる。このため、停止制御処理を制振制御処理の後で実施すると、制振制御の性能悪化につながる場合がある。また、停止制御を制振制御の後に行うと、停車間際以後、制振制御により駆動力伝達系の捻り振動が除去された車両モデルＧｒ（ｓ）ではなく、捻り振動が除去されていない車両モデルＧｐ（ｓ）に基づいて停止制御処理を行う必要があるため、制御系が著しく不安定になる。
【００９７】
これに対して、本実施形態における電動車両の制御装置によれば、停止制御を制振制御の前に行うので、制振制御内で考慮している制御対象のモデルと同じモデルを用いて停止制御を行うことができるので、制振制御の効果に影響を与えることなく、停止制御を行うことができる。
【００９８】
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、上述した説明では、アクセル操作量が減少またはゼロになり、かつ、電動車両が停車間際になると、電動モータ４の回転速度の低下とともにモータトルク指令値Ｔｍ＊を外乱トルク推定値Ｔｄ（またはゼロ）に収束させるものとして説明した。しかし、車輪速や車体速度、ドライブシャフトの回転速度などの速度パラメータは、電動モータ４の回転速度と比例関係にあるため、電動モータ４の回転速度に比例する速度パラメータの低下とともにモータトルク指令値Ｔｍ＊を外乱トルク推定値Ｔｄ（またはゼロ）に収束させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
２…モータコントローラ（アクセル操作量検出手段、モータトルク指令値算出手段、制振制御手段、モータ制御手段、外乱トルク推定手段、第１のトルク目標値算出手段、第２のトルク目標値算出手段、トルク比較手段、速度パラメータ検出手段、速度パラメータ目標値設定手段、速度制御手段）
４…電動モータ
５０２…外乱トルク推定器（外乱トルク推定手段）
５０５…制振制御器（制振制御手段）
１１０１…速度制御器（速度制御手段）
１１０２…外乱トルク推定器（外乱トルク推定手段）
１１０５…制振制御器（制振制御手段）
【図１】
2015133799.tif 000016
【図２】
2015133799.tif 000017
【図３】
2015133799.tif 000018
【図４】
2015133799.tif 000019
【図５】
2015133799.tif 000020
【図６】
2015133799.tif 000021
【図７】
2015133799.tif 000022
【図９】
2015133799.tif 000023
【図１０】
2015133799.tif 000024
【図１１】
2015133799.tif 000025
【図１２】
2015133799.tif 000026
【図１３】
2015133799.tif 000027
【図１４】
2015133799.tif 000028
【図１５】
2015133799.tif 000029
【図１６】
2015133799.tif 000030
【図１７】
2015133799.tif 000031
【図１８】
2015133799.tif 000032
【図８】
2015133799.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月29日(2014.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図５は、図２のステップＳ２０３で行われる停止制御処理、および、ステップＳ２０４で行われる制振制御処理を実現するためのブロック図である。停止制御処理は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器５０１、外乱トルク推定器５０２、加算器５０３、および、トルク比較器５０４によって行われる。また、制振制御処理は、制振制御器５０５によって行われる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
減算器７０３は、第２のモータトルク推定値から第１のモータトルク推定値を減算することにより、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
図５に戻って説明を続ける。加算器５０３は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器５０１によって算出されたモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと、外乱トルク推定器５０２によって算出された外乱トルク推定値Ｔｄとを加算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２*を算出する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
ここで、上述した説明では、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと外乱トルク推定値Ｔｄとを加算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２*を算出したが、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２*として設定してもよい。図１０は、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２*として設定する場合において、停止制御処理および制振制御処理を実現するためのブロック図である。図１０において、図５に示す構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
特に、第１の実施形態における電動車両の制御装置によれば、アクセル操作量が減少またはゼロになり、かつ、電動車両が停車間際になると、モータ回転速度ωｍの低下とともにモータトルク指令値を外乱トルク推定値Ｔｄに収束させる。これにより、登坂路、平坦路、降坂路によらず、前後方向における加速度振動のない滑らかな減速を停車間際で実現することができ、かつ、停車状態を保持することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図１１は、第２の実施形態における電動車両の制御装置において、図２のステップＳ２０３で行われる停止制御処理、および、ステップＳ２０４で行われる制振制御処理を実現するためのブロック図である。停止制御処理は、速度制御器１１０１、外乱トルク推定器１１０２、加算器１１０３、フラグ設定器１１０４、および、モータトルク指令値設定器１１０５によって行われる。また、制振制御処理は、制振制御器１１０６によって行われる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
減算器１５０３は、第２のモータトルク推定値から第１のモータトルク推定値を減算することによって、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
図１１に戻って説明を続ける。加算器１１０３は、速度制御器１１０１によって算出された速度制御トルクＴωと、外乱トルク推定器１１０２によって算出された外乱トルク推定値Ｔｄとを加算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２*を算出する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
上述したように、本実施形態では、まず、モータ回転速度ωｍとモータ回転速度目標値ωｍ*との差分をモデルマッチング補償器１２０２に入力して、フィルタリング処理を施すことにより、モータ回転速度ωｍがモータ回転速度目標値ωｍ*と一致するための速度制御トルクＴωを算出している。続いて、モータトルク指令値Ｔｍ*とモータ回転速度ωｍに基づいて外乱オブザーバ（図１５参照）により、外乱トルク推定値Ｔｄを算出している。そして、速度制御トルクＴωと外乱トルク推定値Ｔｄとを加算することによって算出された第２のトルク目標値Ｔｍ２*を停車間際（モータ回転速度が所定値以下）のモータトルク指令値とすることで、モータトルクのみで、勾配に依らず、滑らかに停車して、停車状態を保持できる構成としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
ここで、上述した説明では、速度制御トルクＴωと外乱トルク推定値Ｔｄとを加算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２*を算出したが、速度制御トルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２*として設定してもよい。図１８は、速度制御トルクＴωを第２のトルク目標値Ｔｍ２*として設定する場合において、停止制御処理および制振制御を実現するためのブロック図である。図１８において、図１１に示す構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2015133799.tif 000034
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2015133799.tif 000035
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2015133799.tif 000036
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2015133799.tif 000037