(57)【要約】  電動モータ４を走行駆動源とし、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は、車両情報に基づいて、第１のトルク目標値を算出するとともに、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ゼロに収束する第２のトルク目標値を算出する。そして、車両が停車間際以前であると判定すると、第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、車両が停車間際であると判定すると、第２のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、設定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。
2015105077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを走行駆動源とし、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、
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、
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ゼロに収束する第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、
車両が停車間際であるか否かを判定する停車間際判定手段と、
車両が停車間際以前であると判定すると、前記第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、車両が停車間際であると判定すると、前記第２のトルク目標値を前記モータトルク指令値に設定するモータトルク指令値設定手段と、
前記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２】
請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記停車間際判定手段は、前記第１のトルク目標値が前記第２のトルク目標値より大きければ停車間際以前であると判定し、前記第２のトルク目標値が前記第１のトルク目標値より大きければ停車間際であると判定する、
電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２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、
前記第２のトルク目標値算出手段は、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トルク目標値を前記第２のトルク目標値として算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動車両の制御装置において、
前記外乱トルク推定手段は、前記外乱トルクを、登坂路では正の値、降坂路では負の値として推定する、
電動車両の制御装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の電動車両の制御装置において、
前記外乱トルク推定手段は、平坦路では前記外乱トルクをゼロとする、
電動車両の制御装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、車両情報に基づいて基本トルク目標値を算出し、算出した基本トルク目標値を前記外乱トルクに基づいて補正することにより、前記第１のトルク目標値を算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、前記外乱トルクに所定のゲインを乗算することによって外乱補正トルクを算出し、前記基本トルク目標値と前記外乱補正トルクとを加算することによって、前記第１のトルク目標値を算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、前記外乱トルクに前記所定のゲインを乗算した後、前記速度パラメータに応じた速度補正ゲインを乗算することにより、前記外乱補正トルクを算出し、
前記速度補正ゲインは、前記速度パラメータが第１の所定値より小さければ１、前記速度パラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値より大きければ０、前記速度パラメータが前記第１の所定値以上であって、かつ、前記第２の所定値以下の場合には、０以上１以下であって、かつ、前記速度パラメータが大きくなるほど０に近い値である、
電動車両の制御装置。
【請求項９】
モータを走行駆動源とし、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、
車両情報に基づいて、第１のトルク目標値を算出するステップと、
電動車両の走行速度に比例する速度パラメータの低下とともにゼロに収束する第２のトルク目標値を算出するステップと、
車両が停車間際であるか否かを判定するステップと、
車両が停車間際以前であると判定すると、前記第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、車両が停車間際であると判定すると、前記第２のトルク目標値を前記モータトルク指令値に設定するステップと、
前記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（ＪＰ８−７９９０７Ａ参照）。
【発明の概要】
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
本発明の一態様における電動車両の制御装置は、モータを走行駆動源とし、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、車両情報に基づいて、第１のトルク目標値を算出するとともに、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ゼロに収束する第２のトルク目標値を算出する。そして、車両が停車間際以前であると判定すると、第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、車両が停車間際であると判定すると、第２のトルク目標値をモータトルク指令値に設定して、設定したモータトルク指令値に基づいて、モータを制御する。
【０００６】
本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【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、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１のトルク目標値Ｔｍ１*を設定する方法の詳細を説明するためのブロック図である。
【図５】図５は、外乱トルク推定器の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、外乱補正トルク設定器の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、外乱トルク推定値Ｔｄと勾配補正トルクＴｄ５との関係を定めたテーブルの一例を示す図である。
【図８】図８は、モータ回転速度ωｍと速度補正ゲインＫωとの関係を定めたテーブルの一例である。
【図９】図９は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。
【図１０】図１０は、停止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、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１２】図１２は、登坂路において電動車両を停止させる停止制御の制御結果を示す図である。
【図１３】図１３は、降坂路において電動車両を停止させる停止制御の制御結果を示す図である。
【図１４】図１４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】
【０００８】
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。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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、まず始めに、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、トルクテーブル目標値（基本トルク目標値）Ｔｍ０*を設定する。続いて、後述する外乱トルク推定値Ｔｄを求めるとともに、外乱トルク推定値Ｔｄに基づいて、外乱補正トルクＴｄ*を求める。そして、トルクテーブル目標値Ｔｍ０*と外乱補正トルクＴｄ*とを加算することによって、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を設定する。
【００２２】
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*をモータトルク指令値Ｔｍ*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*をモータトルク指令値Ｔｍ*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。
【００２３】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３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。
【００２４】
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Ｓ２０４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。
【００２５】
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。
【００２６】
図２のステップＳ２０２で行われる処理、すなわち、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を設定する方法の詳細を、図４を用いて説明する。
【００２７】
トルクテーブル目標値設定器４０１は、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、トルクテーブル目標値Ｔｍ０*を設定する。
【００２８】
外乱トルク推定器４０２は、モータトルク指令値Ｔｍ*およびモータ回転速度ωｍに基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを求める。
【００２９】
図５は、外乱トルク推定器４０２の詳細な構成を示すブロック図である。外乱トルク推定器４０２は、制御ブロック５０１と、制御ブロック５０２と、減算器５０３と、制御ブロック５０４とを備える。
【００３０】
制御ブロック５０１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。Ｇｐ（ｓ）は、モータトルクＴｍからモータ回転速度ωｍまでの伝達特性であり、詳細については後述する。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。
【００３１】
制御ブロック５０２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。
【００３２】
減算器５０３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。
【００３３】
本実施形態では、第２のモータトルク推定値と第１のモータトルク推定値との偏差に対して、制御ブロック５０４により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Ｔｄを算出する。制御ブロック５０４は、Ｈｚ（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２のモータトルク推定値と第１のモータトルク推定値との偏差を入力してフィルタリング処理を行うことにより、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。Ｈｚ（ｓ）の詳細については、後述する。
【００３４】
図４の外乱補正トルク設定器４０３は、外乱トルク推定器４０２によって算出された外乱トルク推定値Ｔｄに基づいて、外乱補正トルクＴｄ*を求める。
【００３５】
図６は、外乱補正トルク設定器４０３の詳細な構成を示すブロック図である。外乱補正トルク設定器４０３は、登坂補正トルク算出器６０１と、急登坂補正処理器６０２と、降坂補正トルク算出器６０３と、急降坂補正処理器６０４と、勾配判定器６０５と、速度補正トルク設定処理器６０６とを備える。
【００３６】
登坂補正トルク算出器６０１は、外乱トルク推定値Ｔｄに所定の補正ゲインＫｕｐを乗算することによって、登坂補正トルクＴｄ１を算出する。
【００３７】
急登坂補正処理器６０２は、図３に示すアクセル開度−トルクテーブルの「アクセル開度＝０／４（全閉）」時のモータトルク指令値に基づいて、登坂補正トルクＴｄ１に対してリミッタ処理を施し、リミッタ処理後の登坂リミッタトルクＴｄ２を算出する。
【００３８】
降坂補正トルク算出器６０３は、外乱トルク推定値Ｔｄに所定の降坂補正ゲインＫｄｏｗｎを乗算することによって、降坂補正トルクＴｄ３を算出する。
【００３９】
急降坂補正処理器６０４は、急降坂のように、外乱トルク推定値Ｔｄの絶対値が所定値以上の場合に、車両の減速度を一定とする降坂リミッタトルクＴｄ４を算出する。具体的には、急降坂における車両の減速度を規定し、図３に示すアクセル開度−トルクテーブルの「アクセル開度＝０／４（全閉）」時のモータトルク指令値と外乱トルク推定値Ｔｄより、必要となる降坂リミッタトルクＴｄ４を算出する。
【００４０】
勾配判定器６０５は、外乱トルク推定値Ｔｄの符号に基づいて路面の勾配を判定し、登坂（外乱トルク推定値Ｔｄ＞０）では登坂リミッタトルクＴｄ２を勾配補正トルクＴｄ５に設定し、降坂（外乱トルク推定値Ｔｄ＜０）では降坂リミッタトルクＴｄ４を勾配補正トルクＴｄ５に設定する。
【００４１】
なお、外乱トルク推定値Ｔｄと勾配補正トルクＴｄ５との関係を定めたテーブルを予め用意しておき、外乱トルク推定値Ｔｄに基づいて、テーブルを参照することにより、勾配補正トルクＴｄ５を求めるようにしてもよい。
【００４２】
図７は、外乱トルク推定値Ｔｄと勾配補正トルクＴｄ５との関係を定めたテーブルの一例を示す図である。路面が急登坂の場合、すなわち、外乱トルク推定値Ｔｄが所定値Ｔｄ１以上の場合は、勾配補正トルクＴｄ５を所定の上限値に設定する。また、急登坂ではない登坂路の場合、すなわち、外乱トルク推定値Ｔｄが０より大きく所定値Ｔｄ１未満の場合には、外乱トルク推定値Ｔｄが小さくなるほど、勾配補正トルクＴｄ５を小さい値（ただし、Ｔｄ５＞０）に設定する。路面が急降坂ではない降坂路の場合、すなわち、外乱トルク推定値Ｔｄが０より小さく所定値Ｔｄ２より大きい場合には、外乱トルク推定値Ｔｄが小さくなるほど勾配補正トルクを小さい値（ただし、Ｔｄ５＜０）に設定する。路面が急降坂の場合、すなわち、外乱トルク推定値Ｔｄが所定値Ｔｄ２以下の場合には、外乱トルク推定値Ｔｄが小さくなるほど勾配補正トルクを小さい値（ただし、Ｔｄ５＜０）に設定する。ただし、急降坂の場合、急降坂ではない降坂路に比べて、外乱トルク推定値が小さくなるほど、勾配補正トルクＴｄ５がより小さい値となるようにする。
【００４３】
図６の速度補正トルク設定処理器６０６は、モータ回転速度ωｍに基づいて、モータ回転速度ωｍと速度補正ゲインＫωとの関係を定めたテーブルを参照することにより、速度補正ゲインＫωを求め、勾配補正トルクＴｄ５に速度補正ゲインＫωを乗算することにより、外乱補正トルクＴｄ*を算出する。
【００４４】
図８は、モータ回転速度ωｍと速度補正ゲインＫωとの関係を定めたテーブルの一例である。モータ回転速度ωｍが所定回転速度ωｍ１より低い低速域では、速度補正ゲインＫωを１とし、モータ回転速度ωｍが所定回転速度ωｍ２（ω１＜ω２）以上の高速域では、速度補正ゲインＫωを０とする。これにより、低速域では、勾配補正トルクＴｄ５が外乱補正トルクＴｄ*として出力され、高速域では、外乱補正トルクＴｄ*は０となる。また、モータ回転速度ωｍが所定回転速度ωｍ１以上であり、かつ、所定回転速度ωｍ２未満の中速域では、モータ回転速度ωｍが高くなるにつれて値が小さくなるように、速度補正ゲインを設定する。
【００４５】
図４に戻って説明を続ける。加算器４０４は、トルクテーブル目標値設定器４０１によって設定されたトルクテーブル目標値Ｔｍ０*と、外乱補正トルク設定器４０３によって設定された外乱補正トルクＴｄ*とを加算することにより、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する。
【００４６】
上述した方法によって第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出することにより、停車間際と判断するまでの減速度を調整することができるので、減速中の減速度から、モータトルク指令値Ｔｍ*を外乱トルク推定値Ｔｄに収束させて停車させた際の減速度までの変化量を抑えることができ、ドライブフィーリングを向上させることができる。
【００４７】
続いて、図２のステップ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。
【００４８】
図９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
【００４９】
そして、図９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】
2015105077.tif 000003
【数２】
2015105077.tif 000004
【数３】
2015105077.tif 000005
【数４】
2015105077.tif 000006
【数５】
2015105077.tif 000007
【００５０】
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】
2015105077.tif 000008
【００５１】
ただし、式（６）中の各パラメータは、次式（７）で表される。
【数７】
2015105077.tif 000009
【００５２】
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】
2015105077.tif 000010
【００５３】
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】
2015105077.tif 000011
【００５４】
続いて、図２のステップＳ２０３で行われる停止制御処理の詳細について説明する。図１０は、停止制御処理を実現するためのブロック図である。
【００５５】
モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器１００１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。
【００５６】
図１１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１００１は、乗算器１１０１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。
【００５７】
なお、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器１００１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。
【００５８】
図１０に戻って説明を続ける。外乱トルク推定器１００２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。外乱トルク推定器１００２の構成は、図４の外乱トルク推定器４０２の構成、すなわち、図５に示す構成と同じである。
【００５９】
ここで、図５の制御ブロック５０４の伝達特性Ｈｚ（ｓ）について説明する。式（９）を書き換えると、次式（１０）が得られる。ただし、式（１０）中のζz、ωz、ζp、ωpはそれぞれ、式（１１）で表される。
【数１０】
2015105077.tif 000012
【数１１】
2015105077.tif 000013
【００６０】
以上より、Ｈｚ（ｓ）を次式（１２）で表す。ただし、ζc＞ζzとする。また、ギアのバックラッシュを伴う減速シーンで振動抑制効果を高めるために、ζc＞１とする。
【数１２】
2015105077.tif 000014
【００６１】
なお、本実施形態では、外乱トルクは、図５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。
【００６２】
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４０２および外乱トルク推定器１００２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。
【００６３】
図１０に戻って説明を続ける。加算器１００３は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器１００１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１００２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。
【００６４】
トルク比較器１００４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モータトルク指令値Ｔｍ*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１００４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、モータトルク指令値Ｔｍ*を第１のトルク目標値Ｔｍ１*に設定する。また、トルク比較器１００４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、モータトルク指令値Ｔｍ*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。
【００６５】
図１２は、登坂路において電動車両を停止させる停止制御の制御結果を示す図である。図１２（ａ）は、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する際に、トルクテーブル目標値Ｔｍ０*を補正しない（図４の外乱トルク推定器４０２および外乱補正トルク設定器４０３が無い）構成の比較例の制御結果、図１２（ｂ）は、本実施形態における電動車両の制御装置による制御結果であり、上から順に、車輪速度、減速度、モータトルク指令値を表している。
【００６６】
図１２（ａ）において、時刻ｔ３までは、アクセル開度とモータ回転速度に基づいて算出されるトルクテーブル目標値Ｔｍ０*に基づいて減速する。
【００６７】
時刻ｔ３では、路面の勾配によらず、モータ回転速度ωｍが所定回転速度まで低下したことにより停車間際と判断して、モータトルク指令値Ｔｍ*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。これにより、時刻ｔ３〜ｔ５では、モータトルク指令値Ｔｍ*が外乱トルク推定値Ｔｄと一致するように急に変化する。急なモータトルク指令値Ｔｍ*の変化により、ドライバは、モータトルク指令値の切り替えのタイミングでのトルク段差や、急なトルク変化によるショックを感じる。すなわち、路面の勾配によらず、同じ回転速度（車速）でモータトルク指令値を切り替えるので、登坂路では、モータトルク指令値の変化が大きくなり、ドライバは急なトルク変化によるショックを感じやすくなる。
【００６８】
時刻ｔ５以後は、車輪速度が０となり、停車状態を維持する。
【００６９】
図１２（ｂ）において、時刻ｔ０までは図８の高速域であり、図４の外乱補正トルク設定器４０３によって算出される外乱補正トルクＴｄ*は０である。従って、時刻ｔ０までは、トルクテーブル目標値設定器４０１から出力されるトルクテーブル目標値Ｔｍ０*に基づいて減速する。
【００７０】
時刻ｔ０〜ｔ１の区間は、図８の中速域である。この区間では、外乱トルク推定値Ｔｄに基づいて求められた勾配補正トルクＴｄ５に、モータ回転速度ωｍに応じた速度補正ゲインＫωを乗算することにより、外乱補正トルクＴｄ*を算出し（図６の速度補正トルク設定処理器６０６）、トルクテーブル目標値設定器４０１から出力されるトルクテーブル目標値Ｔｍ０*と外乱補正トルクＴｄ*とを加算することにより、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する。そして、算出した第１のトルク目標値Ｔｍ１*に基づいて減速する。
【００７１】
時刻ｔ１以降の区間は、図８の低速域である。この区間では、図４の外乱補正トルク設定器４０３によって算出される外乱補正トルクＴｄ*は、外乱トルク推定器４０２によって求められる外乱トルク推定値Ｔｄと同じであり、トルクテーブル目標値設定器４０１から出力されるトルクテーブル目標値Ｔｍ０*と外乱補正トルクＴｄ*とを加算することにより、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する。そして、算出した第１のトルク目標値Ｔｍ１*に基づいて減速する。
【００７２】
時刻ｔ２では、第２のトルク目標値Ｔｍ２*が第１のトルク目標値Ｔｍ１*より大きくなり、車両が停車間際と判断して、モータトルク指令値Ｔｍ*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。この切り替えのタイミングは、路面の勾配によって異なる。これにより、時刻ｔ２〜ｔ５では、モータトルク指令値Ｔｍ*が外乱トルク推定値Ｔｄに収束するように滑らかに変化する。
【００７３】
時刻ｔ５では、モータトルク指令値Ｔｍ*は外乱トルク推定値Ｔｄに漸近的に収束し、モータ回転速度ωｍはゼロに漸近的に収束する。これにより、加速度振動の無い滑らかな停車が可能となる。時刻ｔ５以降は、停車状態を保持する。
【００７４】
すなわち、本実施形態における電動車両の制御装置によれば、外乱トルク推定値に基づいて外乱補正トルクＴｄ*を算出するとともに、算出した外乱補正トルクＴｄ*も考慮して、車両が停止間際であるか否かの判断を行って、モータトルク指令値Ｔｍ*を第１のトルク目標値Ｔｍ１*から第２のトルク目標値Ｔｍ２*に切り替えるので、登坂路においても平坦路と同等の滑らかな減速および停車を実現することができる。
【００７５】
図１３は、降坂路において電動車両を停止させる停止制御の制御結果を示す図である。図１３（ａ）は、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する際に、トルクテーブル目標値Ｔｍ０*を補正しない（図４の外乱トルク推定器４０２および外乱補正トルク設定器４０３が無い）構成の比較例の制御結果、図１３（ｂ）は、本実施形態における電動車両の制御装置による制御結果であり、上から順に、車輪速度、減速度、モータトルク指令値を表している。
【００７６】
図１３（ａ）において、時刻ｔ３までは、アクセル開度とモータ回転速度に基づいて算出されるトルクテーブル目標値Ｔｍ０*に基づいて減速する。
【００７７】
時刻ｔ３では、路面の勾配によらず、モータ回転速度ωｍが所定回転速度まで低下することによって停車間際と判断して、モータトルク指令値Ｔｍ*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。これにより、時刻ｔ３〜ｔ６では、緩慢なトルク変化によって、停車までの時間、停止距離が長くなり、ドライブフィーリングが悪化して、滑らかな停車を損なうことになる。すなわち、路面の勾配によらず、同じ回転速度（車速）でモータトルク指令値を切り替える比較例の構成では、降坂路では、モータトルク指令値Ｔｍ*が外乱トルク推定値Ｔｄに収束するまでの時間が長くなり、ドライブフィーリングが悪化する。
【００７８】
時刻ｔ６以後は、車輪速度が０となり、停車状態を維持する。
【００７９】
図１３（ｂ）において、時刻ｔ０までは、図８の高速域であり、図４の外乱補正トルク設定器４０３によって算出される外乱補正トルクＴｄ*は０である。従って、時刻ｔ０までは、トルクテーブル目標値設定器４０１から出力されるトルクテーブル目標値Ｔｍ０*に基づいて減速する。
【００８０】
時刻ｔ０〜ｔ１の区間は、図８の中速域である。この区間では、外乱トルク推定値Ｔｄに基づいて求められた勾配補正トルクＴｄ５に、モータ回転速度ωｍに応じた速度補正ゲインＫωを乗算することにより、外乱補正トルクＴｄ*を算出し（図６の速度補正トルク設定処理器６０６）、トルクテーブル目標値設定器４０１から出力されるトルクテーブル目標値Ｔｍ０*と外乱補正トルクＴｄ*とを加算することにより、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する。そして、算出した第１のトルク目標値Ｔｍ１*に基づいて減速する。
【００８１】
時刻ｔ１以降の区間は、図８の低速域である。この区間では、図４の外乱補正トルク設定器４０３によって算出される外乱補正トルクＴｄ*は、外乱トルク推定器４０２によって求められる外乱トルク推定値Ｔｄと同じであり、トルクテーブル目標値設定器４０１から出力されるトルクテーブル目標値Ｔｍ０*と外乱補正トルクＴｄ*とを加算することにより、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する。そして、算出した第１のトルク目標値Ｔｍ１*に基づいて減速する。
【００８２】
時刻ｔ４では、第２のトルク目標値Ｔｍ２*が第１のトルク目標値Ｔｍ１*より大きくなり、車両が停車間際と判断して、モータトルク指令値Ｔｍ*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。この切り替えのタイミングは、路面の勾配によって異なる。
【００８３】
時刻ｔ５では、モータトルク指令値Ｔｍ*は外乱トルク推定値Ｔｄに漸近的に収束し、モータ回転速度ωｍはゼロに漸近的に収束する。これにより、加速度振動の無い滑らかな停車が可能となる。時刻ｔ５以降は、停車状態を保持する。
【００８４】
すなわち、本実施形態における電動車両の制御装置によれば、外乱トルク推定値に基づいて外乱補正トルクＴｄ*を算出するとともに、算出した外乱補正トルクＴｄ*も考慮して、車両が停止間際であるか否かの判断を行う（モータトルク指令値Ｔｍ*を第１のトルク目標値Ｔｍ１*から第２のトルク目標値Ｔｍ２*に切り替えるタイミングを決定する）ので、降坂路においても平坦路と同等の滑らかな減速および停車を実現することができる。
【００８５】
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１４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、停止制御処理を実現するためのブロック図である。図１４において、図１０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。この場合、第１のトルク目標値Ｔｍ１*の算出時に、外乱トルク推定値Ｔｄはゼロとして演算する（図４）。
【００８６】
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。
【００８７】
以上より、一実施の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、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、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の低下とともにゼロに収束する第２のトルク目標値Ｔｍ２*を算出する。そして、車両が停車間際以前であると判定すると、第１のトルク目標値Ｔｍ１*をモータトルク指令値Ｔｍ*に設定し、車両が停車間際であると判定すると、第２のトルク目標値Ｔｍ２*をモータトルク指令値Ｔｍ*に設定し、設定したモータトルク指令値Ｔｍ*に基づいて、電動モータ４を制御する。すなわち、車両情報に基づいた第１のトルク目標値Ｔｍ１*に基づいて減速した後、停車間際になって、モータトルク指令値Ｔｍ*を第１のトルク目標値Ｔｍ１*から第２のトルク目標値Ｔｍ２*に切り替えるので、減速からの滑らかな停車を実現することができる。これにより、平坦路において、前後方向における加速度振動のない滑らかな減速および停車を実現することができる。また、フットブレーキなどの機械的制動手段によるブレーキ制動力を使わなくても車両を停車状態まで減速させることができるので、停車間際においても電動モータ４を回生運転させることができ、電費を向上させることができる。さらに、アクセル操作のみで車両の加減速および停車を実現することができるので、アクセルペダルとブレーキペダルの踏み替え操作が必要なく、ドライバの負担を軽減することができる。
【００８８】
ドライバがブレーキペダルを用いて車両を停車させる場合、運転に慣れていないドライバはアクセルペダルを強く踏みすぎて、停車時に車両の前後方向に加速度振動が発生する。また、アクセル操作のみで車両の加減速および停車を実現する車両において、一定の減速度で減速および停車を実現しようとすると、減速時に十分な減速を実現するためには減速度を大きくする必要があるため、停車時に車両の前後方向に加速度振動が発生する。しかしながら、一実施の形態における電動車両の制御装置によれば、どのようなドライバであっても、上述したように、アクセル操作のみで滑らかな減速および停車を実現することができる。
【００８９】
また、一実施の形態における電動車両の制御装置によれば、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であると判定し、第２のトルク目標値Ｔｍ２*が第１のトルク目標値Ｔｍ１*より大きければ停車間際であると判定するので、停車間際において、トルク段差を発生させることなく、モータトルク指令値Ｔｍ*を第１のトルク目標値Ｔｍ１*から第２のトルク目標値Ｔｍ２*に切り替えることができる。また、第１のトルク目標値Ｔｍ１*と第２のトルク目標値Ｔｍ２*のうちの大きい方の値をモータトルク指令値Ｔｍ*に設定するので、いかなる勾配においても、トルク目標値の切り替えタイミングにおいてトルク段差が発生することがなく、滑らかな減速を実現することができる。
【００９０】
特に、一実施の形態における電動車両の制御装置によれば、外乱トルク推定値Ｔｄを求め、モータ回転速度ωｍの低下とともに外乱トルク推定値Ｔｄに収束するトルク目標値を第２のトルク目標値Ｔｍ２*として算出するので、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。
【００９１】
外乱トルクの推定値Ｔｄは、登坂路では正の値、降坂路では負の値として推定するので、坂路においても滑らかに停車し、フットブレーキを必要とせずに停車状態を保持することができる。また、平坦路では外乱トルクの推定値Ｔｄをゼロとして推定するので、平坦路において、滑らかに停車し、フットブレーキを必要とせずに停車状態を保持することができる。
【００９２】
また、車両情報に基づいてトルクテーブル目標値Ｔｍ０*を算出し、算出したトルクテーブル目標値Ｔｍ０*を外乱トルク推定値Ｔｄに基づいて補正することにより、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出するので、停車間際と判定するまでの減速度を外乱トルク推定値Ｔｄに基づいて調整することができる。これにより、停車間際以前のモータトルク指令値Ｔｍ*から、停車時にモータトルク指令値Ｔｍ*が収束する外乱トルク推定値Ｔｄまでのトルク変化量を抑えることができ、トルク変化によるショックを抑えて、ドライブフィーリングを向上させることができる。
【００９３】
特に、外乱トルク推定値Ｔｄに所定のゲイン（Ｋｕｐ、Ｋｄｏｗｎ）を乗算することによって外乱補正トルクＴｄ*を算出し、トルクテーブル目標値Ｔｍ０*と外乱補正トルクＴｄ*とを加算することによって、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出するので、外乱に応じてリニアにトルクテーブル目標値Ｔｍ０*を補正して、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出することができる。
【００９４】
さらに、外乱トルク推定値Ｔｄに所定のゲイン（Ｋｕｐ、Ｋｄｏｗｎ）を乗算した後、モータ回転速度ωｍに応じた速度補正ゲインＫωを乗算することにより、外乱補正トルクＴｄ*を算出し、速度補正ゲインＫωは、モータ回転速度ωｍが第１の所定回転速度ωｍ１より小さければ１、モータ回転速度ωｍが第１の所定回転速度ωｍ１より大きい第２の所定回転速度ωｍ２より大きければ０、モータ回転速度ωｍが第１の所定回転速度ωｍ１以上であって、かつ、第２の所定回転速度ωｍ２以下の場合には、０以上１以下であって、かつ、モータ回転速度ωｍが大きくなるほど０に近い値である。高速域の外乱トルクは、空気抵抗が支配的であり、モータ回転速度ωが大きくなるほど外乱補正トルクＴｄ*を小さくすることで、高速域の加速・減速感をドライブフィーリングと一致させることができる。
【００９５】
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、第２のトルク目標値Ｔｍ２*を、モータ回転速度ωｍの低下とともに外乱トルク推定値Ｔｄに収束するトルク目標値として説明した。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第２のトルク目標値Ｔｍ２*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。
【００９６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上記実施の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。
【００９７】
本願は、２０１４年１月１０日に日本国特許庁に出願された特願２０１４−００３１７９に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
2015105077.tif 000015
【図２】
2015105077.tif 000016
【図３】
2015105077.tif 000017
【図４】
2015105077.tif 000018
【図５】
2015105077.tif 000019
【図６】
2015105077.tif 000020
【図７】
2015105077.tif 000021
【図８】
2015105077.tif 000022
【図９】
2015105077.tif 000023
【図１０】
2015105077.tif 000024
【図１１】
2015105077.tif 000025
【図１２】
2015105077.tif 000026
【図１３】
2015105077.tif 000027
【図１４】
2015105077.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月17日(2015.6.17)
【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】
モータを走行駆動源とし、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、
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、
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車両を停車させ、停車状態を維持するための第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、
車両が停車間際であるか否かを判定する停車間際判定手段と、
車両が停車間際以前であると判定すると、前記第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、車両が停車間際であると判定すると、前記第２のトルク目標値を前記モータトルク指令値に設定するモータトルク指令値設定手段と、
前記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２】
請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記停車間際判定手段は、前記第１のトルク目標値が前記第２のトルク目標値より大きければ停車間際以前であると判定し、前記第２のトルク目標値が前記第１のトルク目標値より大きければ停車間際であると判定する、
電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２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、
前記第２のトルク目標値算出手段は、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トルク目標値を前記第２のトルク目標値として算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動車両の制御装置において、
前記外乱トルク推定手段は、前記外乱トルクを、登坂路では正の値、降坂路では負の値として推定する、
電動車両の制御装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の電動車両の制御装置において、
前記外乱トルク推定手段は、平坦路では前記外乱トルクをゼロとする、
電動車両の制御装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、車両情報に基づいて基本トルク目標値を算出し、算出した基本トルク目標値を前記外乱トルクに基づいて補正することにより、前記第１のトルク目標値を算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、前記外乱トルクに所定のゲインを乗算することによって外乱補正トルクを算出し、前記基本トルク目標値と前記外乱補正トルクとを加算することによって、前記第１のトルク目標値を算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、前記外乱トルクに前記所定のゲインを乗算した後、前記速度パラメータに応じた速度補正ゲインを乗算することにより、前記外乱補正トルクを算出し、
前記速度補正ゲインは、前記速度パラメータが第１の所定値より小さければ１、前記速度パラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値より大きければ０、前記速度パラメータが前記第１の所定値以上であって、かつ、前記第２の所定値以下の場合には、０以上１以下であって、かつ、前記速度パラメータが大きくなるほど０に近い値である、
電動車両の制御装置。
【請求項９】
モータを走行駆動源とし、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、
車両情報に基づいて、第１のトルク目標値を算出するステップと、
電動車両の走行速度に比例する速度パラメータの低下とともに車両を停車させ、停車状態を維持するための第２のトルク目標値を算出するステップと、
車両が停車間際であるか否かを判定するステップと、
車両が停車間際以前であると判定すると、前記第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、車両が停車間際であると判定すると、前記第２のトルク目標値を前記モータトルク指令値に設定するステップと、
前記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。
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月25日(2015.9.25)
【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】
モータを走行駆動源とし、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、
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、
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車両を停車させ、停車状態を維持するための第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、
車両が停車間際以前では前記第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、車両が停車間際になると、前記第２のトルク目標値を前記モータトルク指令値に設定するモータトルク指令値設定手段と、
前記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、
前記モータ制御手段は、車両が停車間際になると、前記モータトルク指令値としての前記第２のトルク目標値により車両を停車させ、停車状態を維持する、
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、
車両が停車間際であるか否かを判定する停車間際判定手段をさらに備え、
前記停車間際判定手段は、前記第１のトルク目標値が前記第２のトルク目標値より大きければ停車間際以前であると判定し、前記第２のトルク目標値が前記第１のトルク目標値より大きければ停車間際であると判定する、
電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２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、
前記第２のトルク目標値算出手段は、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トルク目標値を前記第２のトルク目標値として算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動車両の制御装置において、
前記外乱トルク推定手段は、前記外乱トルクを、登坂路では正の値、降坂路では負の値として推定する、
電動車両の制御装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の電動車両の制御装置において、
前記外乱トルク推定手段は、平坦路では前記外乱トルクをゼロとする、
電動車両の制御装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、車両情報に基づいて基本トルク目標値を算出し、算出した基本トルク目標値を前記外乱トルクに基づいて補正することにより、前記第１のトルク目標値を算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、前記外乱トルクに所定のゲインを乗算することによって外乱補正トルクを算出し、前記基本トルク目標値と前記外乱補正トルクとを加算することによって、前記第１のトルク目標値を算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、前記外乱トルクに前記所定のゲインを乗算した後、前記速度パラメータに応じた速度補正ゲインを乗算することにより、前記外乱補正トルクを算出し、
前記速度補正ゲインは、前記速度パラメータが第１の所定値より小さければ１、前記速度パラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値より大きければ０、前記速度パラメータが前記第１の所定値以上であって、かつ、前記第２の所定値以下の場合には、０以上１以下であって、かつ、前記速度パラメータが大きくなるほど０に近い値である、
電動車両の制御装置。
【請求項９】
モータを走行駆動源とし、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、
車両情報に基づいて、第１のトルク目標値を算出するステップと、
電動車両の走行速度に比例する速度パラメータの低下とともに車両を停車させ、停車状態を維持するための第２のトルク目標値を算出するステップと、
車両が停車間際以前では前記第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、車両が停車間際になると、前記第２のトルク目標値を前記モータトルク指令値に設定するステップと、
前記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、
前記モータを制御するステップでは、車両が停車間際になると、前記モータトルク指令値としての前記第２のトルク目標値により車両を停車させ、停車状態を維持する、
電動車両の制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月24日(2016.6.24)
【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】
モータを走行駆動源とし、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、
電動車両の走行速度に比例する速度パラメータが所定値以下に低下する以前では、車両情報に基づいた走行用の第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、
前記速度パラメータが所定値以下になると、車両を停車させ、停車状態を維持する第２のトルク目標値を前記モータトルク指令値に設定するモータトルク指令値設定手段と、
前記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、
前記モータ制御手段は、前記速度パラメータが所定値以下になると、前記モータトルク指令値としての前記第２のトルク目標値により車両を停車させ、停車状態を維持する、
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、
車両が停車間際であるか否かを判定する停車間際判定手段をさらに備え、
前記停車間際判定手段は、前記第１のトルク目標値が前記第２のトルク目標値より大きければ停車間際以前であると判定し、前記第２のトルク目標値が前記第１のトルク目標値より大きければ停車間際であると判定する、
電動車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２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、
前記第２のトルク目標値算出手段は、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トルク目標値を前記第２のトルク目標値として算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動車両の制御装置において、
前記外乱トルク推定手段は、前記外乱トルクを、登坂路では正の値、降坂路では負の値として推定する、
電動車両の制御装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の電動車両の制御装置において、
前記外乱トルク推定手段は、平坦路では前記外乱トルクをゼロとする、
電動車両の制御装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、車両情報に基づいて基本トルク目標値を算出し、算出した基本トルク目標値を前記外乱トルクに基づいて補正することにより、前記第１のトルク目標値を算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、前記外乱トルクに所定のゲインを乗算することによって外乱補正トルクを算出し、前記基本トルク目標値と前記外乱補正トルクとを加算することによって、前記第１のトルク目標値を算出する、
電動車両の制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電動車両の制御装置において、
前記第１のトルク目標値算出手段は、前記外乱トルクに前記所定のゲインを乗算した後、前記速度パラメータに応じた速度補正ゲインを乗算することにより、前記外乱補正トルクを算出し、
前記速度補正ゲインは、前記速度パラメータが第１の所定値より小さければ１、前記速度パラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値より大きければ０、前記速度パラメータが前記第１の所定値以上であって、かつ、前記第２の所定値以下の場合には、０以上１以下であって、かつ、前記速度パラメータが大きくなるほど０に近い値である、
電動車両の制御装置。
【請求項９】
モータを走行駆動源とし、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、
電動車両の走行速度に比例する速度パラメータが所定値以下に低下する以前では、車両情報に基づいた走行用の第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、
前記速度パラメータが所定値以下になると、車両を停車させ、停車状態を維持する第２のトルク目標値を前記モータトルク指令値に設定するステップと、
前記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、
前記モータを制御するステップでは、前記速度パラメータが所定値以下になると、前記モータトルク指令値としての前記第２のトルク目標値により車両を停車させ、停車状態を維持する、
電動車両の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電動車両の制御方法において、
車両が停車間際であるか否かを判定するステップをさらに含み、
前記判定するステップでは、前記第１のトルク目標値が前記第２のトルク目標値より大きければ停車間際以前であると判定し、前記第２のトルク目標値が前記第１のトルク目標値より大きければ停車間際であると判定する、
電動車両の制御方法。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の電動車両の制御方法において、
外乱トルクを推定するステップをさらに含み、
前記第２のトルク目標値は、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トルク目標値として算出される、
電動車両の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電動車両の制御方法において、
前記外乱トルクは、登坂路では正の値、降坂路では負の値として推定される、
電動車両の制御方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の電動車両の制御方法において、
前記外乱トルクは、平坦路ではゼロと推定される、
電動車両の制御方法。
【請求項１４】
請求項１１から請求項１３のいずれか一項に記載の電動車両の制御方法において、
車両情報に基づいて基本トルク目標値が算出され、前記第１のトルク目標値は、算出された基本トルク目標値を前記外乱トルクに基づいて補正することにより算出される、
電動車両の制御方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電動車両の制御方法において、
前記外乱トルクに所定のゲインを乗算することによって外乱補正トルクが算出され、前記第１のトルク目標値は、前記基本トルク目標値と前記外乱補正トルクとを加算することによって算出される、
電動車両の制御方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電動車両の制御方法において、
前記外乱補正トルクは、前記外乱トルクに前記所定のゲインを乗算した後、前記速度パラメータに応じた速度補正ゲインを乗算することによりを算出され、
前記速度補正ゲインは、前記速度パラメータが第１の所定値より小さければ１、前記速度パラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値より大きければ０、前記速度パラメータが前記第１の所定値以上であって、かつ、前記第２の所定値以下の場合には、０以上１以下であって、かつ、前記速度パラメータが大きくなるほど０に近い値である、
電動車両の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の一態様における電動車両の制御装置は、モータを走行駆動源とし、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、電動車両の走行速度に比例する速度パラメータが所定値以下に低下する以前では、車両情報に基づいた走行用の第１のトルク目標値をモータトルク指令値に設定し、前記速度パラメータが所定値以下になると、車両を停車させ、停車状態を維持する第２のトルク目標値をモータトルク指令値に設定して、設定したモータトルク指令値に基づいて、モータを制御する。
【国際調査報告】
2015105077.tif 000029
2015105077.tif 000030
2015105077.tif 000031
2015105077.tif 000032