(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル操作量に応じた制動力又は駆動力を車両に与えるモータを備え、前記アクセル操作量が所定値未満の時は前記制動力を制御し、前記アクセル操作量が所定値以上の時は前記駆動力を制御する電動車両の制御方法において、
勾配に関連する成分として前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
前記制動力又は駆動力を前記成分が打ち消されるように、前記外乱トルクの推定値である外乱トルク推定値に基づいて、増減させる補正を実行し、
前記アクセル操作量が、車両に加減速を生じさせないパーシャル相当量か否かを判定し、
降坂路において前記アクセル操作量が前記パーシャル相当量より大きい場合、及び、登坂路において前記アクセル操作量が前記パーシャル相当量より小さい場合の少なくともいずれか一方の場合は、前記補正の補正量を低減する、
電動車両の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両の制御方法において、
降坂路における前記補正量の低減率を、前記アクセル操作量が大きくなるほど大きくする、
電動車両の制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電動車両の制御方法において、
登坂路における前記補正量の低減率を、前記アクセル操作量が小さくなるほど大きくする、
電動車両の制御方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電動車両の制御方法において、
降坂路における前記補正量の低減率と登坂路における前記補正量の低減率とは、異なるように設定される、
電動車両の制御方法。
【請求項５】
請求項１に記載の電動車両の制御方法において、
降坂路において前記アクセル操作量が前記パーシャル相当量より大きい場合と、登坂路において前記アクセル操作量が前記パーシャル相当量より小さい場合は、前記補正量を０とする、
電動車両の制御方法。
【請求項６】
アクセル操作量に応じた制動力又は駆動力を車両に与えるモータと、前記アクセル操作量が所定値未満の時は前記制動力を制御し、前記アクセル操作量が所定値以上の時は前記駆動力を制御するコントローラとを備える電動車両の制御装置において、
前記コントローラは、
勾配に関連する成分として前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
前記制動力又は駆動力を前記成分が打ち消されるように、前記外乱トルクの推定値である外乱トルク推定値に基づいて、増減させる補正を実行し、
前記アクセル操作量が、車両に加減速を生じさせないパーシャル相当量より大きいか否かを判定し、
降坂路において前記アクセル操作量が前記パーシャル相当量より大きい場合と、登坂路において前記アクセル操作量が前記パーシャル相当量より小さい場合は、前記補正の補正量を低減する、
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、又は、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の加減速度制御システムにおいて、アクセル操作量が所定値未満の時はアクセル操作量に応じて減速度を制御し、アクセル操作量が所定値以上の時はアクセル操作量に応じて加速度を制御する技術が知られている（ＪＰ２０００−２０５０１５Ａ参照）。この加減速度制御システムによれば、アクセル操作量に応じた目標加減速度を設定することができるので、目標加減速度が０に設定されたアクセル操作量であれば、勾配路であってもアクセル操作量の調整を要さずに一定の車速を保つことができる。
【発明の概要】
【０００３】
ここで、ＪＰ２０００−２０５０１５Ａでは、車両が走行する路面勾配の変化に応じて変化する加減速度及び速度の変化を抑制するため、路面勾配の大きさに応じて車両の目標加減速度を補正する勾配補正が実行される。そのため、降り勾配においてアクセル操作量を増加させる際、降り勾配による勾配補正にて目標加速度の減少補正が行われるため、アクセル操作量を増加させているにもかかわらず目標加速度が減少する場合や、登り勾配においてアクセル操作量を減少させる際、登り勾配による勾配補正にて目標加速度がアクセル操作量を減少させているにもかかわらず増加される場合がある。このような場面では、車両の加減速度が、ドライバのアクセル操作と無関係に路面勾配によって変化するため、ドライバに違和感を与える場合がある。
【０００４】
本発明は、降り勾配においてドライバに加速意図がある時、及び、登り勾配においてドライバに減速意図がある時の勾配補正量を低減することで、ドライバに生じる違和感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車両の制御方法は、アクセル操作量に応じた制動力又は駆動力を車両に与えるモータを備え、アクセル操作量が所定値未満の時は制動力を制御し、アクセル操作量が所定値以上の時は駆動力を制御する電動車両の制御方法であって、勾配に関連する成分としてモータに作用する外乱トルクを推定し、制動力又は駆動力を該成分が打ち消されるように、外乱トルクの推定値である外乱トルク推定値に基づいて増減させる補正を実行する。そして、アクセル操作量が、車両に加減速を生じさせないパーシャル相当量か否かを判定して、降坂路においてアクセル操作量がパーシャル相当量より大きい場合、及び、登坂路においてアクセル操作量がパーシャル相当量より小さい場合の少なくともいずれか一方の場合は、該補正の補正量を低減する。
【０００６】
本発明の実施形態については、添付された図面とともに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、一実施形態における電動車両の制御装置が備える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、一実施形態における第１のトルク目標値を算出する方法を説明するための図である。
【図５】図５は、外乱トルク推定値を算出する方法を説明するための図である。
【図６】図６は、基本勾配補正量の算出を説明するための図である。
【図７】図７は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。
【図８】図８は、停止制御処理を実現するためのブロック図である。
【図９】図９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Ｔωを算出する方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、勾配アシストトルクを算出する流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、上り勾配補正量低減率の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、上り勾配補正量低減率の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、下り勾配補正量低減率の一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、下り勾配補正量低減率の一例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、下り勾配補正量低減率の変形例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、上り勾配補正量低減率の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下では、本発明による電動車両の制御装置を、電動機（以下、電動モータ、或いは単にモータと呼ぶ）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。
【０００９】
[一実施形態]
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。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。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。
【００１０】
モータコントローラ２は、車速Ｖ、アクセル開度θ、モータ（三相交流モータ）４の回転子位相α、モータ４の三相交流電流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、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のスイッチング素子を開閉制御する。モータコントローラ２はさらに、ドライバによるアクセル操作量、あるいは、ブレーキペダル１０の操作量に応じて、摩擦制動量指令値を生成する。
【００１１】
また、モータコントローラ２は、アクセル操作量（アクセル開度）が所定値未満の時は車両に発生する制動力を制御し、アクセル操作量が所定値以上の時は車両に発生する駆動力を制御する制御コントローラとして機能する。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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良い。
【００１５】
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。
【００１６】
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アクチュエータ指令値を摩擦ブレーキ１３に出力する。
【００１７】
液圧センサ１２は、ブレーキ制動量検出手段として機能し、摩擦ブレーキ１３のブレーキ液圧を検出して、検出したブレーキ液圧（摩擦制動量）をブレーキコントローラ１１とモータコントローラ２へ出力する。
【００１８】
摩擦ブレーキ１３は、左右の駆動輪９ａ、９ｂにそれぞれ設けられ、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。
【００１９】
なお、摩擦ブレーキ１３による摩擦制動力は、アクセル操作量と車速等から算出されるドライバの意図する制動トルクに対して、最大回生制動トルクが不足する場合に、モータコントローラ２から出力される摩擦制動量指令値に応じて用いられる制動力として機能する。また、摩擦制動力は、ドライバの意図する制動力が最大回生制動トルクより小さい場合であっても、バッテリ１の満充電時やモータ４の加熱保護等によって回生電力が制限されて、ドライバの所望する制動力を回生制動トルクだけでは賄えない場合にも用いられる。さらに、摩擦制動力は、アクセル操作量に応じて要求される場合だけではなく、ドライバのブレーキペダル操作量により所望される制動力を達成するためにも用いられる。
【００２０】
前後Ｇセンサ１５は、主に前後加速度を検出し、検出値をモータコントローラ２へ出力する。これにより、モータコントローラ２は、前後Ｇセンサ検出値に基づいて、モータ４に作用する勾配抵抗と概ね一致する外乱トルク成分を算出することができる。
【００２１】
図２は、モータコントローラ２によって実行されるようにプログラムされた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。
【００２２】
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）、ブレーキ操作量、及び、ブレーキ液圧が入力される。
【００２３】
車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）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、車輪速センサ１１ａ、１１ｂや、図示しない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、ファイナルギヤのギヤ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求められる。
【００２４】
アクセル開度θ（％）は、ドライバによるアクセル操作量を示す指標として、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。
【００２５】
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。
【００２６】
モータ４に流れる三相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ（Ａ）は、電流センサ７から取得される。
【００２７】
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。
【００２８】
ブレーキ制動量は、液圧センサ１２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、ドライバのペダル操作によるブレーキペダルの踏み込み量を検出するストロークセンサ（不図示）等による検出値（ブレーキ操作量）がブレーキ制動量として使用されても良い。
【００２９】
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、まず初めに、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に示すアクセル開度−トルクテーブルを参照することにより、ドライバ要求トルクとしての基本トルク目標値Ｔｍ０*（トルク目標値）が設定される。続いて、勾配抵抗と概ね一致する外乱トルク推定値Ｔｄを求める。そして、基本トルク目標値Ｔｍ０*に外乱トルク推定値Ｔｄを勾配アシストトルクとして加算することによって、勾配抵抗成分が打ち消された第１のトルク目標値Ｔｍ１*を設定することができる。
【００３０】
ただし、本実施形態では、勾配抵抗成分を完全には打ち消さずに、ドライブフィーリングの観点から官能的に調整された所定量分のみの勾配抵抗成分をキャンセルする。またさらに、本実施形態では、ドライバの加減速要求と、走行している路面勾配とに応じて、キャンセルする上記所定量分の勾配抵抗成分を更に低減させる勾配補正量調整処理が実行される。本発明に特徴的な処理である勾配補正量調整処理の詳細については、後述する。
【００３１】
なお、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、少なくとも所定勾配以下の路面においてアクセルペダルの全閉によって車両を停止させることが可能である。そのため、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）乃至１／８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、図３に示すアクセル開度−トルクテーブルは一例であって、これに限定されない。
【００３２】
ステップＳ２０３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*をモータトルク指令値Ｔｍ*に設定し、停車間際の場合は、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、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。
【００３３】
また、第２のトルク目標値Ｔｍ２*がモータトルク指令値Ｔｍ*に設定される停止制御処理中は、後述する勾配補正量の低減（勾配補正量低減処理および勾配補正量調整処理）は実施されない。すなわち、停止制御処理中においては、モータトルク指令値Ｔｍ*が勾配抵抗と概ね一致する外乱トルク推定値Ｔｄに収束するので、路面の勾配に関わらず、アクセル操作のみでスムーズに停車し、且つ、停車状態を維持することができる。
【００３４】
続くステップＳ２０４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Ｓ２０３で算出したトルク目標値Ｔｍ*（モータトルク指令値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。
【００３５】
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。
【００３６】
そして、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。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。
【００３７】
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。
【００３８】
基本トルク目標値設定器４０１は、アクセル開度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、基本トルク目標値Ｔｍ０*を設定する。
【００３９】
外乱トルク推定器４０２は、モータトルク指令値Ｔｍ*と、モータ回転速度ωｍと、ブレーキ制動量Ｂとに基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを求める。
【００４０】
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、ブレーキトルク推定器５０３と、加減算器５０４と、制御ブロック５０５とを備える。
【００４１】
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、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伝達特性を有するローパスフィルタである。
【００４２】
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。
【００４３】
ブレーキトルク推定器５０３は、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５０３では、ブレーキ制動量Ｂから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１２により検出された液圧センサ値から実制動力まで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。
【００４４】
なお、ブレーキによる制動力は、車両の前進時、後退時ともに減速方向に作用するので、車両前後速度（車体速度、車輪速度、モータ回転速度、ドライブシャフト回転数、又は、その他車速に比例する速度パラメータ）の符号に応じてブレーキトルク推定値の符号を反転させる必要がある。従って、ブレーキトルク推定器５０３は、ブレーキトルク推定値の符号を、入力される車速Ｖに応じて、車両が前進なら負に、車両が後退なら正に設定する。
【００４５】
加減算器５０４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とともに、ブレーキトルク補正値を加算する。加減算器５０４において、車両の進行方向に対して負の符号を持つブレーキトルク補正値が加算されることで、ブレーキ制動量Ｂに起因するブレーキトルクが打ち消された外乱トルク推定値Ｔｄを後段において算出することができる。算出した値は、制御ブロック５０５へ出力される。
【００４６】
制御ブロック５０５は、Ｈｚ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、加減算器５０４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を算出して、図４に示す勾配補正量調整器４０３に出力する。Ｈｚ（ｓ）の詳細については後述する。
【００４７】
図４に戻って説明を続ける。外乱トルク推定器４０２にて算出された外乱トルク推定値Ｔｄは、従来であれば加算器４０５に入力されて、基本トルク目標値Ｔｍ０*に加算される。これにより、基本トルク目標値Ｔｍ０*に対して、外乱トルク推定値Ｔｄに基づく勾配補正が行われ、勾配抵抗成分に相当する勾配アシストトルクが加算されることにより該勾配抵抗成分が打ち消された第１のトルク目標値Ｔｍ１*が算出される。これにより、例えば、勾配が変化する路面をアクセル開度を一定にした状態で走行する場合でも、勾配抵抗成分の影響を受けることなく、等速を維持することができる。
【００４８】
しかしながら、このような勾配補正によって、勾配抵抗成分による加減速への影響を完全になくしてしまうと、勾配路を走行中のドライバに違和感を生じさせてしまう場合がある。
【００４９】
例えば、片側２車線以上の勾配路を走行している際に勾配補正が行われない車両が並走している場面で、並走している車両には路面勾配に応じた加減速が発生しているのに、自車だけが常に一定速で走行している場合は、ドライバに制御の違和感を生じさせてしまう。
【００５０】
また、降り勾配においてドライバに加速意図がある場合は、ドライバのアクセル操作に基づいて発生する加速度（駆動力）が勾配に応じて減少補正されてしまう。一方、登り勾配においてドライバに減速意図がある場合は、ドライバのアクセル操作に基づいて発生する減速度（制動力）が勾配に応じて増加補正されてしまう。このような場面では、ドライバのアクセル操作に基づく加減速度（制駆動力）が、路面勾配に応じてドライバの加減速要求とは逆の方向へ変動してしまう。すなわち、勾配抵抗を全て打ち消す勾配補正が行われると、自身のアクセル操作量に対する加減速期待値と、車両に実際に発生する加減速度が異なってしまうため、ドライバに制御の違和感を生じさせてしまう。
【００５１】
本実施形態では、上述したようなドライバに生じる違和感を抑制するために、勾配抵抗成分を完全には打ち消さずに、ドライブフィーリングの観点から官能的に調整した所定量分のみの勾配抵抗成分をキャンセルする勾配補正量低減処理が実行される。またさらに、本実施形態では、キャンセルする上記所定量分の勾配抵抗成分を、路面勾配とドライバの加減速要求とに応じて更に低減させる勾配補正量調整処理が実行される。以下、勾配補正量低減処理と、勾配補正量調整処理を実行する構成について説明する。
【００５２】
図４に示す勾配補正量低減器４０３は、勾配補正量低減処理を実行するための構成である。この勾配補正量調整器４０３は、外乱トルク推定器４０２にて推定された外乱トルク推定値Ｔｄを入力して、概ね勾配抵抗と一致する外乱トルク推定値Ｔｄから所定量分の勾配抵抗成分を低減して、基本勾配補正量を算出する。ここで算出される基本勾配補正量について、図６を参照して説明する。
【００５３】
図６は、本実施形態における基本勾配補正量を説明するための図である。横軸は勾配（％）を表し、縦軸は基本勾配補正量のＧ換算値を表している。勾配（％）は、正の値は登坂路を示し、負の値は降坂路を示す。また、勾配（％）の絶対値が大きいほど、より急な勾配であることを示す。また、図中の点線は、路面の勾配抵抗に概ね一致する勾配補正量であって、勾配補正量低減処理が施される前の外乱トルク推定値Ｔｄを表している。そして、実線で表されるのが、本実施形態における基本勾配補正量である。
【００５４】
図示するとおり、本実施形態では、勾配補正量低減器４０３での勾配補正量低減率を約５０％とし、後段で実行される勾配補正量調整処理が施される前の基本となる勾配アシスト量を勾配抵抗成分の半分程度にする。これにより、キャンセルされる勾配抵抗成分量が半減されるので、ドライバに勾配路を走行していることを感じさせることができる一方で、勾配路におけるドライバのアクセル操作量を、勾配補正を行わない場合に比べて低減させることができる。その結果、勾配路において、特に一定速で走行している場合に勾配補正が行われることにより生じる違和感を抑制することができる。
【００５５】
勾配補正量低減器４０３にて算出された基本勾配補正量は、図４に示す勾配補正量調整器４０４に入力される。ただし、ここでの勾配補正量低減率として示した５０％は一例にすぎず、例えば４０％程度でもよい。ここでの勾配補正量低減率は、ドライブフィーリングの観点から、官能試験の結果等をもとに適宜設定される。
【００５６】
勾配補正量調整器４０４は、勾配補正量調整処理を実現するための構成であって、勾配補正量低減器４０３にて算出された基本勾配補正量とアクセル開度とを入力して、勾配補正量調整処理が施された勾配アシストトルクを算出する。より具体的には、勾配補正量調整器４０４は、登坂路又は降坂路において加減速要求がある場合に生じるドライバの違和感を抑制するために、基本勾配補正量をドライバの加減速要求に応じて更に低減させた勾配アシストトルクを算出する。これにより、勾配路において、ドライバの自身のアクセル操作量に対する加減速期待値と車両に実際に発生する加減速度が異なる場合に生じる違和感が抑制された勾配アシストトルクが算出される。勾配アシストトルクの算出方法の詳細については後述する。
【００５７】
加算器４０５は、基本トルク目標値設定器４０１で算出されたドライバ要求トルクとしての基本トルク目標値Ｔｍ０*と、勾配補正量調整器４０４で算出された勾配アシストトルクとを加算することにより、リミッタ処理前の第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する。リミッタ処理前の第１のトルク目標値Ｔｍ１*は、レイトリミッタ４０６に入力される。
【００５８】
レイトリミッタ４０６では、第１のトルク目標値Ｔｍ１*の変化率の上限を制限する。これにより、トルク目標値が急峻に変化することを防止することができる。なお、該変化率の上限は車速に応じて変更してもよい。レイトリミッタ４０６の出力は、更に、高周波ノイズ等を除去するためにローパスフィルタ４０７に入力される。
【００５９】
ローパスフィルタ４０７は、高周波ノイズ成分を除去するために構成されたローパスフィルタであり、レイトリミッタ４０６の出力にフィルタリング処理を行うことにより、制駆動トルク指令値としての第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する。
【００６０】
このように算出された第１のトルク目標値Ｔｍ１*によれば、勾配路において特に一定速での走行中において違和感を生じさせることなくドライバのアクセル操作量（ストローク量）を低減させることができる。さらに、第１のトルク目標値Ｔｍ１*によれば、勾配路においてドライバの加減速要求がある場合に、ドライバのアクセル操作量に対する加減速期待値と実際の車両に発生する加減速度が異なることにより生じる違和感を抑制することができる。
【００６１】
ここで、減速度制御処理の説明に先立って、本実施形態の電動車両の制御装置におけるモータトルク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）は、外乱トルク推定値を算出する際に、車両の駆動力伝達系をモデル化した車両モデルとして用いられる。
【００６２】
図７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
そして、図７より、以下の運動方程式を導くことができる。
【００６３】
【数１】
0006760401.tif 000002
【００６４】
【数２】
0006760401.tif 000003
【００６５】
【数３】
0006760401.tif 000004
【００６６】
【数４】
0006760401.tif 000005
【００６７】
【数５】
0006760401.tif 000006
【００６８】
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。
【００６９】
式（１）〜（５）で示す運動方程式に基づいて、モータ４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）を求めると、次式（６）で表される。
【００７０】
【数６】
0006760401.tif 000007
【００７１】
ただし、式（６）中の各パラメータは、次式（７）で表される。
【００７２】
【数７】
0006760401.tif 000008
【００７３】
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。
【００７４】
【数８】
0006760401.tif 000009
【００７５】
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。
【００７６】
【数９】
0006760401.tif 000010
【００７７】
続いて、図８、９を参照して、ステップＳ２０３で実行される停止制御処理の詳細について説明する。
【００７８】
図８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７０１と、加算器７０２と、トルク比較器７０３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。
【００７９】
モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器７０１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９を用いて説明する。
【００８０】
図９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７０１は、乗算器８０１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。
【００８１】
なお、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器７０１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。
【００８２】
図８に戻って説明を続ける。加算器７０２は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器７０１によって算出されたモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと、上述した勾配補正量調整器４０３において、外乱トルク推定値Ｔｄに勾配補正量低減率を乗じて算出された勾配アシストトルク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。
【００８３】
ここで、外乱トルク推定値Ｔｄに関して、図５に示した制御ブロック５０５の詳細を説明する。制御ブロック５０５は、Ｈｚ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、加減算器５０４の出力を入力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。
【００８４】
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。
【００８５】
【数１０】
0006760401.tif 000011
【００８６】
【数１１】
0006760401.tif 000012
【００８７】
以上より、Ｈｚ（ｓ）を次式（１２）で表す。ただし、ζc＞ζzとする。また、例えば、ギヤのバックラッシュを伴う減速シーンにおける振動抑制効果を高めるために、ζc＞１とする。
【００８８】
【数１２】
0006760401.tif 000013
【００８９】
このように、本実施形態における外乱トルク推定値Ｔｄは、図５に示す通り、外乱オブザーバにより推定される。ただし、外乱トルク推定値Ｔｄは、前後Ｇセンサ１５の検出値に基づいて、より精度を高めるために補正されても良い。また、前後Ｇセンサ１５の検出値に基づいて算出された勾配抵抗成分のトルク換算値を外乱トルク推定値Ｔｄとして使用しても良い。
【００９０】
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、特に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は、モータトルク指令値Ｔｍ*とモータ回転速度ωｍと、伝達特性Ｇｐ（ｓ）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。
【００９１】
図８に戻って説明を続ける。加算器７０２は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器７０１によって算出されたモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと、勾配補正トルク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。
【００９２】
トルク比較器７０３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、或いは車速に比例する速度パラメータが所定値以下）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７０３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。
【００９３】
また、トルク比較器７０３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。この時、勾配アシストトルクは、外乱トルク推定値Ｔｄと一致する値に設定される。したがって、第２のトルク目標値Ｔｍ２*がモータトルク指令値Ｔｍ*に設定される間は、後述する勾配補正量低減処理および勾配補正量調整処理は行われず、外乱トルク推定値Ｔｄがそのまま勾配アシストトルクに設定される。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。
【００９４】
以上、伝達特性Ｇp（ｓ）及び停止制御処理の詳細について説明した。続いて、図４で示した勾配補正量低減器４０３および勾配補正量調整器４０４を用いた勾配アシストトルクの算出方法の詳細を説明する。
【００９５】
図１０は、本実施形態において、外乱トルク推定値Ｔｄから勾配アシストトルクが算出されるまでの制御の流れを説明するフローチャートである。該制御は、モータコントローラ２において、一定のサイクルで繰り返し実行されるようにプログラムされている。
【００９６】
ステップＳ９０１では、モータコントローラ２が外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。外乱トルク推定値Ｔｄは、図５を参照して説明した外乱オブザーバを用いて算出される。
【００９７】
続くステップＳ９０２では、モータコントローラ２が、基本勾配補正量を算出する。具体的には、モータコントローラ２は、外乱トルク推定値Ｔｄに勾配補正量低減率を乗じることで基本勾配補正量を算出する。図６を参照して説明したとおり、本実施形態では、勾配補正量低減率を５０％程度に設定しているので、外乱トルク推定値Ｔｄの半分程度、すなわち、勾配抵抗成分の約半分に相当する基本勾配補正量が算出される。基本勾配補正量が算出された後、続くステップＳ９０３の処理が実行される。
【００９８】
続くステップＳ９０３では、ドライバの加減速要求を検知するためにアクセル開度を取得する。アクセル開度は、図３を参照して説明したとおり、所定以上のアクセル開度は加速要求となり、正のモータトルク（駆動トルク）が設定される。一方、所定未満のアクセル開度は減速要求となり、回生制動力が働くように負のモータトルク（制動トルク）が設定される。
【００９９】
ここで、ドライバの加減速要求がない場合における車両の走行状態をパーシャル状態と定義する。換言すると、パーシャル状態とは、車両が一定の速度を維持して走行している状態であって、車両に加減速度が発生していない状態と定義する。ただし、ここでいう一定の速度とは、必ずしも完全に等速であることを示すものではなく、車両に加減速度が発生していないとみなし得る程度の速度幅を維持している状態を含むものとする。
【０１００】
以上を前提に、本実施形態では、取得したアクセル開度と、車両がパーシャル状態となるアクセル開度（パーシャル相当量）とを比較することで、ドライバの加減速要求を検知する。より具体的には、アクセル開度がパーシャル相当量より小さければ、ドライバの減速要求と判定する。逆に、アクセル開度がパーシャル相当量より大きければ、ドライバの加速要求と判定する。また、アクセル開度がパーシャル相当量であれば、ドライバの加減速要求がないと判定する。ただし、パーシャル相当量のアクセル開度は、図３で説明したアクセル開度―トルクテーブルの設定値によって変わるので、概アクセル開度―トルクテーブルの設定値が変更されれば、それに応じて変化する。これを前提に、以下説明を続ける。
【０１０１】
ステップＳ９０４では、モータコントローラ２が、アクセル開度θとモータ回転速度ωｍとから、図３で一例を示すアクセル開度−トルクテーブルを参照して、ドライバ要求トルクとしての基本トルク目標値Ｔｍ０*を算出する。基本トルク目標値Ｔｍ０*が算出されると、車両が走行している路面が登坂路か否かを判定するために、続くステップＳ９０５の処理が実行される。
【０１０２】
ステップＳ９０５では、モータコントローラ２が、路面が登坂路（上り勾配）であるか否かを判定する。ここでは、路面が登坂路であるか否かを検知するために、基本勾配補正量が０より大きいか否かを判定する。基本勾配補正量は、外乱トルク推定値Ｔｄを半減した値である。上述したとおり、路面の勾配は外乱トルク推定値Ｔｄから取得できる。そして、外乱トルク推定値Ｔｄ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。したがって、本ステップでは、基本勾配補正量が０より大きければ、路面が登坂路であると判定して、続くステップＳ９０６の処理を実行する。基本勾配補正量が０以下であれば、路面は登坂路ではないと判定されるので、路面が降坂路であるか否かを判定するためにステップＳ９０８の処理が実行される。
【０１０３】
ステップＳ９０６では、モータコントローラ２が、ドライバの減速要求を検知するために、アクセル開度がパーシャル相当量より小さいか否かを判定する。アクセル開度がパーシャル相当量より小さければ、上述したとおりドライバが減速要求していると判定されるので、登坂路（上り勾配）における減速要求時の補正低減率を算出するために、続くステップＳ９０７の処理を実行する。アクセル開度がパーシャル相当量より小さくなければ、基本勾配補正量を勾配アシストトルクとして設定するために、ステップＳ９１１の処理が実行される。
【０１０４】
ステップ９０７では、モータコントローラ２が、勾配補正量調整処理を実行するために、登坂路における減速要求時の補正低減率（上り勾配補正低減率）を算出する。上り勾配補正低減率の算出については、図１１を参照して説明する。
【０１０５】
図１１は、本実施形態における上り勾配補正低減率を説明するための図である。横軸はアクセル開度を表し、縦軸は基本勾配補正量に対する補正率を表している。補正率１は、低減率０％を示し、補正率０は、低減率１００％を示す。また、図中の点線は、パーシャル相当量のアクセル開度を示す。
【０１０６】
したがって、図１１に図示するとおり、本実施形態では、アクセル開度がパーシャル相当量より小さい減速要求時では、アクセル開度が小さくなるほど、上り勾配補正低減率が大きくなる。すなわち、ドライバの減速要求が大きくなるほど、基本勾配補正量からより低減された勾配アシストトルクが算出される。なお、パーシャル相当量より大きいアクセル開度（加速要求時）では、基本勾配補正量がそのまま勾配アシストトルクとして設定される。
【０１０７】
ただし、図１１で示す上り勾配補正低減率は一例であって、アクセル開度が小さくなるほど、上り勾配補正低減率が大きくなるのであれば、その推移は特に限定されない。例えば、図１２で示すように、アクセル開度がパーシャル相当量より小さい場合は、上り勾配補正低減率を一律１００％に設定してもよい。
【０１０８】
上り勾配補正低減率が算出されると、算出した上り勾配補正低減率を基本勾配補正量に乗じて勾配アシストトルクを算出するステップＳ９１１の処理が実行される。
【０１０９】
図９で示すステップＳ９０８では、モータコントローラ２が、路面が降坂路（下り勾配）であるか否かを判定する。具体的には、モータコントローラ２が、基本勾配補正量が０より小さいか否かを判定する。基本勾配補正量が０より小さければ、路面は降坂路であると判定して、続くステップＳ９０９の処理を実行する。基本勾配補正量が０であれば、路面は平坦路相当であると判定されるので、勾配アシストトルクを０に設定するためにステップＳ９１１の処理が実行される。
【０１１０】
ステップＳ９０９では、モータコントローラ２が、ドライバの加速要求を検知するために、アクセル開度がパーシャル相当量より大きいか否かを判定する。アクセル開度がパーシャル相当量より大きければ、上述したとおりドライバが加速要求していると判定されるので、降坂路（下り勾配）における加速要求時の補正低減率を算出するために、続くステップＳ９１０の処理を実行する。アクセル開度がパーシャル相当量より大きくなければ、基本勾配補正量を勾配アシストトルクとして設定するために、ステップＳ９１１の処理が実行される。
【０１１１】
ステップ９１０では、モータコントローラ２が、勾配補正量調整処理を実行するために、降坂路における加速要求時の補正低減率（下り勾配補正低減率）を算出する。下り勾配補正低減率の算出については、図１３を参照して説明する。
【０１１２】
図１３は、本実施形態における下り勾配補正低減率を説明するための図である。図１１、１２と同様に、横軸はアクセル開度を表し、縦軸は基本勾配補正量に対する補正率を表している。補正率１は、低減率０％を示し、補正率０は、低減率１００％を示す。また、図中の点線は、パーシャル相当量のアクセル開度を示す。
【０１１３】
したがって、図１３に図示するとおり、本実施形態では、アクセル開度がパーシャル相当量より大きい加速要求時では、アクセル開度が大きくなるほど、下り勾配補正低減率が大きくなる。すなわち、ドライバの加速要求が大きくなるほど、基本勾配補正量に対してより低減された勾配アシストトルクが算出される。なお、パーシャル相当量より小さいアクセル開度（減速要求時）では、基本勾配補正量がそのまま勾配アシストトルクとして設定される。
【０１１４】
ただし、図１３で示す下り勾配補正低減率は一例であって、アクセル開度が大きくなるほど、上り勾配補正低減率が小さくなるのであれば、その推移は特に限定されない。例えば、図１４で示すように、アクセル開度がパーシャル相当量より大きい場合は、下り勾配補正低減率を一律１００％に設定してもよい。
【０１１５】
下り勾配補正低減率が算出されると、算出した下り勾配補正低減率を基本勾配補正量に乗じて勾配アシストトルクを算出するステップＳ９１１の処理が実行される。
【０１１６】
なお、図１３、１４で示した下り勾配補正低減率は、図１１、１２で示した上り勾配補正率と同様の比率とする必要はない。勾配補正量がドライバに与える感覚的な影響の度合いは、勾配補正量の低減率が同じでも登坂路と降坂路とでは異なる場合がある。したがって、勾配補正量の低減率を登坂路と降坂路で異ならせることで、よりドライバの違和感を抑制するように最適化された低減率を別個に算出することができる。
【０１１７】
そして、ステップＳ９１１において、モータコントローラ２が、勾配アシストトルクを算出する。フロー上段において、上り勾配補正低減率、または、下り勾配補正低減率が算出された場合は、基本勾配補正量に、算出した上り、もしくは下り勾配補正低減率を乗じることで勾配アシストトルクが算出される。また、フロー上段において、路面が平坦路相当であること、または、車両の走行状態がパーシャル状態であると判定された場合は、基本勾配補正量がそのまま勾配アシストトルクとして設定される。モータコントローラ２は、勾配アシストトルクを算出した後、続くステップＳ９１２の処理を実行する。
【０１１８】
ステップＳ９１２では、モータコントローラ２が、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する。より具体的には、図４に示すとおり、ドライバ要求トルクとしての基本トルク目標値Ｔｍ０*と、ステップＳ９１１で算出した勾配アシストトルクとを足し合わせて、第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出する。そして、停止間際ではない通常走行時は第１のトルク目標値Ｔｍ１*がモータトルク指令値Ｔｍ*に設定される（図８参照）。
【０１１９】
そして、ステップ９１３において、モータコントローラ２は、モータトルク指令値Ｔｍ*として設定された第１のトルク目標値Ｔｍ１*によってモータ４を制御することにより、ドライバのアクセル操作量に基づく車両のトルク制御を実行する。
【０１２０】
以上、本実施形態における勾配アシストトルクの算出方法を説明した。勾配アシストトルクが上記のように算出されることにより、パーシャル走行時においては、勾配補正量が半分程度に低減されることにより、違和感を生じさせることなくドライバの加減速要求を実現するためのアクセル操作量を低減させることができる。
【０１２１】
また、登坂路においてドライバが減速要求する場合でも、ドライバの減速要求に応じて勾配補正量が更に低減されるので、ドライバのアクセル操作量に対する減速期待値と実際の車両に発生する減速度が異なることにより生じる違和感を抑制することができる。
【０１２２】
また、降坂路においてドライバが加速要求する場合でも、ドライバの加速要求に応じて勾配補正量が更に低減されるので、ドライバのアクセル操作量に対する加速期待値と実際の車両に発生する加速度が異なることにより生じる違和感を抑制することができる。
【０１２３】
以上、一実施形態の電動車両の制御装置は、アクセル操作量に応じた制動力又は駆動力を車両に与えるモータを備え、アクセル操作量が所定値未満の時は制動力を制御し、アクセル操作量が所定値以上の時は駆動力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、勾配に関連する抵抗成分としてモータに作用する外乱トルクを推定し、制動力又は駆動力を抵抗成分が打ち消されるように外乱トルク推定値に基づいて増減させる補正を実行する。そして、アクセル操作量がパーシャル相当量か否かを判定して、降坂路においてアクセル操作量がパーシャル相当量より大きい場合、及び、登坂路においてアクセル操作量がパーシャル相当量より小さい場合の少なくともいずれか一方の場合は、該補正量を低減する。また、パーシャル相当量とは、車両に加減速を生じさせないアクセル操作量である。これにより、勾配路においてドライバが加減速要求する場合でも、路面勾配とドライバの加減速要求に応じて勾配補正量が低減されるので、ドライバのアクセル操作量に対する加減速期待値と車両に実際に発生する加減速度が異なる場合に生じる違和感を抑制することができる。
【０１２４】
また、一実施形態の電動車両の制御装置は、降坂路における補正量の低減率（下り勾配補正量低減率）を、アクセル操作量が大きくなるほど大きくする。これにより、降坂路においてドライバが加速要求する場合に、ドライバの加速要求が大きくなるのに応じて勾配補正量がより低減されるので、ドライバのアクセル操作量に対する加速期待値と実際の車両に発生する加速度が異なることにより生じる違和感をより抑制することができる。
【０１２５】
また、一実施形態の電動車両の制御装置は、登坂路における補正量の低減率（上り勾配補正量低減率）を、アクセル操作量が小さくなるほど大きくする。これにより、登坂路においてドライバが減速要求する場合に、ドライバの減速要求が大きくなるのに応じて勾配補正量がより低減されるので、ドライバのアクセル操作量に対する減速期待値と実際の車両に発生する減速度が異なることにより生じる違和感をより抑制することができる。
【０１２６】
またさらに、一実施形態の電動車両の制御装置は、降坂路における補正量の低減率と登坂路における補正量の低減率とは、異なるように設定される。これにより、降坂路と、登坂路とでドライバに与える違和感が異なる場合でも、それぞれの路面に応じた適切な勾配補正量を算出することができるので、ドライバに生じる違和感を路面状態に合わせてより適切に抑制することができる。
【０１２７】
また、一実施形態の電動車両の制御装置によれば、降坂路においてアクセル操作量がパーシャル相当量より大きい場合と、登坂路においてアクセル操作量がパーシャル相当量より小さい場合は、補正量を０（勾配補正量低減率を１００％）としてもよい。これにより、勾配路においてドライバの加減速要求がある場合には、勾配補正量が０になるので、ドライバのアクセル操作量に対する加速期待値と実際の車両に発生する加減速度が異なることがなくなるので、勾配補正により生じるドライバの違和感を排除することができる。
【０１２８】
以上、本発明に係る一実施形態の電動車両の制御装置について説明したが、本発明は、上述した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、図４を参照して第１のトルク目標値Ｔｍ１*を算出するための制御ブロック構成を説明したが、図４に示す構成を全て備える必要は必ずしもなく、例えば、レイトリミッタ４０６やローパスフィルタ４０７は削除しても良い。
【０１２９】
また、上述の説明では、ドライバの加減速要求は、アクセル開度とパーシャル相当量とを比較することにより判定される旨説明した。しかしながら、アクセル開度の変化量からドライバの加減速要求を判定しても良い。例えば、アクセル開度を取得した際に、アクセル開度の前回取得値よりも大きくなっている場合は、その変化量からドライバの加速要求を判定することができる。また、取得したアクセル開度が前回取得値より小さくなっている場合は、その変化量からドライバの減速要求を判定することができる。
【０１３０】
また、アクセル開度のパーシャル相当量は、車速に応じて変更されても良い。例えば、勾配補正量調整器４０４は、車速、或いは車速に比例する速度パラメータを更に入力して、パーシャル相当量のアクセル開度を、車速が速ければより大きく、車速が遅ければより小さく変更しても良い。これにより、より精度の高いパーシャル相当量のアクセル開度を指標としてドライバの加減速要求を検知することができる。
【０１３１】
また、上述した勾配アシストトルクの算出方法は、図１０で示すステップを必ずしも全て備える必要はない。例えば、図１０で示すステップＳ９０９における降坂路でのドライバの加速要求の判定を要さずに、降坂路であれば、減速要求時であってもアクセル開度に応じて勾配補正量を低減させても良い。その場合は、例えば、図１５で示すように、アクセル開度が大きくなるほど下り勾配補正低減率を大きくし、アクセル開度がパーシャル相当量よりになると、下り勾配補正低減率を１００％に設定してもよい。
【０１３２】
また同様に、図１０で示すステップＳ９０６における登坂路でのドライバの減速要求の判定を要さずに、登坂路であれば、加速要求時であってもアクセル開度に応じて勾配補正量を低減させても良い。その場合は、例えば、図１６で示すように、アクセル開度が小さくなるほど、上り勾配補正低減率を小さくし、アクセル開度がパーシャル相当量になると、上り勾配補正低減率を１００％に設定してもよい。
【０１３３】
また、上述した説明では、アクセル操作量が所定値以下であり、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*を補正後の外乱トルク推定値Ｔｄ（外乱アシストトルク）に収束させる停止制御が実行され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、モータ４の回転速度と比例関係にあるため、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に収束させるようにしてもよい。また、そもそも、上述の停止制御は停車間際において必ずしも実行される必要はなく、図２のステップＳ２０３に係る停止制御処理は削除しても良い。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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