(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバのアクセル操作に応じて、駆動トルクもしくは回生トルクを発生させるモータを備えた電動車両の制御方法において、
前記モータの回転速度を検出し、
前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
電動車両が停車間際になると、前記モータに対するトルク目標値から前記モータの回転速度までの伝達特性をモデル化した車両モデルに基づいて、前記モータの回転速度の低下とともに、前記モータのトルクが前記外乱トルクの推定値に収束するように制御する停止時のトルク制御を実行し、
実際の車両応答に対して前記車両モデルが成立しているか否かを判断し、
前記停車間際以降において、前記車両モデルが成立しない場合は、前記停止時のトルク制御を中止するとともに、アクセル開度と前記モータの回転速度とに応じて算出される駆動力特性に基づくトルク制御を実行する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。
【請求項２】
電動車両の駆動輪がスリップしているか否かを推定するスリップ推定部を備え、
前記スリップ推定部がスリップしていると推定した場合は、前記車両モデルが成立しないと判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両の制御方法。
【請求項３】
前記電動車両の車体速度を検出し、
前記電動車両の駆動輪速を検出し、
前記スリップ推定部がスリップしていると推定する場合とは、前記車体速度と前記駆動輪速とに基づいて推定されるスリップ率、または、スリップ量が所定値以上の場合である、
ことを特徴とする請求項２に記載の電動車両の制御方法。
【請求項４】
前記スリップ推定部がスリップしていると推定する場合とは、前記モータの回転速度の変化率が所定値以上の場合である、
ことを特徴とする請求項２に記載の電動車両の制御方法。
【請求項５】
前記スリップ推定部がスリップしていると推定する場合とは、前記外乱トルクの推定値の変化率が所定値以上の場合である、
ことを特徴とする請求項２に記載の電動車両の制御方法。
【請求項６】
前記車両モデルが成立していないと判断された後、当該車両モデルが成立していると判断された場合には、
前記車両モデルが成立していると判断されてから所定時間経過するまでの間、前記停止時のトルク制御にかかる制御パラメータの速応性を上げるとともに、前記駆動力特性に基づくトルク制御を中止して、当該停止時のトルク制御を実行する、
ことを特徴とする請求項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】
ドライバのアクセル操作に応じて、駆動トルクもしくは回生トルクを発生させるモータを備えた電動車両の制御装置において、
前記モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出部と、
前記モータを制御するモータコントローラと、を備え、
前記モータコントローラは、
前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
電動車両が停車間際になると、前記モータに対するトルク目標値から前記モータの回転速度までの伝達特性をモデル化した車両モデルに基づいて、前記モータの回転速度の低下とともに、前記モータのトルクが前記外乱トルクの推定値に収束するように制御する停止時のトルク制御を実行し、
実際の車両応答に対して前記車両モデルが成立しているか否かを判断し、
前記停車間際以降において、前記車両モデルが成立しないと判断された場合は、前記停止時のトルク制御を中止するとともに、アクセル開度と前記モータの回転速度とに応じて算出される駆動力特性に基づくトルク制御を実行する、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の制御方法、及び、制御装置に関する。
【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、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】
ところが、上記車両モデルを用いて外乱トルクを推定する際は、駆動輪と路面との特性が一般的な摩擦係数を示す高μ路における特性であることが前提となるため、氷結路面等の低μ路で駆動輪と路面がスリップした状態では、車両モデルと実車の挙動とが乖離し、外乱トルクを正常に推定することができない。そのため、スリップ状態において上述の停止制御が実行されると、外乱トルク推定値が真の値に収束するまでの間、車両が前後に揺れてしまう課題がある。
【０００７】
本発明は、停止制御中に駆動輪と路面がスリップしても、車両が前後に揺れることを抑止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】
【０００８】
本発明による電動車両の制御方法は、ドライバのアクセル操作に応じて、駆動トルクもしくは回生トルクを発生させるモータを備えた電動車両の制御方法であって、モータの回転速度を検出し、モータに作用する外乱トルクを推定する。そして、電動車両が停車間際になると、モータに対するトルク目標値からモータの回転速度までの伝達特性をモデル化した車両モデルに基づいて、モータの回転速度の低下とともに、モータトルクが外乱トルクの推定値に収束するように制御する停止時のトルク制御を実行する。実際の車両応答に対して前記車両モデルが成立しているか否かを判断し、停車間際以降において、車両モデルが成立しない場合は、停止時のトルク制御を中止するとともに、アクセル開度とモータの回転速度とに応じて算出される駆動力特性に基づくトルク制御を実行する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両モデルが成立しているか否かを判断し、車両モデルが成立していない場合は車両モデルに基づく停止時のトルク制御を中止するとともに、アクセル開度とモータの回転速度とに応じて算出されるドライバの意図に応じた駆動力特性に基づくトルク制御を実行する。これにより、停止制御中に駆動輪と路面がスリップしても、車両モデルが成立しない状態で停止制御が実行されることに起因して車両が前後に揺れることを抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施の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、第１のアクセル開度−トルクテーブルの一例を示す図である。
【図４】図４は、第２のアクセル開度−トルクテーブルの一例を示す図である。
【図５】図５は、第３のアクセル開度−トルクテーブルの一例を示す図である。
【図６】図６は、スリップ判断処理におけるスリップ判断結果に基づいて実行されるトルク切替を説明するための図である。
【図７】図７は、スリップ判断処理の流れを表したフローチャートである。
【図８】図８は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。
【図９】図９は、制振制御処理を説明するためのブロック図である。
【図１０】図１０は、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、停止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、モータ回転速度に基づいてモータ回転速度Ｆ／Ｂトルクを算出する方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、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１４】図１４は、一実施形態における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。
【図１５】図１５は、一実施形態における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】
以下では、本発明による電動車両の制御装置を、摩擦ブレーキ等の制動装置を備え、電動機（モータ）を駆動源とする電気自動車に適用した例について説明する。
【００１２】
図１は、一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。特に、本実施形態における車両の制御装置は、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。なお、登坂路においては、車両の後退を防ぐためにアクセルペダルを踏み込みつつ停止状態に近づく場合もある。
【００１３】
モータコントローラ２には、車速Ｖ、アクセル開度ＡＰ、モータ（三相交流モータ）４の回転子位相α、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、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。モータコントローラ２はさらに、後述する方法により、摩擦制動量指令値を生成する。
【００１４】
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、モータ４に所望の電流を流す。
【００１５】
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、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、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。
【００１６】
電流センサ７は、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。
【００１７】
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の回転子位相αを検出する。
【００１８】
液圧センサ１０は、摩擦ブレーキ１２のブレーキ液圧を検出する。
【００１９】
ブレーキコントローラ１１は、モータコントローラ２で生成された摩擦制動量指令値に応じたブレーキ液圧を発生させる。ブレーキコントローラ１１はまた、液圧センサ１０により検出されるブレーキ液圧が摩擦制動量指令値に応じて決まる値に追従するようにフィードバック制御を行う。
【００２０】
摩擦ブレーキ１２は、摩擦制動部として機能する。具体的には、摩擦ブレーキ１２は、左右の駆動輪９ａ、９ｂに設けられ、ブレーキ液圧に応じてブレーキパッドをブレーキロータに押しつけて、車両に制動力を発生させる。
【００２１】
また、本実施形態の制御装置が適用される電気自動車は、図示しないが、車体速度Ｖｃ（以下、車体速Ｖｃという）を検出、もしくは推定する車体速取得手段を備えている。
【００２２】
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。
【００２３】
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（ｍ／ｓ）、アクセル開度θ（％）、モータ４の回転子位相α（ｒａｄ）、モータ４の回転速度Ｎｍ（ｒｐｍ）、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）、車体速Ｖｃ[ｍ／ｓ]、及び、ブレーキ制動量Ｂが入力される。
【００２４】
車速Ｖ（ｍ／ｓ）は、制動力を伝達する車輪（制動輪）、或いは、車両駆動時において駆動力を伝達する車輪（駆動輪９ａ、９ｂ）の車輪速である。車速Ｖ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、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）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求められる。
【００２５】
アクセル開度θ（％）は、図示しないアクセル開度センサから取得されるか、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される。
【００２６】
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。モータ４の回転速度Ｎｍ（ｒｐｍ）は、回転子角速度ω（電気角）をモータ４の極対数ｐで除算して、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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られる。
【００２９】
車体速Ｖｃ[ｍ／ｓ]は、従動輪の車輪速を検出する車体速取得手段としての従動輪速センサ値から直接取得されるか、図示しない他のコントローラにおいて推定された車体速推定値が通信にて取得される。
【００３０】
ブレーキ制動量Ｂは、液圧センサ１０が検出したブレーキ液圧センサ値から取得される。あるいは、モータコントローラ２で生成される摩擦制動量指令値をブレーキ制動量Ｂとする。
【００３１】
ステップＳ２０２のトルク目標値算出処理では、モータコントローラ２が第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θおよびモータ回転速度ωｍに応じて算出される駆動力特性の一態様を表した図３に示す第１のアクセル開度−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。
【００３２】
ただし、後述するステップＳ２０３のスリップ判断処理にて、車両がスリップ状態にあると判断された際は、モータコントローラ２は、図４に示す第２のアクセル開度−トルクテーブルを参照することにより、トルク目標値としての第４のトルク目標値Ｔｍ４*を設定する。なお、アクセル開度０[％]、かつ、モータ回転速度０[ｒｐｍ]におけるトルク目標値[Ｎｍ]が正トルクとなる、いわゆるクリープトルクを出力する図５に示す第３のアクセル開度−トルクテーブルを参照することにより、第４のトルク目標値Ｔｍ４*を設定してもよい。
【００３３】
ステップＳ２０３のスリップ判断処理では、ステップＳ２０１で検出された車輪速相当の車速Ｖと車体速Ｖｃに基づいて、タイヤのスリップ状態（スリップ量、スリップ率）を推定し、スリップ量或いはスリップ率が所定値以上であれば、車両がスリップ状態であると判断し、スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐを１にセットする。
【００３４】
なお、車両がスリップ状態か否かの判断は、モータ回転速度や車速Ｖ[ｍ／ｓ]に対して微分処理を行い、微分処理によって得た値が所定値以上であれば、スリップ状態であると判断しても良い。また、外乱トルク推定値の過去値に基づいて外乱トルク推定値の変化率を算出し、算出した値が所定値以上であれば、スリップ状態であると判断しても良い。
【００３５】
そして、スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐが１（スリップ状態）から０（グリップ状態）に戻った後、所定時間経過するまでの間、ステップＳ２０４の停止制御処理における種々の制御パラメータを、グリップ状態時に通常用いられる制御パラメータ（通常時の制御パラメータ）よりも、速応性を上げた停止制御開始時の制御パラメータに設定する。スリップ制御処理の詳細については後述する。
【００３６】
ステップＳ２０４では、コントローラ２が停止制御処理を行う。具体的には、コントローラ２が、停車間際か否かを判定し、停車間際でない場合は、ステップＳ２０２で算出した第１のトルク目標値Ｔｍ１*を第３のモータトルク指令値Ｔｍ３*に設定し、停車間際の場合は、第２のトルク目標値Ｔｍ２*を第３のモータトルク指令値Ｔｍ３*に設定する。この第２のトルク目標値Ｔｍ２*は、モータ回転速度の低下とともに外乱トルク指令値Ｔｄに収束するものであって、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。
【００３７】
またさらに、第３のモータトルク指令値Ｔｍ３*は、上述のステップ２０３において判断されたスリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐに応じて、図６に示す通りに切り替えられて、最終トルク目標値としての第５のトルク目標値Ｔｍ５*に設定される。
【００３８】
図６は、スリップ判断処理におけるスリップ判断結果に基づいて実行されるトルク切替を説明するための図である。図に示す通り、第３のトルク目標値Ｔｍ３*は、ｆｌｇ_ｓｌｉｐ＝０（グリップ状態）の時に、第５のトルク目標値Ｔｍ５*に設定される。ｆｌｇ_ｓｌｉｐ＝１（スリップ状態）の時は、アクセル開度とモータ４の回転速度とに応じて算出される駆動力特性の一態様を表した第２、または、第３のアクセル開度−トルクテーブルを参照して算出される第４のトルク目標値Ｔｍ４*が、第５のトルク目標値Ｔｍ５*に設定される。停止制御処理の詳細については後述する。
【００３９】
ステップＳ２０５では、モータコントローラ２が制振制御処理を行う。具体的には、モータコントローラ２が、ステップＳ２０４で算出したモータトルク指令値Ｔｍ３*とモータ回転速度ωｍとに対して制振制御処理を施す。これにより、算出されるモータトルク指令値Ｔｍ*は、駆動軸トルクの応答を犠牲にせずトルク伝達系振動（ドライブシャフトの捩じり振動等）を抑制するものとなる。制振制御処理の詳細については後述する。
【００４０】
続くステップＳ２０６では、コントローラ２が電流指令値算出処理を行う。具体的には、ステップＳ２０５で算出したモータトルク目標値Ｔｍ*に加え、モータ回転速度ωｍや直流電圧値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*およびｑ軸電流目標値ｉｑ*を求める。
【００４１】
ステップＳ２０７では、ｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑをそれぞれ、ステップＳ２０６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。
【００４２】
そして、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。求めた三相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗと電流電圧値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。
【００４３】
＜スリップ判断処理＞
ここで、本発明に特徴的な、前述のステップＳ２０３において実行されるスリップ判断処理の詳細について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４４】
図７は、スリップ判断処理を表したフローチャートである。スリップ判断処理は、モータコントローラ２において一定のサイクルで常時実行され、車両の駆動輪９ａ、９ｂと路面がスリップ状態にあるか否かを判断する。スリップ状態にあると判断された場合は、停止制御処理において、図６を参照して先に述べたとおり、第４のトルク目標値Ｔｍ４*が第５のトルク目標値Ｔｍ５*に設定される。そして、前回処理時との比較において、車両状態がスリップ状態からグリップ状態に戻ったと判断された場合は、第３のトルク目標値Ｔｍ３*が第５のトルク目標値Ｔｍ５*に設定される。
【００４５】
以下に説明するスリップ判断処理では、図２のステップＳ２０４で実行される第３のトルク目標値Ｔｍ３*の算出に係る停止制御処理において用いられる種々の制御パラメータを、グリップ状態時に通常用いられる制御パラメータ（通常時の制御パラメータ）よりも速応性を上げた停止制御開始時の制御パラメータに所定時間Ｔ１の間設定する。以下、ステップＳ２０３において実行される、スリップ状態判断、および、スリップ状態からグリップ状態に戻った直後に設定される停止制御開始時の制御パラメータを所定時間Ｔ１の間継続させるための処理を、フローを元に説明する。
【００４６】
ステップＳ７０１では、モータコントローラ２は、モータ回転速度ωｍを微分した値の絶対値、すなわち、モータ回転速度の前回値ωｍ_ｚとモータ回転速度の今回値ωｍの差分の絶対値で表されるモータ回転加速度｜ｄω／ｄｔ｜を算出する。そして、モータ回転加速度｜ｄω／ｄｔ｜と、車両の駆動輪がスリップ状態にあると判断可能なモータ回転加速度ｓｌｉｐ１[ｒａｄ／ｓ^２]とを比較し、｜ｄω／ｄｔ｜＜ｓｌｉｐ１が成立する場合は、車両はスリップ状態ではないと判断し、続くステップＳ７０２の処理を実行する。｜ｄω／ｄｔ｜≧ｓｌｉｐ１が成立する場合は、車両はスリップ状態であると判断して、ステップＳ７０６の処理が実行される。なお、車両の駆動輪がスリップ状態にあると判断可能なモータ回転加速度は、通常想定し得る車両の減速度や、路面の勾配変化に基づく変化量以上の値となる。
【００４７】
ステップＳ７０２では、モータコントローラ２は、車体速Ｖｃ[ｍ／ｓ]と車速Ｖ[ｍ／ｓ]との偏差に基づいて、駆動輪９ａ、９ｂのスリップ量Ｖｓｌｉｐ[ｍ／ｓ]を算出する。そして、駆動輪９ａ、９ｂのスリップ量Ｖｓｌｉｐ[ｍ／ｓ]と、車両の駆動輪がスリップ状態にあると判断可能なスリップ量ｓｌｉｐ２[ｍ／ｓ]とを比較する。Ｖｓｌｉｐ＜ｓｌｉｐ２が成立する場合は、車両はスリップ状態ではないと判断し、続くステップＳ７０３の処理を実行する。Ｖｓｌｉｐ≧ｓｌｉｐ２が成立する場合は、車両はスリップ状態にあると判断して、ステップＳ７０６の処理が実行される。
【００４８】
ステップＳ７０３では、モータコントローラ２は、車体速Ｖｃ[ｍ／ｓ]と車速Ｖ[ｍ／ｓ]とに基づいて、駆動輪９ａ、９ｂのスリップ率ｓｌｉｐを算出する。制動時のスリップ率ｓｌｉｐは、車体速Ｖｃから車速Ｖを減算した値に車体速Ｖｃを除すことで算出される。すなわち、スリップ率ｓｌｉｐは、ｓｌｉｐ＝（Ｖｃ−Ｖ）／Ｖｃで算出される。そして、駆動輪９ａ、９ｂのスリップ量ｓｌｉｐ[−]と、車両の駆動輪がスリップ状態にあると判断可能なスリップ率ｓｌｉｐ３[−]とを比較し、ｓｌｉｐ＜ｓｌｉｐ３が成立する場合は、車両はスリップ状態ではないと判断し、続くステップＳ７０４の処理を実行する。ｓｌｉｐ≧ｓｌｉｐ３が成立する場合は、車両はスリップ状態であると判断して、ステップＳ７０６の処理が実行される。
【００４９】
ステップＳ７０４では、モータコントローラ２は、外乱トルク推定値[Ｎｍ]の過去値に基づいて、外乱トルク推定値の変化率｜ｄ（ｄｉｓｔ）／ｄｔ｜[Ｎｍ／ｓ]を算出する。そして、外乱トルク推定値の変化率｜ｄ（ｄｉｓｔ）／ｄｔ｜と、車両の駆動輪がスリップ状態にあると判断可能な外乱トルク推定値の変化率ｓｌｉｐ４[Ｎｍ／ｓ]とを比較し、｜ｄ（ｄｉｓｔ）／ｄｔ｜＜ｓｌｉｐ４が成立する場合は、車両はスリップ状態ではないと判断し、続くステップＳ７０５の処理を実行する。｜ｄ（ｄｉｓｔ）／ｄｔ｜≧ｓｌｉｐ４が成立する場合は、車両はスリップ状態であると判断して、ステップＳ７０６の処理が実行される。なお、外乱トルク推定値には、ブレーキ制動量Ｂや回生トルクによる制動力を考慮して算出されるため、車両の駆動輪がスリップ状態にあると判断可能な外乱トルク推定値の変化率は、路面勾配の変化のみを考慮して設定することができる。
【００５０】
ステップＳ７０５では、モータコントローラ２は、ステップＳ７０１〜Ｓ７０４の処理によって、車両の駆動輪９ａ、９ｂはグリップ状態にあると判断されるため、スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐを０に設定する。ｆｌｇ_ｓｌｉｐ＝０（グリップ状態）に設定した後、続くステップＳ７０７の処理が実行される。
【００５１】
他方、ステップＳ７０６では、モータコントローラ２は、ステップＳ７０１〜Ｓ７０４の少なくとも１ステップに係る処理において車両がスリップ状態にあると判断されたため、スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐを１に設定する。ｆｌｇ_ｓｌｉｐ＝１（スリップ状態）に設定した後、続くステップＳ７０７の処理が実行される。
【００５２】
ステップＳ７０７では、モータコントローラ２は、スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐが１（スリップ状態）から０（グリップ状態）に移行したか否かを判断する。スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐが１から０に移行したと判断された場合は、続くステップＳ７０８の処理を実行する。スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐが１から０に移行したと判断されない場合、すなわち、車両の駆動輪９ａ、９ｂが前回処理時から継続してスリップ状態、或いはグリップ状態にある場合、もしくは、車両の駆動輪９ａ、９ｂがグリップ状態からスリップ状態に移行したタイミングの場合は、ステップＳ７０９の処理が実行される。
【００５３】
ステップＳ７０８では、モータコントローラ２は、タイマ１に所定のタイマ時間Ｔ１を設定する。タイマ１は、後述するステップＳ７１２の処理において設定される停止制御開始時の制御パラメータから、通常時の制御パラメータに戻すタイミングを計るためのタイマである。タイマ１にタイマ時間Ｔ１が設定された後、タイマ１のカウントダウン処理を行うステップＳ７１１の処理が実行される。
【００５４】
ステップＳ７０９では、モータコントローラ２は、タイマ１のカウント値が０か否かを判断する。タイマ１が０の場合は、停止制御処理の制御パラメータを、停止制御開始時の制御パラメータから、通常時の制御パラメータに戻すタイミングであるため、続くステップＳ７１０の処理を実行する。タイマ１が０でない場合は、タイマ１のカウントダウン処理を行うステップＳ７１１の処理が実行される。
【００５５】
ステップＳ７１０では、モータコントローラ２は、停止制御処理に用いられる制御パラメータとして通常時の制御パラメータを設定し、本処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ７１１では、モータコントローラ２は、タイマ１のカウント値から１を減算し、タイマ１に再び格納することで、演算周期毎にタイマ１をカウントダウンする処理を行う。タイマ１がカウントダウンされた後、続くステップＳ７１２の処理が実行される。
【００５７】
ステップＳ７１２では、モータコントローラ２は、停止制御処理に用いられる制御パラメータとして停止制御開始時のパラメータを設定し、本処理を終了する。停止制御開始時のパラメータとは、上述の通り通常時の制御パラメータよりも速応性を上げた制御パラメータであり、通常時の制御パラメータに対して以下３つの処理を行う事により設定される。
【００５８】
すなわち、（ｉ）図１２の乗算器６０１において、モータ回転速度フィードバックトルクＴωを算出する際にモータ回転速度ωｍに乗算されるゲインＫｖｒｅｆを、通常時よりも大きい値に設定する。（ｉｉ）外乱トルク推定器５０２が有する図１３の制御ブロック８０５で示すＨｚ（ｓ）なる２次式の分子と２次式の分母とで構成されるフィルタ（式（１３）参照）において、分母の減衰係数ζｃを、通常時よりも小さい値に設定する。（ｉｉｉ）図１３の制御ブロック８０２で示すローパスフィルタＨ（ｓ）の時定数を、通常時よりも小さい値に設定する。これにより、速応性を上げた停止制御開始時のパラメータが設定される。
【００５９】
＜車両モデルについて＞
ここで、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までの伝達特性Ｇp（ｓ）について説明する。なお、この伝達特性Ｇｐ（ｓ）が、外乱トルクの推定も含めた停止制御処理において用いられる車両モデルである。
【００６０】
図８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：モータ回転速度
Ｔm：トルク目標値Ｔｍ*
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
Ｔb：摩擦制動量（モータ軸換算トルク）（≧０）
そして、図８より、以下の運動方程式を導くことができる。
【００６１】
【数１】
0006586856.tif 000002
【００６２】
【数２】
0006586856.tif 000003
【００６３】
【数３】
0006586856.tif 000004
【００６４】
【数４】
0006586856.tif 000005
【００６５】
【数５】
0006586856.tif 000006
【００６６】
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。また、式（２）中の±は、便宜上、登坂路および平坦路においては＋、降坂路においては−を用いる。
【００６７】
式（１）〜（５）で示す運動方程式に基づいて、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。
【００６８】
【数６】
0006586856.tif 000007
【００６９】
ただし、式（６）中の各パラメータは、次式（７）で表される。
【００７０】
【数７】
0006586856.tif 000008
【００７１】
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。
【００７２】
【数８】
0006586856.tif 000009
【００７３】
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。
【００７４】
【数９】
0006586856.tif 000010
【００７５】
また、ステップＳ２０５の制振制御（フィードフォワード補償器）を併用する際は、Ｇｐ（ｓ）と制振制御のアルゴリズムにより、車両モデルＧｐ（ｓ）は、次式（１０）で示すとおり、制振制御を適用した場合の車両応答Ｇｒ（ｓ）と見なすことができる。
【００７６】
【数１０】
0006586856.tif 000011
【００７７】
＜制振制御処理＞
ここで、図２のステップＳ２０４に係る停止制御処理の説明の前に、ステップＳ２０５で実行される制振制御処理について説明する。本ステップでは、最終トルク目標値としての第５のトルク目標値Ｔｍ５*に対して制振制御処理を行うことでモータトルク指令値Ｔｍ*を得る。以下、図９、図１０を参照して具体的に説明する。
【００７８】
図９は、本実施形態において用いる制振制御処理のブロック図である。ここでは、ステップＳ２０４で算出された第５のトルク目標値Ｔｍ５*とモータ回転速度ωｍとを制振制御ブロック９０１に入力し、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振動（ドライブシャフトの捩じり振動等）を抑制するモータトルク指令値Ｔｍ*を算出する。以下、図１０を参照して、制振制御ブロック９０１にて行う制振制御処理の一例を説明する。
【００７９】
図１０は、本実施形態において用いる制振制御処理の詳細を説明するブロック図である。フィードフォワード補償器９０８（以下、Ｆ／Ｆ補償器という）は、上記式（１０）で示した車両応答Ｇｒ（ｓ）と、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）の逆系から構成されるＧｒ（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、第５のトルク目標値Ｔｍ５*に対してフィルタリング処理を行うことにより、フィードフォワード補償による制振制御処理を行う。
【００８０】
なお、Ｆ／Ｆ補償器９０８にて行う制振制御Ｆ／Ｆ補償は、特開２００１−４５６１３号公報に記載されている制振制御でもよいし、特開２００２−１５２９１６号公報に記載されている制振制御でもよい。
【００８１】
制御ブロック９０３、９０４は、フィードバック制御（以下、フィードバックのことをＦ／Ｂという）にて用いられるフィルタである。制御ブロック９０３は上述したＧｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、加算器９０５から出力される、Ｆ／Ｆ補償器９０８の出力と後述する制御ブロック９０４の出力とを加算して得た値に対してフィルタリング処理を行う。そして、減算器９０６において制御ブロック９０３から出力された値からモータ回転速度ωｍが減算される。減算された値は制御ブロック９０４に入力される。制御ブロック９０４は、ローパスフィルタＨ（ｓ）と、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）の逆系とから構成されるＨ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、減算器９０６からの出力に対してフィルタリング処理を行う。当該フィルタリング処理が行われ、Ｆ／Ｂ補償トルクとして算出された値は、ゲイン補償器９０７に出力される。
【００８２】
ゲイン補償器９０７は、ゲインＫFBを有するフィルタであり、ゲインＫFBの値を調整することで、制振制御処理において用いるＦ／Ｂ補償器の安定性を調整することができる。ゲイン補償器９０７によってゲイン調整されたＦ／Ｂ補償トルクＴF/Bは、加算器９０５へ出力される。
【００８３】
そして、加算器９０５において、Ｆ／Ｆ補償器９０８による制振制御処理がなされた第３のトルク目標値Ｔｍ３*と、前述のＦ／Ｂ補償トルクとして算出した値ＴF/Bとが加算されることで、車両のトルク伝達系の振動を抑制するモータトルク指令値Ｔｍ*が算出される。
【００８４】
なお、制振制御ブロック９０１にて行う制振制御は、特開２０１０−２８８３３２号公報に記載されている制振制御でもよい。
【００８５】
＜停止制御処理＞
次に、図２のフローチャートのステップＳ２０４で行われる停止制御処理の詳細について説明する。
【００８６】
図１１は、停止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と、外乱トルク推定器５０２と、加算器５０３と、トルク比較器５０４とを用いて行われる。以下、それぞれの構成について詳細を説明する。
【００８７】
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１２を用いて説明する。
【００８８】
図１２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。
【００８９】
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。
【００９０】
図１１の外乱トルク推定器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。詳細は図１３を用いて説明する。
【００９１】
図１３は、モータ回転速度ωｍと、第３のトルク目標値Ｔｍ３*と、摩擦ブレーキ制動量Ｂおよび車速Ｖに基づいて算出されるブレーキトルク推定値とに基づいて、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８０１と、制御ブロック８０２と、ブレーキトルク推定器８０３と、減算器８０４と、制御ブロック８０５とを備える。
【００９２】
制御ブロック８０１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、制振制御を適用した場合のモータトルクＴｍとモータ回転速度ωｍとの伝達特性Ｇr（ｓ）（式（１０）参照）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。
【００９３】
制御ブロック８０２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、第３のトルク目標値Ｔｍ３*に対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。
【００９４】
ブレーキトルク推定器８０３は、摩擦ブレーキ制動量Ｂと、車速Ｖとに基づいて、ブレーキトルク推定値を算出する。ブレーキトルク推定器８０３では、摩擦ブレーキ制動量Ｂに基づいてブレーキトルクを推定しモータ軸のトルク換算を行うための乗算処理や、液圧センサ１０により検出された液圧センサ値から実制動力の応答性等を考慮してブレーキトルク推定値が算出される。
【００９５】
減算器８０４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とブレーキトルク推定値とを減算することにより、外乱トルク推定値Ｔdを算出する。
【００９６】
そして、制御ブロック８０５は、Ｈｚ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、減算器８０４の出力に対してフィルタリング処理を行う事により、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。
【００９７】
ここで、伝達特性Ｈｚ（ｓ）について説明する。上記式（１０）を書き換えると、次式（１１）が得られる。ただし、式（１１）中のζz、ωz、ωpはそれぞれ、式（１２）で表される。
【００９８】
【数１１】
0006586856.tif 000012
【００９９】
【数１２】
0006586856.tif 000013
【０１００】
以上より、Ｈｚ（ｓ）を次式（１３）で表すことができる。
【０１０１】
【数１３】
0006586856.tif 000014
【０１０２】
上記の通り算出される外乱トルク推定値Ｔｄは、図１３に示す通り、外乱オブザーバにより推定されるものであって、車両に作用する外乱を表すパラメータである。
【０１０３】
ここで、車両に作用する外乱としては、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、停車間際やイニシャルスタート時に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、制振制御を適用した場合の車両モデル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。
【０１０４】
図１１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。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。
【０１０５】
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、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。
【０１０６】
そして、図６を参照して上述した通り、スリップ判断処理において、スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐが０（グリップ状態）に設定されている場合に、第３のトルク目標値Ｔｍ３*が、最終トルク目標値としての第５のトルク目標値Ｔｍ５*に設定される。
【０１０７】
以上が停止制御処理の詳細である。このような処理を行うことにより、車両が走行している路面の勾配に関わらず、モータトルクのみで滑らかに停車し、停車状態を保持することができる。
【０１０８】
以下では、車両が平坦路を走行中に、モータ４の回生トルク指令で制動している場面において、本実施形態における電動車両の制御装置を電気自動車に適用した場合の制御結果について、従来例との比較に基づき説明する。
【０１０９】
図１４（ａ）は、従来例による制御結果のタイムチャートを示し、図１４（ｂ）は、本実施形態による制御結果のタイムチャートを示す。図１４は、上から順に、トルク指令値、車速、スリップ率、前後加速度、および、外乱トルク推定値を表している。また、トルク指令値を表す図中における点線はスリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐを示す（０：グリップ状態、１：スリップ状態）。車速Ｖを示す図中における点線は、車体速Ｖｃを示す。
【０１１０】
また横軸に示す時間軸において、路面状態は以下の通り変化する。すなわち、時刻ｔ０〜ｔ１は、通常のアスファルト路面等の高μ路、時刻ｔ１〜ｔ３は、氷結路面等の低μ路、時刻ｔ３〜ｔ６は、高μ路である。
【０１１１】
まず、従来例にかかる制御結果について図１４（ａ）を参照して説明する。
【０１１２】
時刻ｔ０では、回生トルク指令にて制動している状態であり、外乱トルク推定値は平坦路相当の値を推定している。
【０１１３】
時刻ｔ１〜ｔ３では、車両の走行路面が低μ路となり、車両がスリップ状態となるため車速が急峻にゼロに近づくロック傾向になる。そのため、車両の走行路面が登坂傾向にあると誤推定され、外乱トルク推定値が増加する。その後、スリップ状態からグリップ状態に戻るとともに、車速が急峻に増加することで、車両の走行路面が降坂傾向にあると誤推定され、外乱トルク推定値が低下する。このように、車両モデルと実際の車両の挙動とが乖離した状態で外乱トルク推定値が推定されることで、外乱トルク推定値が上下し振動的になる。これにより、外乱トルク推定値に基づいて算出されるトルク指令値（モータトルク）も振動する。その結果、前後加速度が前後に揺すられるため、ドライバに不快な振動を与えてしまう。
【０１１４】
次に、本実施形態にかかる制御結果について図１４（ｂ）を参照して説明する。
【０１１５】
時刻ｔ０では、回生トルク指令にて制動している状態であり、外乱トルク推定値は平坦路相当の値を推定している。
【０１１６】
時刻ｔ１〜ｔ３では、車両の走行路面が低μ路となり、車速が急峻にゼロに近づくロック傾向になる。そのため、車両がスリップ状態にあると判断され、スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐが１に設定されるとともに、停止制御処理において算出される第３のトルク目標値Ｔｍ３*から、図４、図５で示した第２あるいは第３のアクセル開度−トルクテーブルを参照して算出される第４のトルク目標値Ｔｍ４*へ切り替える。その結果、停止制御を中止して、停止間際にモータトルクを外乱トルク推定値に収束させない制御に切り替えるので、ドライバのアクセル操作に応じて算出される第４のトルク目標値Ｔｍ４*に基づいて車両が操作され、スリップが収束傾向となるため、従来例では発生していた外乱トルク推定値の振動を抑止することができるので、前後加速度の振動をなくすことができる。
【０１１７】
時刻ｔ３〜ｔ５では、路面状態が、低μ路から高μ路に戻り、スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐが０に設定される。その後、所定のＴ１時間の間、図７のステップＳ７１１において設定された速応性を上げた停止制御開始時の速度パラメータによる停止制御によって、モータトルクが外乱トルク推定値に収束されるとともに、車両が減速していく。
【０１１８】
そして、Ｔ１時間経過後のｔ５〜ｔ６において、通常時の制御パラメータが設定された停止制御によって車両が停止される。
【０１１９】
次に、車両が平坦路を走行中に、モータ４の回生トルク指令に加えて、ドライバによる摩擦ブレーキ制動を行って制動している場面において、本実施形態における電動車両の制御装置を電気自動車に適用した場合の制御結果について、従来例との比較に基づき説明する。
【０１２０】
図１５（ａ）は、従来例による制御結果のタイムチャートを示し、図１５（ｂ）は、本実施形態による制御結果のタイムチャートを示す。図１５は、上から順に、トルク指令値、車速Ｖ、スリップ率、前後加速度、外乱トルク推定値、および、摩擦ブレーキ制動量Ｂを表している。また、トルク指令値を表す図中における点線はスリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐを示す（０：グリップ状態、１：スリップ状態）。車速Ｖを示す図中における点線は、車体速Ｖｃを示す。
【０１２１】
また横軸に示す時間軸において、路面状態は以下の通り変化する。すなわち、時刻ｔ０〜ｔ２は、通常のアスファルト路面等の高μ路、時刻ｔ２〜ｔ４は、氷結路面等の低μ路、時刻ｔ４〜ｔ６は、高μ路である。
【０１２２】
まず、従来例にかかる制御結果について図１５（ａ）を参照して説明する。
【０１２３】
時刻ｔ０では、回生トルク指令にて制動している状態であり、外乱トルク推定値は平坦路相当の値を推定している。
【０１２４】
時刻ｔ１では、回生制動に摩擦ブレーキ制動量Ｂを上乗せして制動することで前後加速度がより負側、すなわち制動側に増加する。なお、外乱トルク推定値は、ブレーキトルク推定値を補正することで、実際の路面状況に即した平坦路相当になっている。
【０１２５】
時刻ｔ２〜ｔ４では、車両の走行路面が低μ路となり、車両がスリップ状態となるため車速が急峻にゼロに近づくロック傾向になり、その後、スリップ状態からグリップ状態に戻り、車速が急峻に増加することで、外乱トルク推定値が上下し振動的になる。そのため、外乱トルク推定値に基づいて算出されるトルク指令値（モータトルク）も振動している。その結果、前後加速度が前後に揺すられるため、ドライバに不快な振動を与えてしまう。
【０１２６】
次に、本実施形態にかかる制御結果について図１５（ｂ）を参照して説明する。
【０１２７】
時刻ｔ０では、回生トルク指令にて制動している状態であり、外乱トルク推定値は平坦路相当の値を推定している。
【０１２８】
時刻ｔ１では、回生制動に加えて摩擦ブレーキ制動量Ｂが立ち上がることで前後加速度が制動側に増加するが、摩擦ブレーキ制動量Ｂに基づいてブレーキトルク推定値を補正することで、外乱トルク推定値は平坦路相当になっている。
【０１２９】
時刻ｔ２〜ｔ４では、車両の走行路面が低μ路となり、車速が急峻にゼロに近づくロック傾向になる。そのため、車両がスリップ状態にあると判断され、スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐが１に設定されるとともに、停止制御処理において算出される第３のトルク目標値Ｔｍ３*から、第２あるいは第３のアクセル開度−トルクテーブルを参照して算出される第４のトルク目標値Ｔｍ４*へ切り替える。その結果、ドライバのアクセル操作に基づいて車両が操作され、スリップが収束傾向となるため、従来例では発生していたモータトルク、モータ回転速度、車速Ｖ、外乱トルク推定値、および、前後加速度の振動を抑止することができる。
【０１３０】
時刻ｔ４〜ｔ５では、路面状態が、低μ路から高μ路に戻り、スリップ状態判断フラグｆｌｇ_ｓｌｉｐが０に設定される。その後、所定のＴ１時間の間、図７のステップＳ７１１において設定された速応性を上げた停止制御開始時の速度パラメータによる停止制御によって、モータトルクが外乱トルク推定値に収束されるとともに、車両が減速していく。
【０１３１】
そして、Ｔ１時間経過後の時刻ｔ６において、通常時の制御パラメータが設定された停止制御によって車両が停止される。
【０１３２】
以上、一実施形態に電動車両の制御装置には、ドライバのアクセル操作に応じて、駆動トルクもしくは回生トルクを発生させるモータを備えた電動車両の制御方法であって、モータ４の回転速度を検出し、モータ４に作用する外乱トルクを推定する。そして、電動車両が停車間際になると、モータ４に対するトルク目標値からモータの回転速度までの伝達特性をモデル化した車両モデルに基づいて、モータの回転速度の低下とともに、モータトルクが外乱トルクの推定値に収束するように制御する停止時のトルク制御を実行する。そして、実際の車両応答に対して前記車両モデルが成立しているか否かを判断し、停車間際以降において、車両モデルが成立しない場合は、停止時のトルク制御を中止するとともに、アクセル開度とモータの回転速度とに応じて算出される駆動力特性に基づくトルク制御を実行する。
【０１３３】
これにより、停止制御処理において用いられる車両モデルが成立しない場合は、停止制御を中止して、停止間際にモータトルクを外乱トルク推定値に収束させない制御に切り替わるので、停止制御の影響により車両が前後に揺れることを抑止することができる。つまり、車両モデルが成立しない場合にアクセル開度とモータ回転速度より算出される駆動力特性に基づく制御とすることで、ドライバの意図に応じた制動力のコントロールが可能となるため、モータトルク、モータ回転速度、外乱トルク推定値の振動が抑止され、ドライバが感じる不快な振動を抑止することができる。
【０１３４】
また、一実施形態の電動車両の制御装置によれば、車両がスリップしていると推定した場合は、車両モデルが成立しないと判断する。車両がスリップ状態となった場合に、停止制御の影響により車両が前後に揺れることを抑止することができる。
【０１３５】
また、一実施形態の電動車両の制御装置は、車体速度と駆動輪速とに基づいて推定されるスリップ率、または、スリップ量が所定値以上の場合に、車両がスリップ状態にあると推定する。これにより、車体速Ｖｃと車速Ｖｃによって、駆動輪９ａ、９ｂと路面とのスリップ状態を判断することができる。
【０１３６】
また、一実施形態の電動車両の制御装置は、モータの回転速度の変化率が所定値以上の場合に、車両がスリップ状態にあると推定する。これにより、新規にセンサを追加することなく、モータ回転速度によってスリップ状態を判断することができる。
【０１３７】
また、一実施形態の電動車両の制御装置は、外乱トルクの推定値の変化率が所定値以上の場合に、車両がスリップ状態にあると推定する。これにより、新規にセンサを追加することなく、外乱トルク推定値の変化率によってスリップ状態を判断することができる。
【０１３８】
また、一実施形態の電動車両の制御装置は、車両モデルが成立していないと判断された後、車両モデルが成立していると判断された場合には、車両モデルが成立していると判断されてから所定時間経過するまでの間、停止時のトルク制御にかかる制御パラメータの速応性を上げるとともに、駆動力特性に基づくトルク制御を中止して、当該停止時のトルク制御を実行する。これにより、車両がグリップ状態に戻った際に、外乱トルク推定値を勾配外乱へと速やかに一致させることができる。また、車両がグリップ状態に戻り停止制御が再開された時の路面状況が登坂路であっても、車両の後退が抑止され、速やかに停車することができる。
【０１３９】
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、図７を参照して説明したスリップ判断処理に係るフローでは、ステップＳ７０１〜ステップＳ７０４の全ての処理を順次実行していたが、必ずしも全てを実行する必要はなく、いずれか一つの処理を実行することで車両がスリップ状態にあるか否かを判断してもよい。
【符号の説明】
【０１４０】
２…モータコントローラ（外乱トルク推定部、判断部）
４…モータ
６…回転センサ（モータ回転速度検出部）
９ａ、９ｂ…駆動輪
【図１】
0006586856.tif 000015
【図２】
0006586856.tif 000016
【図３】
0006586856.tif 000017
【図４】
0006586856.tif 000018
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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