(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御方法において、
ドライバのアクセル操作量を検出し、
前記モータの回転速度に比例する車両パラメータを検出し、
前記モータトルク指令値を入力して、モータトルクが車両の駆動軸に伝達されないギアバックラッシュの不感帯特性を含むモータトルクから前記モータの回転速度までの非線形な伝達特性モデルを用いて前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
前記アクセル操作量が低下して電動車両が停車間際になると、前記車両パラメータの低下とともに前記モータのトルクを前記外乱トルクに収束させる、
電動車両の制御方法。
【請求項２】
前記モータトルク指令値に基づいて駆動軸ねじり角推定値を算出し、
前記モータトルク指令値を入力して、前記不感帯特性を含まないモータトルクから前記モータの回転速度までの線形な伝達特性モデルＧｐ（ｓ）を用いてモータ回転速度推定値を算出し、
前記駆動軸ねじり角推定値を入力して、上下限値を制限するリミッタと、前記ギアバックラッシュを補償するバックラッシュ補償用フィルタＧｐｓ（ｓ）とで構成される前記非線形な伝達特性モデルを用いてモータ回転速度補正値を算出し、
前記モータ回転速度推定値を前記モータ回転速度補正値により補正した補正後モータ回転速度推定値と、前記モータの回転速度の検出値とに基づいて、モータ回転速度偏差を算出し、
前記モータ回転速度偏差に対して、前記伝達特性モデルＧｐ（ｓ）の逆モデル１／Ｇｐ（ｓ）と、ローパスフィルタＨ（ｓ）とで構成されるフィルタを用いたフィルタリング処理を施すことによって前記外乱トルクを算出する、
請求項１に記載の電動車両の制御方法。
【請求項３】
モータトルクからモータ回転速度までの駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御を施すことにより前記モータトルク指令値が算出され、当該モータトルク指令値に基づいて前記外乱トルクが推定される場合は、
前記モータトルク指令値に基づいて駆動軸ねじり角推定値を算出し、
前記モータトルク指令値を入力して、前記不感帯特性を含まないモータトルク指令値から前記モータの回転速度までの線形な伝達特性モデルＧｐ（ｓ）を用いてモータ回転速度推定値を算出し、
前記駆動軸ねじり角推定値を入力して、上下限値を制限するリミッタと、前記ギアバックラッシュを補償するバックラッシュ補償用フィルタＧｐｓ（ｓ）とで構成される前記非線形な伝達特性モデルを用いてモータ回転速度補正値を算出し、
前記モータ回転速度推定値を前記モータ回転速度補正値により補正した補正後モータ回転速度推定値と、前記モータの回転速度の検出値とに基づいて、モータ回転速度偏差を算出し、
前記モータ回転速度偏差に対して、前記伝達特性モデルＧｐ（ｓ）と、モータトルク指令値からモータ回転速度までの駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御のアルゴリズムとから導かれる伝達特性Ｇｒ（ｓ）の逆モデル１／Ｇｒ（ｓ）と、ローパスフィルタＨ（ｓ）とで構成されるフィルタを用いたフィルタリング処理を施すことによって前記外乱トルクを推定する、
請求項１に記載の電動車両の制御方法。
【請求項４】
モータトルクからモータ回転速度までの駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御を施すことにより前記モータトルク指令値が算出され、当該モータトルク指令値に基づいて前記外乱トルクが推定される場合は、
前記ローパスフィルタＨ（ｓ）のカットオフ周波数を、前記駆動力伝達系のねじり振動の固有周波数よりも低く設定する、
請求項２に記載の電動車両の制御方法。
【請求項５】
前記リミッタの上下限値は、前記ギアバックラッシュの不感帯幅に基づいて算出される、
請求項２から４のいずれか１項に記載の電動車両の制御方法。
【請求項６】
前記駆動軸ねじり角推定値は、前記モータトルク指令値を入力して、前記ギアバックラッシュの不感帯特性を含む、モータトルクから駆動軸ねじり角までの特性をモデル化した車両モデルを用いて算出される、
請求項２から５のいずれか１項に記載の電動車両の制御方法。
【請求項７】
前記駆動軸ねじり角推定値の算出に用いられる前記車両モデルは、前記外乱トルクに応じて補正される、
請求項６に記載の電動車両の制御方法。
【請求項８】
車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御装置において、
ドライバのアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出部と、
前記モータの回転速度に比例する車両パラメータを検出する車両パラメータ検出部と、
前記モータトルク指令値を入力して、モータトルクが車両の駆動軸に伝達されないギアバックラッシュの不感帯特性を含むモータトルクから前記モータの回転速度までの非線形な伝達特性モデルを用いて前記モータに作用する外乱トルクを推定する外乱トルク推定部と、
前記アクセル操作量が低下して電動車両が停車間際になると、前記車両パラメータの低下とともに前記モータのトルクを前記外乱トルクに収束させるモータトルク制御部と、を備える、
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、電動車両の制御装置、及び、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、特許文献１に開示された技術は、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、速度がゼロになったときに、車体の前後方向に振動（加速度振動）が発生するという問題を有している。
【０００５】
この問題に対して、本願発明者らは、モータトルクからモータ回転速度までの線形な伝達特性に基づき構成された車両モデルを用いて、モータ回転速度の低下とともにモータトルクを調整し、モータトルクを概ね勾配抵抗となる外乱トルク推定値に収束させる停止制御を実行することで、平坦路、登坂路、降坂路によらず、加速度振動の無い滑らかな減速を停車間際で実現し、なおかつ、停車状態を保持することを検討している。
【０００６】
しかしながら、車両が登坂路において減速し停車する場面では、モータトルクが負から正に変化するため、ギアバックラッシュによりモータトルクが駆動輪に伝達されない区間（不感帯）が発生する。前述の外乱トルク推定値は、線形な伝達特性に基づき構成された車両モデルを用いて算出されるため、上記不感帯において車両モデルと実際の車両状態との間にモデル化誤差が生じ、外乱トルクを正確に推定できない課題がある。
【０００７】
本発明は、上記不感帯において車両モデルと実際の車両状態との間に生じるモデル化誤差の影響を抑制し、外乱トルクを正確に推定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による電動車両の制御方法は、車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御方法であって、ドライバのアクセル操作量を検出し、モータの回転速度に比例する車両パラメータを検出し、モータトルク指令値を入力して、モータトルクが車両の駆動軸に伝達されないギアバックラッシュの不感帯特性を含むモータトルクからモータの回転速度までの非線形な伝達特性モデルを用いて、モータに作用する外乱トルクを推定する。そして、アクセル操作量が低下して電動車両が停車間際になると、車両パラメータの低下とともにモータのトルクを外乱トルクに収束させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、線形な伝達特性に基づき構成された車両モデルに加えて、ギアバックラッシュの不感帯特性を含むモータトルクからモータ回転速度までの非線形な伝達特性モデルを用いて外乱トルクを推定する。これにより、線形な伝達特性に基づき構成された車両モデルと実際の車両状態との間に生じるモデル化誤差の影響を抑制し、外乱トルクを正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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、停止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Ｆ／Ｂトルク設定器の詳細を説明するための図である。
【図７】図７は、第１実施形態の外乱トルク推定器による外乱トルク推定値の算出を実現するためのブロック図である。
【図８】図８は、第１実施形態の駆動軸ねじり角推定器による駆動軸ねじり角推定値の算出を実現するためのブロック図である。
【図９】図９は、第２実施形態の外乱トルク推定器による外乱トルク推定値の算出を実現するためのブロック図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態の駆動軸ねじり角推定器による駆動軸ねじり角推定値の算出を実現するためのブロック図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態および第２実施形態の電動車両の制御装置による制御結果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
−第1実施形態−
図１は、第１実施形態における制御装置を備えた電動車両の主要構成を示すブロック図である。なお、電動車両とは、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自動車のことであり、電気自動車や、ハイブリッド自動車が含まれる。
【００１２】
モータコントローラ２には、車速Ｖ、アクセル開度θ、電動モータ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がデジタル信号として入力される。モータコントローラ２は、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、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。
【００１３】
インバータ３は、相ごとに備えられた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。
【００１４】
電動モータ（三相交流モータ）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および駆動軸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。
【００１５】
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。
【００１６】
回転センサ６は、例えば、レゾルバやエンコーダであり、モータ４の回転速度に比例する車両パラメータとして、モータ４の回転子位相αを検出する。
【００１７】
図２は、モータコントローラ２によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ２０１からステップＳ２０５に係る処理は、車両システムが起動している間、一定の間隔で常時実行される。
【００１８】
ステップＳ２０１では、車両状態を示す信号がモータコントローラ２に入力される。ここでは、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）、アクセル開度θ（%）、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、および、バッテリ１の直流電圧値Ｖｄｃ（Ｖ）が入力される。
【００１９】
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される。または、モータコントローラ２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を乗算することで単位変換して、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）を求める。
【００２０】
モータコントローラ２は、アクセル開度θ（%）を、図示しないアクセル開度センサ（アクセル操作量検出部）から取得する。なお、アクセル開度θ（%）は、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取得するようにしても良い。
【００２１】
電動モータ４の回転子位相α（ｒａｄ）は、回転センサ６から取得される。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られる。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られる。
【００２２】
電動モータ４に流れる電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ（Ａ）は、電流センサ７から取得される。
【００２３】
直流電流値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）により検出する。なお、直流電圧値Ｖdc（Ｖ）は、バッテリコントローラ（不図示）から送信される信号により検出するようにしてもよい。
【００２４】
ステップＳ２０２では、モータコントローラ２が基本目標トルクとしての第１のトルク目標値Ｔｍ１*を設定する。具体的には、モータコントローラ２は、ステップＳ２０１で入力されたアクセル開度θ及び車速Ｖ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。ただし、アクセル開度−トルクテーブルは一例であり、図３に示すものに限定されるものではない。
【００２５】
ステップＳ２０３では、モータコントローラ２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、後述する外乱トルク推定値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、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。また、停車状態では、第３のトルク目標値Ｔｍ３*は、外乱トルク推定値Ｔdと一致する（Ｔｍ３*＝Ｔd）。そして、第３のトルク目標値Ｔｍ３*は、モータ４に所望のモータトルクを発生させるためのモータトルク指令値Ｔｍ*として、続くステップＳ２０４に係る電流指令値算出処理に用いられる。停止制御処理の詳細については、後述する。
【００２６】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で算出したモータトルク指令値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、モータトルク指令値、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。
【００２７】
ステップＳ２０５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、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。
【００２８】
次に、ｄ軸、ｑ軸電圧指令値ｖｄ、ｖｑと、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、モータ４をモータトルク指令値Ｔｍ*で指示された所望のトルクで駆動することができる。
【００２９】
ここで、ステップＳ２０３で行われる停止制御処理の詳細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の、モータトルクＴｍからモータ回転速度ωｍまでの車両モデルを構成する伝達特性Ｇp（ｓ）について説明する。
【００３０】
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（１軸分）
Ｍ：車体重量
Ｋd：駆動系のねじり剛性
Ｋt：タイヤと路面の摩擦に関する係数
Ｎal：オーバーオールギヤ比
ｒ：タイヤの荷重半径
ωm：モータ回転速度
Ｔm：モータトルク
Ｔd：駆動輪トルク
Ｆ：駆動力（２軸分）
Ｖ：車体速度
ωw：駆動輪の角速度
θ：駆動軸のねじり角
バックラッシュによる不感帯を線形関数と飽和関数の差分で表現すると、図４より以下の運動方程式（１）〜（６）を導くことができる。
【００３１】
【数１】
0006597174.tif 000002
【００３２】
【数２】
0006597174.tif 000003
【００３３】
【数３】
0006597174.tif 000004
【００３４】
【数４】
0006597174.tif 000005
【００３５】
【数５】
0006597174.tif 000006
【００３６】
【数６】
0006597174.tif 000007
【００３７】
ただし、式（４）におけるＳａｔ（θ）は、飽和関数であり、次式（７）により定義される。
【００３８】
【数７】
0006597174.tif 000008
【００３９】
式（７）中のθBLは、モータ４から駆動軸８までのオーバーオールのギアバックラッシュ量（不感帯幅）である。
【００４０】
上記式（１）〜（６）をラプラス変換して、トルク指令値からモータ回転速度までの伝達特性を求めると、次式（８）で表せる。
【００４１】
【数８】
0006597174.tif 000009
【００４２】
式（８）において、Ｇｐ（ｓ）を含む右辺第１項は、ギアバックラッシュの不感帯特性を含まない線形な伝達特性モデルを表し、第２項は、ギアバックラッシュ補償用として機能する伝達特性Ｇｐｓ（ｓ）と飽和関数とからなる非線形な伝達特性モデルを表す。Ｇｐ（ｓ）と、Ｇｐｓ（ｓ）は、それぞれ以下式（９）、（１０）で表される。
【００４３】
【数９】
0006597174.tif 000010
【００４４】
【数１０】
0006597174.tif 000011
【００４５】
ただし、式（９）、（１０）中のｂ3、ｂ2、ｂ1、ｂ0、ｃ2、ｃ1は、それぞれ次式（１１）で表される。
【００４６】
【数１１】
0006597174.tif 000012
【００４７】
式（９）を整理すると、Ｇｐ（ｓ）は、次式（１２）のように表すことができる。一般的な車両では、式（１２）の伝達関数の極と零点を調べると、１つの極と１つの零点は極めて近い値を示す。これは、式（１２）のαとβが極めて近い値を示すことに相当する。ただし、以下式中のζpは、駆動軸ねじり振動系の減衰係数であり、ωpは駆動軸ねじり振動系の固有振動周波数である。
【００４８】
【数１２】
0006597174.tif 000013
【００４９】
従って、式（１２）における極零相殺（α＝βと近似）を行うことにより、次式（１３）に示すように、（２次）／（３次）の伝達特性Ｇp（ｓ）を構成する。
【００５０】
【数１３】
0006597174.tif 000014
【００５１】
続いて、モータコントローラ２で実行される停止制御処理の詳細について、図５を参照して説明する。
【００５２】
図５は、停止制御処理を実現するためのブロック図である。本実施形態における停止制御処理は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器５０１と、外乱トルク推定器５０２と、減算器５０３と、トルク比較器５０４と、制振制御演算器５０５とを用いて行われる。以下、それぞれの構成の詳細を説明する。
【００５３】
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。詳細は図６を用いて説明する。
【００５４】
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、大きい制動力が得られるトルクとして設定される。
【００５５】
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。
【００５６】
図５に戻って説明を続ける。外乱トルク推定器５０２は、検出されたモータ回転速度ωｍと、第３のトルク目標値Ｔｍ３*とに基づいて、外乱トルク推定値Ｔdを算出する。外乱トルク推定器５０２の詳細は、後述する。
【００５７】
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との偏差を演算して、第２のトルク目標値Ｔｍ２*を算出する。モータ回転速度ωｍが低下して０に近づくと、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωも０に近づくため、第２のトルク目標値Ｔｍ２*は、モータ回転速度ωｍの低下に応じて、外乱トルク推定値Ｔdに収束していく。
【００５８】
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、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。
【００５９】
制振制御演算器５０５は、トルク比較器５０４から出力される第３のトルク目標値Ｔｍ３*に対して、駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御を施して、制振制御後の第３のトルク目標値Ｔｍ３*（以下、単に第３のトルク目標値Ｔｍ３*と呼ぶ）を出力する。制振制御は、例えば、国際公開番号ＷＯ２０１３／１５７３１５号公報に記載された制振制御を適用する。
【００６０】
次に、本発明に特徴的な外乱トルク推定器５０２の詳細について、図７を参照して説明する。
【００６１】
図７は、モータ回転速度ωｍと、第３のトルク目標値Ｔｍ３*とに基づいて、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、駆動軸ねじり角推定器７０２と、リミッタ７０３と制御ブロック７０４とで構成される非線形な伝達特性モデル７１０と、加算器７０５と、減算器７０６と、制御ブロック７０７とを備える。
【００６２】
制御ブロック７０１は、上記式（１３）で表されるＧｐ（ｓ）なる線形な伝達特性を有するフィルタとしての機能を担っており、第３のトルク目標値Ｔｍ３*に対してフィルタリング処理を施すことにより、第１のモータ回転速度推定値を算出する。算出した第１のモータ回転速度推定値は、加算器７０５へ出力される。
【００６３】
駆動軸ねじり角推定器７０２は、第３のトルク目標値Ｔｍ３*に基づいて、駆動軸ねじり角推定値θdを算出する。駆動軸ねじり角推定器７０２の詳細は、図８を参照して説明する。
【００６４】
図８は、第３のトルク目標値Ｔｍ３*に基づいて、駆動軸ねじり角推定値θd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に示すブロック図は、以下に説明する式（１６）に基づいて導出される。
【００６５】
まず、上記式（１）〜（６）をラプラス変換すると、駆動軸ねじり角速度ωm／Ｎ−ωwは、次式（１４）で表される。なお、Ｎはファイナルギア比を表す。
【００６６】
【数１４】
0006597174.tif 000015
【００６７】
ただし、式（１４）中のＨw（ｓ）は、次式（１５）で表される。
【００６８】
【数１５】
0006597174.tif 000016
【００６９】
上記式（４）、（６）、（１４）より、次式（１６）が得られる。
【００７０】
【数１６】
0006597174.tif 000017
【００７１】
式（１６）から、図８で示すブロック図が導出される。図８は、式（１６）に基づいて構成された、ギアバックラッシュの不感帯特性を含む、モータトルクから駆動軸ねじり角までの特性をモデル化した車両モデル８１０を表したものである。なお、式（１６）中のＴｍは、第３のトルク目標値Ｔｍ３*に対応し、式（４）に基づく（θ−Ｓａｔ（θ））は、リミッタ８０１に対応する。これにより、駆動軸ねじり角推定器７０２は、第３のトルク目標値Ｔｍ３*に基づいて、駆動軸ねじり角推定値θｄを算出することができる。
【００７２】
図７に戻って説明を続ける。駆動軸ねじり角推定器７０２から出力される駆動軸ねじり角推定値は、非線形な伝達特性モデル７１０に入力される。伝達特性モデル７１０は、リミッタ７０３と、上記式（１０）で表されるＧｐｓ（ｓ）なる伝達特性を有する制御ブロック７０４とで構成される。
【００７３】
リミッタ７０３では、上記式（７）に基づいて、駆動軸ねじり角推定値θdから、駆動軸ねじり角推定値リミット値が算出される。算出された値は、制御ブロック７０４に出力される。
【００７４】
制御ブロック７０４は、上記式（１０）で表されるＧｐｓ（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いる。Ｇｐｓ（ｓ）は、不感帯特性を補償するように構成されたギアバックアッシュ補償用フィルタとして機能する。制御ブロック７０４は、リミッタ７０３からの出力である駆動軸ねじり角推定値リミット値に基づいて、ギアバックラッシュの不感帯特性を補償するためのモータ回転速度補正値を算出する。
【００７５】
加算器７０５は、線形な伝達特性を有する制御ブロック７０１の出力である第１のモータ回転速度推定値と、非線形な伝達特性モデル７１０の出力であるモータ回転速度補正値とを加算して、第２のモータ回転速度推定値を算出する。
【００７６】
これにより、線形な伝達特性Ｇｐ（ｓ）を用いて算出される第１のモータ回転速度推定値が、非線形な伝達特性モデル７１０を用いて算出されたモータ回転速度補正値によって補正される。第１のモータ回転速度推定値がこのように補正されることで、線形な伝達特性有するＧｐ（ｓ）を用いて算出される第１のモータ回転速度推定値から、非線形な特性を有するギアバックラッシュの不感帯特性が補償される。これにより、車両がギアバックラッシュ区間を跨ぐ区間が生じても、第３のトルク目標値Ｔｍ３*から、モータ回転速度を適切に推定することができる。
【００７７】
ただし、非線形な伝達特性モデル７１０は、上述の構成に限らず、リミッタ７０３を用いずに、駆動軸ねじり角推定器７０２が備えるリミッタ８０１（図８参照）と、制御ブロック７０４とで構成されても良い。その場合は、リミッタ８０１から出力される駆動軸ねじり角推定値リミット値は、リミッタ７０３を介さずに、制御ブロック７０４へ直接入力される。
【００７８】
減算器７０６は、モータ回転速度ωｍと、第２のモータ回転速度推定値との差分を演算して、モータ回転速度偏差を算出する。
【００７９】
制御ブロック７０７は、ローパスフィルタＨ（ｓ）と、下記式（１７）に基づき構成される伝達特性Ｇｒ（ｓ）の逆系とから構成されるフィルタとしての機能を担っており、モータ回転速度偏差に対してフィルタリング処理を施すことにより、外乱トルク推定値を算出する。
【００８０】
伝達特性Ｇｒ（ｓ）は、第３のトルク目標値Ｔｍ３*の算出において、図５で示す制振制御演算器５０５を併用する際に用いられる車両応答である。Ｇｒ（ｓ）は、上記式（１３）で表されるＧｐ（ｓ）と、制振制御演算器５０５を構成する制振制御アルゴリズムにより、次式（１７）で表される。
【００８１】
【数１７】
0006597174.tif 000018
【００８２】
ただし、式（１７）中のζrは、駆動軸ねじり振動系の規範減衰係数を表す。
【００８３】
なお、第３のトルク目標値Ｔｍ３*の算出において制振制御を併用しない場合は、制振制御との干渉を考慮する必要がないので、制御ブロック７０７は、伝達特性Ｇｒ（ｓ）に代えて、上記式（１３）で表される伝達特性Ｇｐ（ｓ）を用いて構成される。また、制振制御を併用しない場合は、図５で示すトルク比較器５０４の出力を第３のトルク目標値Ｔｍ３*とする。
【００８４】
以上の処理により外乱トルク推定値を算出することにより、登坂路における停止間際に車両がギアバックラッシュを跨ぐシーンにおいても、ギアバックラッシュの不感帯特性を補償して、外乱トルク推定値を算出することができるので、外乱トルク推定値の変動を抑制し、車両を滑らかに停止させることができる。
【００８５】
以上、第１実施形態の電動車両の制御装置は、車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、駆動輪９ａ、９ｂにつながるモータ４のトルクを制御する電動車両の制御方法を実現する制御装置であって、ドライバのアクセル操作量を検出し、モータ回転速度ωｍに比例する車両パラメータを検出し、第３のトルク目標値Ｔｍ３*を入力して、モータトルクが車両の駆動軸に伝達されないギアバックラッシュの不感帯特性を含むモータトルクからモータ４の回転速度までの非線形な伝達特性モデル７１０を用いて、モータに作用する外乱トルク推定値を推定する。そして、アクセル操作量が低下して電動車両が停車間際になると、車両パラメータの低下とともにモータ４のトルクを外乱トルクに収束させる。
【００８６】
これにより、例えば登坂路における停止間際にモータトルクが負から正に変化する場面においても外乱トルク推定値を正確に算出することができるので、車両モデルと実車との間のモデル化誤差の影響による外乱トルク推定値の変動を抑制し、外乱トルク推定値の変動に起因する加速度ショックを抑制することができる。
【００８７】
また、第１実施形態の電動車両の制御装置は、モータトルク指令値としての第３のトルク目標値Ｔｍ３*に基づいて駆動軸ねじり角推定値θｄを算出し、第３のトルク目標値Ｔｍ３*を入力して、不感帯特性を含まないモータトルクからモータ４の回転速度までの線形な伝達特性モデルＧｐ（ｓ）を用いて、第１のモータ回転速度推定値を算出し、駆動軸ねじり角推定値θｄを入力して、上下限値を制限するリミッタ７０３と、ギアバックラッシュを補償するバックラッシュ補償用フィルタＧｐｓ（ｓ）とで構成される非線形な伝達特性モデル７１０を用いて、モータ回転速度補正値を算出する。そして、第１のモータ回転速度推定値をモータ回転速度補正値により補正した第２のモータ回転速度推定値とモータ回転速度ωｍとに基づいて、第２のモータ回転速度偏差を算出する。そして、モータ回転速度偏差に対して、伝達特性Ｇｐ（ｓ）の逆モデル１／Ｇｐ（ｓ）と、ローパスフィルタＨ（ｓ）とで構成されるフィルタを用いたフィルタリング処理を施すことによって外乱トルク推定値を算出する。
【００８８】
これにより、線形のバックラッシュ補償用フィルタとして機能するＧｐｓ（ｓ）と飽和関数とで構成される非線形な伝達特性モデルでギアバックラッシュの不感帯特性を模擬することができるので、バックラッシュがある場合と、バックラッシュが無い場合とで制御を切り替える必要がなく、ギアバックラッシュの不感帯特性を補償することができる。すなわち、車両状態に応じた複雑な条件分岐を要さずに、演算式のみでギアバックラッシュを補償することができる。
【００８９】
また、第１実施形態の電動車両の制御装置は、モータトルクからモータ回転速度ωｍまでの駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御（制振制御演算器５０５）を施すことにより第３のトルク目標値Ｔｍ３*が算出され、第３のトルク目標値Ｔｍ３*に基づいて外乱トルクが推定される場合は、モータトルク指令値としての第３のトルク目標値Ｔｍ３*に基づいて駆動軸ねじり角推定値を算出し、第３のトルク目標値Ｔｍ３*を入力して、不感帯特性を含まないモータトルクからモータ４の回転速度までの線形な伝達特性モデルＧｐ（ｓ）を用いて、第１のモータ回転速度推定値を算出し、駆動軸ねじり角推定値θｄを入力して、上下限値を制限するリミッタ７０３と、ギアバックラッシュを補償するバックラッシュ補償用フィルタＧｐｓ（ｓ）とで構成される非線形な伝達特性モデル７１０を用いて、モータ回転速度補正値を算出する。そして、第１のモータ回転速度推定値をモータ回転速度補正値により補正した第２のモータ回転速度推定値とモータ回転速度ωｍとに基づいて、第２のモータ回転速度偏差を算出する。そして、伝達特性Ｇｐ（ｓ）と、モータトルク指令値からモータ回転速度までの駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御のアルゴリズムとから導かれる伝達特性Ｇｒ（ｓ）の逆モデル１／Ｇｒ（ｓ）と、ローパスフィルタＨ（ｓ）とで構成されるフィルタを用いたフィルタリング処理を施すことによって外乱トルクを推定する。
【００９０】
これにより、外乱トルク推定値の算出において、第３のトルク目標値Ｔｍ３*の算出における制振制御が考慮されるので、当該制振制御に干渉することなく、外乱トルク推定値を適切に推定することができる。
【００９１】
また、第１実施形態の電動車両の制御装置によれば、リミッタ７０３、８０１の上下限値は、ギアバックラッシュの不感帯幅に基づいて算出される。これにより、ギアバックラッシュに対する補償量を算出することができる。
【００９２】
また、第１実施形態の電動車両の制御装置によれば、駆動軸ねじり角推定値は、モータトルク指令値を入力して、ギアバックラッシュの不感帯特性を含む、モータトルクから駆動軸ねじり角速度までの特性をモデル化した車両モデル８１０を用いて算出される。これにより、駆動輪９ａ、９ｂの回転速度を検出するセンサ等を用いることなく、駆動軸ねじり角推定値を算出することができる。
【００９３】
−第２実施形態−
第２実施形態は、第１実施形態とは、図７を参照して説明した外乱トルク推定器５０２の構成が異なる。以下、第２実施形態における外乱トルク推定器５０２の詳細について、図９および図１０を参照して説明する。
【００９４】
図９は、モータ回転速度ωｍと、第３のトルク目標値Ｔｍ３*とに基づいて、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。本実施形態の外乱トルク推定器５０２は、制御ブロック９０１と、駆動軸ねじり角推定器９０２と、リミッタ９０３と制御ブロック９０４とで構成される非線形な伝達特性モデル９１０と、加算器９０５と、減算器９０６と、制御ブロック９０７とを備える。
【００９５】
制御ブロック９０１は、上記式（１３）で表されるＧｐ（ｓ）なる線形な伝達特性を有するフィルタとしての機能を担っており、第３のトルク目標値Ｔｍ３*に対してフィルタリング処理を施すことにより、第１のモータ回転速度推定値を算出する。算出した第１のモータ回転速度推定値は、加算器９０５へ出力される。
【００９６】
駆動軸ねじり角推定器９０２は、第３のトルク目標値Ｔｍ３*と、外乱トルク推定値とに基づいて、駆動軸ねじり角推定値θdを算出する。駆動軸ねじり角推定器９０２の詳細は、図１０を参照して説明する。
【００９７】
図１０は、第３のトルク目標値Ｔｍ３*と外乱トルク推定値とに基づいて、駆動軸ねじり角推定値θdを算出する方法を説明するためのブロック図である。以下、駆動軸ねじり角推定値θdを算出するために行われる具体的な処理について説明する。
【００９８】
ギアバックラッシュによる不感帯を線形関数と飽和関数の差分で表現した運動方程式（１）〜（６）に対して、主に勾配外乱を示す車体駆動力外乱Ｆdvと、ブレーキ制動や、ころがり摩擦等の外乱を示す駆動輪外乱Ｆdwとを車両に作用する外乱として考慮すると、車両の運動方程式は、以下式（１８）〜（２３）で表される。
【００９９】
【数１８】
0006597174.tif 000019
【０１００】
【数１９】
0006597174.tif 000020
【０１０１】
【数２０】
0006597174.tif 000021
【０１０２】
【数２１】
0006597174.tif 000022
【０１０３】
【数２２】
0006597174.tif 000023
【０１０４】
【数２３】
0006597174.tif 000024
【０１０５】
ただし、式（１９）中のＦdvは車体駆動力外乱を表し、式（２０）中のＦdwは、２輪分の駆動輪外乱を表す。
【０１０６】
式（１８）〜（２３）をラプラス変換して、車体駆動力外乱Ｆdvと駆動輪外乱Ｆdwとが考慮された、モータトルク指令値Ｔmからモータ回転速度ωmまでの伝達特性を求めると、次式（２４）で表される。
【０１０７】
【数２４】
0006597174.tif 000025
【０１０８】
ただし、式（２４）中の関数、Ｇｐ（ｓ）、Ｇｐｓ（Ｓ）、Ｇｄｗ１（ｓ）、Ｇｄｖ１（２）は、それぞれ、以下式（２５）〜（２８）で表される。
【０１０９】
【数２５】
0006597174.tif 000026
【０１１０】
【数２６】
0006597174.tif 000027
【０１１１】
【数２７】
0006597174.tif 000028
【０１１２】
【数２８】
0006597174.tif 000029
【０１１３】
ただし、式（２７）中のｄ１１、式（２８）中のｄ１０は、次式（２９）の通りである。
【０１１４】
【数２９】
0006597174.tif 000030
【０１１５】
式（２４）、（２７）、（２８）より、外乱トルクに関する項をｄと置いて整理すると、次式（３０）のように表される。
【０１１６】
【数３０】
0006597174.tif 000031
【０１１７】
次に、駆動軸ねじり角θを算出する。式（１８）〜（２３）をラプラス変換して、駆動軸ねじり角の伝達関数を算出すると、次式（３１）で表される。
【０１１８】
【数３１】
0006597174.tif 000032
【０１１９】
ただし、式（３１）中のｄ２１、ｄ２０は次式（３２）の通りである。
【０１２０】
【数３２】
0006597174.tif 000033
【０１２１】
また、式（３０）より、式（３１）は、外乱トルクに関する項をｄに置き換えて、次式（３３）のように変形することができる。
【０１２２】
【数３３】
0006597174.tif 000034
【０１２３】
式（３３）中のＧｄ´（ｓ）は、次式（３４）の通りである。
【０１２４】
【数３４】
0006597174.tif 000035
【０１２５】
式（３４）は、分子次数（３次）が分母次数（１次）よりも大きく、いわゆる非プロパーな伝達関数である。したがって、非プロパーを解消するため、Ｇｄ´（ｓ）に対して、ローパスフィルタＧL（ｓ）＝ωn2／（ｓ2＋２ωnｓ＋ωn2）を施す処理を行うことにより、次式（３５）のとおり、３次／３次のプロパーな伝達関数を構成する。
【０１２６】
【数３５】
0006597174.tif 000036
【０１２７】
ただし、ωnは、ローパスフィルタＧL（ｓ）のカットオフ周波数である。
【０１２８】
式（２１）、（３３）、（３５）から、次式（３６）を得ることができる。
【０１２９】
【数３６】
0006597174.tif 000037
【０１３０】
そして、式（３６）から、図１０のブロック図が導出される。図１０は、ギアバックラッシュの不感帯特性を含む、モータトルクから駆動軸ねじり角までの特性をモデル化した車両モデル１０１０と、車両モデル１０１０に入力される外乱トルク推定値とをブロック図で表したものである。これにより、駆動軸ねじり角推定器９０２は、第３のトルク目標値Ｔｍ３*と、外乱トルク推定値とに基づいて、駆動軸ねじり角推定値θｄを算出することができる。
【０１３１】
図９に戻って説明を続ける。駆動軸ねじり角推定器９０２から出力される駆動軸ねじり角推定値は、非線形な伝達特性モデル９１０に入力される。伝達特性モデル９１０は、リミッタ９０３と、上記式（１０）で表されるＧｐｓ（ｓ）なる伝達特性を有する制御ブロック９０４とで構成される。
【０１３２】
リミッタ９０３では、上記式（７）に基づいて、駆動軸ねじり角推定値θdから、駆動軸ねじり角推定値リミット値が算出される。算出された値は、制御ブロック９０４に出力される。
【０１３３】
制御ブロック９０４は、上記式（１０）で表されるＧｐｓ（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、ギアバックラッシュ補償用フィルタとして機能する。制御ブロック９０４は、リミッタ９０３からの出力である駆動軸ねじり角推定値リミット値に基づいて、ギアバックラッシュの不感帯特性を補償するためのモータ回転速度補正値を算出する。
【０１３４】
加算器９０５は、線形な伝達特性を有する制御ブロック９０１の出力である第１のモータ回転速度推定値と、非線形な伝達特性を有する伝達特性モデル９１０の出力であるモータ回転速度補正値とを加算して、第２のモータ回転速度推定値を算出する。
【０１３５】
これにより、線形な伝達特性を有する伝達特性Ｇｐ（ｓ）を用いて算出される第１のモータ回転速度推定値が、非線形な伝達特性モデル９１０を用いて算出されたモータ回転速度補正値により補正される。第１のモータ回転速度推定値がこのように補正されることで、線形な伝達特性を有するＧｐ（ｓ）を用いて算出される第１のモータ回転速度推定値から、非線形な特性を有するギアバックラッシュの不感帯特性が補償される。
【０１３６】
さらに、式（３６）中においてＧｄ（ｓ）・ｄが加算されていることから示されるように、駆動軸ねじり角推定器９０２には、外乱トルク推定値がフィードバック入力される。これにより、車両モデル１０１０が外乱トルク推定値により補正され、勾配等の外乱によって生じる駆動軸ねじり角の誤差を補償することができる。これにより、駆動軸ねじり角推定値をより正確に推定することができるので、車両がギアバックラッシュ区間を跨ぐ区間が生じても、第３のトルク目標値Ｔｍ３*と、外乱トルク推定値とに基づいて、モータ回転速度を正確に推定することができる。
【０１３７】
ただし、非線形な伝達特性モデル９１０は、上述の構成に限らず、リミッタ９０３を用いずに、図１０のリミッタ１００１と、制御ブロック９０４とで構成されても良い。その場合は、リミッタ１００１から出力される駆動軸ねじり角推定値リミット値は、リミッタ９０３を介さずに、制御ブロック９０４へ直接出力される。
【０１３８】
減算器９０６は、モータ回転速度ωmと、第２のモータ回転速度推定値との差分を演算して、モータ回転速度偏差を算出する。
【０１３９】
制御ブロック９０７は、Ｈ（ｓ）／Ｇｐ（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、モータ回転速度偏差に対してフィルタリング処理を施すことにより、外乱トルク推定値を算出する。
【０１４０】
伝達特性Ｇｐ（ｓ）は、上述の通り、上記式（１３）で表される線形な伝達特性を有するフィルタである。ローパスフィルタＨ（ｓ）は、ローパスフィルタＨ（ｓ）の分母次数と分子次数との差分が伝達特性Ｇｐ（ｓ）の分母次数と分子次数との差分以上となるように設定される。ただし、本実施形態においては、モータトルクからモータ回転速度までの駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御（図５、制振制御演算器５０５を参照）を適用することによりモータトルク指令値が算出されている。このため、ローパスフィルタＨ（ｓ）のカットオフ周波数を、駆動軸ねじり振動系の固有周波数よりも小さい値に設定する。これにより、制振制御に干渉することになく、ギアバックラッシュの不感帯特性が補償された外乱トルク推定値を適切に推定することができる。
【０１４１】
以上の処理によって外乱トルク推定値を算出することにより、登坂路における停止間際に車両がギアバックラッシュを跨ぐ場面においても、外乱トルク推定値の変動を抑制し、車両を滑らかに停止させることができる。
【０１４２】
以上、第２実施形態の電動車両の制御装置は、モータトルクからモータ回転速度ωｍまでの駆動力伝達系のねじり振動を抑制する制振制御（制振制御演算器５０５）を施すことにより第３のトルク目標値Ｔｍ３*を算出し、第３のトルク目標値Ｔｍ３*に基づいて外乱トルクが推定される場合は、ローパスフィルタＨ（ｓ）のカットオフ周波数を、駆動力伝達系のねじり振動の固有周波数よりも低く設定する。
【０１４３】
これにより、第３のトルク目標値Ｔｍ３*の算出に係る制振制御に干渉することなく、外乱トルク推定値を適切に推定することができる。
【０１４４】
また、第２実施形態の電動車両の制御装置によれば、駆動軸ねじり角推定値の算出に用いられる車両モデル１０１０は、外乱トルク推定値に応じて補正される。これにより、駆動軸ねじり角の推定に際して、勾配等の外乱によって生じる駆動軸ねじり角の推定誤差を補償することが可能となり、駆動軸ねじり角を正確に推定することができるので、外乱トルク推定値をより正確に算出することができる。
【０１４５】
ここで、車両が、登坂路において停止制御を実施する場面において、上述した第１実施形態および第２実施形態を電動車両に適用した場合の制御結果を、従来例による制御結果との比較に基づいて説明する。
【０１４６】
図１１は、車両が登坂路において停止制御を実施した場合のタイムチャートである。図１１は、上から順に、モータ回転速度、モータトルク指令値、車両前後加速度、外乱トルク推定値を表している。図１１（ａ）は従来例、図１１（ｂ）は第１実施形態、図１１（ｃ）は、第２実施形態に係る制御結果である。
【０１４７】
時刻ｔ０では、図２のステップＳ２０２で算出した第１のトルク目標値Ｔｍ１*により減速する。
【０１４８】
時刻ｔ１では、図５で示すトルク比較器５０４において、第２のトルク目標値Ｔｍ２*が第１のトルク目標値Ｔｍ１*を上回ることで車両が停車間際と判断され、最終トルク目標値としての第３のトルク目標値が、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。
【０１４９】
時刻ｔ２の直前では、モータトルク指令値が負から正に変化するため、ギアバックラッシュを跨ぐ区間が発生する。
【０１５０】
この時、従来例による制御（図１１（ａ））では、線形な伝達特性Ｇｐ（ｓ）を用いて外乱トルク推定値が算出されるため、非線形な特性を有するギアバックラッシュの不感帯特性を適切に補償することができず、伝達特性Ｇｐ（ｓ）で構成される車両モデルと実車との間にモデル化誤差が生じる。そのため、外乱トルク推定値が振動的に変動してしまう。結果、外乱トルク推定値の変動に応じてモータトルク指令値が変動してしまい、車両前後加速度の振動に伴う加速度ショックが発生している。
【０１５１】
他方、第一実施形態による制御（図１１（ｂ））では、リミッタ７０３と、伝達特性Ｇｐｓ（ｓ）とで構成される非線形な伝達特性モデル７１０を用いて外乱トルク推定値を算出するため、ギアバックラッシュの不感帯特性が補償され、伝達特性Ｇｐ（ｓ）で構成される車両モデルと実車との間のモデル化誤差の影響が低減される。結果、外乱トルク推定値の変動が低減されるため、モータトルク指令値の変動も低減されるので、車両前後加速度の振動を抑制することができる。
【０１５２】
第２実施形態による制御（図１１（ｃ））では、リミッタ９０３と、伝達特性Ｇｐｓ（ｓ）とで構成される非線形な伝達特性モデル９１０を用いるのに加えて、駆動軸ねじり角推定器９０２に外乱トルク推定値をフィードバックさせ、勾配外乱によって生じる駆動軸ねじり角の誤差を補償することで駆動軸ねじり角推定値をより正確に推定する。そして、この駆動軸ねじり角推定値に基づいて、外乱トルク推定値が算出される。このため、伝達特性Ｇｐ（ｓ）で構成される車用モデルと実車との間のモデル化誤差の影響を完全に補償できている。結果、外乱トルク推定値の変動が抑制され、モータトルク指令値の変動も抑制されるため、車両前後加速度の振動を伴わない滑らかな停車を実現することができる。
【０１５３】
時刻ｔ３では、モータトルク指令値は外乱トルク推定値に、モータ回転速度はゼロに漸近的に収束し、加速度振動の無い、滑らかな停車を行う。
【０１５４】
そして、時刻ｔ３以降は、停車状態が保持される。
【０１５５】
以上、第１実施形態と、第２実施形態とで一態様を例示した本発明を電動車両に適用することで、車両がギアのバックラッシュシーンを跨ぐシーンにおいても、車両を滑らかに減速ないし停車させることができる。
【０１５６】
本発明は、上述した一実施形態に限定されることはなく、様々な変形や応用が可能である。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、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】
【０１５７】
２…モータコントローラ（外乱トルク推定部、モータトルク制御部）
４…モータ
６…回転センサ（車両パラメータ検出部）
８…駆動軸
９ａ、９ｂ…駆動輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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