JP2020036426A - 電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバに対して違和感のある加減速を抑制する。【解決手段】車両制御方法は、アクセルペダル（７Ａ）の操作範囲に減速領域と加速領域とを設けて、アクセルペダル（７Ａ）の操作量に応じて加減速制御を実行する。車両制御方法は、操作量に応じて、モータ（８）に対するトルク指令値を算出する指令値算出ステップと、電動車両が一定の速度で走行するように制御されている等速制御状態である場合に、電動車両の速度の変化が抑制されるようにトルク指令値を補正する補正ステップと、補正ステップにおいて補正されたトルク指令値に基づいて、モータ（８）を制御するモータ制御ステップと、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、操作範囲に減速領域と加速領域とが設定されたアクセルペダルを備える電動車両の制御方法及び電動車両の制御装置に関する。

駆動源にモータを含む電動車両において、１つのアクセルペダルの操作範囲に加速領域と減速領域とを設け、当該ペダルの操作量に応じて車両の加減速を制御する電動車両の制御方法が知られている（例えば、特許文献１）。この制御方法によれば、アクセルペダルの操作量が小さい場合にモータに回生制動を行わせることで、主にアクセルペダルを用いて加減速を行うことができる。

特開２００６−１７７４４２号公報

特許文献１に開示される電動車両の制御方法においては、一般的なブレーキ操作を伴う制御方法と比較すると、アクセルペダルの操作量に応じたモータの応答特性が高い。そのため、運転者が一定の速度で走行しようとする場合であっても、ドライバのアクセルペダル操作のばらつきに起因して、意図しない加速や減速が行われてしまいドライバに対して違和感を生じさせるおそれがある。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、アクセルペダルの操作量に応じて回生制動を行わせる電動車両において、ドライバが違和感を感じる加減速を抑制する電動車両の制御方法及び電動車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の電動車両の制御方法は、アクセルペダルの操作範囲に減速領域と加速領域とを設けて、アクセルペダルの操作量に応じて加減速制御を実行する。電動車両の制御方法は、操作量に応じて、モータに対するトルク指令値を算出する指令値算出ステップと、電動車両が一定の速度で走行する等速制御状態である場合に、電動車両の速度の変化が抑制されるようにトルク指令値を補正する補正ステップと、補正ステップにおいて補正されたトルク指令値に基づいて、モータを制御するモータ制御ステップと、を有する。

本発明の一態様によれば、アクセルペダルの操作量に応じて回生制動を行わせる電動車両において、ドライバが違和感を感じる加減速を抑制することができる。

図１は、電動車両に搭載される第１実施形態の制御システムのブロック図である。 図２は、等速制御のフローチャートである。 図３は、等速制御が行われる場合のタイミングチャートである。 図４は、第２実施形態の等速制御のフローチャートである。 図５は、第３実施形態の等速制御のフローチャートである。 図６は、第４実施形態の等速制御のフローチャートである。 図７は、等速制御が行われる場合のタイミングチャートである。 図８は、第５実施形態の等速制御のフローチャートである。 図９は、第６実施形態の等速制御のフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、電動車両に搭載される第１実施形態の制御システム１０を説明するためのブロック図である。

制御システム１０は、前方車両検知部１と、ナビゲーション装置４と、外部通信装置５と、車速検知センサ６と、アクセル操作量検知センサ７と、駆動システム８と、制御部９とを備えており、電動車両に搭載される。

この制御システム１０によって、アクセル操作量検知センサ７により取得されるアクセルペダル７Ａの操作量Ａに応じて電動車両の速度が制御される。つまり、アクセル操作量が減速領域にある場合は駆動システム８で回生制動力を発生させ、アクセル操作量が加速領域にある場合は駆動システム８で駆動力を発生させる。回生制動力の大きさは、アクセル操作量に応じて予め設定されており、アクセル操作量がゼロの場合に最大となる。具体的には、駆動システム８において力行運転と回生制動との判断をするための操作量閾値Ａ_thcに相当する。アクセルペダル７Ａの操作量Ａが操作量閾値Ａ_thcよりも大きい場合には、加速領域にあると判断されて、力行運転がなされて車速Ｖは加速する。アクセルペダル７Ａの操作量Ａが操作量閾値Ａ_thcよりも小さい場合には、減速領域にあると判断されて、回生制動がなされた車速Ｖは減速する。

前方車両検知部１は、カメラ２とレーダ３とにより構成されている。カメラ２は、車両進行方向の領域を撮影する。レーダ３は、例えばレーザやミリ波を自車の周囲に照射し、その反射波を受信する。レーダ３は、例えば車体の四隅と車体前部とに配置され、受信した反射波に基づいて自車の周囲にある物体までの距離、自車と当該物体との相対速度、当該物体のある方位等を算出する。制御部９においては、カメラ２の撮影画像と、レーダ３により検知される車両の周辺の物体の位置に応じて、車両前方に存在する物体（特に、他の車両）を検知する。

ナビゲーション装置４は、Global Positioning System (GPS)衛星の信号を受信するＧＰＳ受信器（不図示）と、地図情報を記憶する記憶部（不図示）と、演算部（不図示）を備える。ナビゲーション装置４は、受信したＧＰＳ信号と地図情報とに基づいて、自車の走行位置を認識する。また、ナビゲーション装置４は、入力された目的地までの走行ルートを設定する。

外部通信装置５は、通信部の一例であって、車車間通信及び路車間通信の少なくともいずれか一方を行なう無線通信装置であり、受信した情報を制御部９に出力する。

車速検知センサ６は、車速Ｖを測定する。具体的には、例えば、車速検知センサ６は、駆動システム８が備えるモータの回転数から車速Ｖを求め、その車速Ｖを制御部９へ出力する。

アクセル操作量検知センサ７は、アクセルペダル７Ａの操作量Ａを検出し、検出した操作量Ａを制御部９へと送信する。

駆動システム８は、駆動源としてのモータを含んで構成される。なお、駆動システム８は、ステアリングの操作を行う操舵システム、摩擦ブレーキ、また、モータ以外の駆動源としてエンジンなどを含んでもよい。駆動システム８が、制御部９にて算出されるトルク指令値Ｔ^*に基づいてモータを駆動させることにより、車両の走行状態が制御される。

制御部９は、アクセル操作量検知センサ７により取得されるアクセルペダル７Ａの操作量Ａに基づいて、トルク指令値Ｔ^*を算出する。なお、制御部９は、カメラ２、レーダ３、ナビゲーション装置４、及び、外部通信装置５から得られる自車の周辺に関する情報（以下、単に「周辺情報」ともいう）の他に、図示しない各種センサ（車速センサ、操舵センサ、ブレーキセンサ、加速度センサ等）からの情報を読み込み、これらの情報を基づきトルク指令値Ｔ^*を算出してもよい。なお、制御部９は、自動運転を行なう際には、上記の各情報に基づいて駆動システム８において、操舵システムや、摩擦ブレーキを制御してもよい。

なお、制御部９は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。制御部９を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。この制御部９が記憶しているプログラムを実行することで、駆動システム８が制御されて、電動車両の走行が制御される。

図２は、本実施形態の等速制御を示すフローチャートである。なお、ドライバが等速走行（巡航とも称される）を行う意図がある場合における車両の制御方法を、等速制御と称するものとする。

まず、ステップＳ１において、制御部９は、予め記憶されているマップなどを用いて、アクセル操作量検知センサ７により検出されるアクセルペダル７Ａの操作量Ａに応じて、補正前トルク指令値Ｔ^**を算出する。そして、制御部９は、次にステップＳ２の処理を実行する。ステップＳ１は、指令値算出ステップの一例である。

ステップＳ２においては、等速制御の要否判断が行われ、具体的には、ステップＳ２１とステップＳ２２との処理が実行される。

ステップＳ２１において、制御部９は、車両の前方に車速Ｖを低下させうるイベントである減速要因の有無を判断する。減速要因がないと判定される場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、制御部９は、ステップＳ２２の処理を行う。減速要因があると判定される場合には（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、制御部９は、Ｓ４の処理を実行する。ステップＳ２１は、要因判定ステップの一例である。

ステップＳ２１においては、具体的に以下のような判断が行われる。

制御部９は、前方車両検知部１からの入力信号を用いて、車両の前方の所定距離以内に他の車両が存在するか否かを検知する。そして、制御部９は、所定距離以内に他の車両が存在することを検知すると、減速要因があると判定する。制御部９は、所定距離以内に他の車両を検知しないと、減速要因がないと判定する。

他の判定方法として、制御部９は、ナビゲーション装置４や、外部通信装置５から受信する周辺情報を用いて、車両前方に、赤の信号、一時停止の標識、踏切、料金所やカーブなどが存在するかを検出し、検出結果に応じて減速要因の有無を判定する。また、制御部９は、現在の車速Ｖと、前方の車両までの距離及びその速度とを用いて衝突時間を求め、衝突時間が衝突余裕時間（TTC:Time To Collision）を上回る場合には、減速要因がないと判定してもよい。

次に、ステップＳ２２においては、制御部９は、ドライバが等速で走行する意図を有する等速制御状態であるか否かを判断する。等速制御状態であると判断される場合には（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、制御部９は、ステップＳ３の処理を行う。等速制御状態でないと判断される場合には（Ｓ２２：Ｎｏ）、制御部９は、ステップＳ４の処理を実行する。ステップＳ２２は、等速判定ステップの一例である。

ステップＳ２２においては、具体的に以下の処理が行われる。

制御部９は、アクセル操作量検知センサ７から入力されるアクセルペダル７Ａの操作量Ａの単位時間あたりの変化量ΔＡが、閾値ΔＡ_th以下であるか否かを判定する。なお、この変化量ΔＡは、増減にかかわらず正の値で示されるものとする。閾値ΔＡ_thは、ユーザの操作のゆれに起因する変化量の最大値であり、実験的統計的に求められるものとする。変化量ΔＡが、閾値ΔＡ_th以下である場合には、制御部９は、ドライバが一定の車速Ｖで走行する意図を有している等速制御状態であると判定する。なお、制御部９は、単位時間あたりの変化量ΔＡが、所定時間Ｔ_A（例えば、１０秒）よりも長い間、閾値ΔＡ_th以下であるか否かを判定してもよい。

他の判断方法として、制御部９は、車速検知センサ６から入力される車速Ｖと平均車速又は制限車速との偏差が、所定時間Ｔ_vよりも長い閾値Ｖ_th以下であるか否かを判定する。この偏差が、閾値Ｖ_th以下である場合には、制御部９は等速制御状態であると判定する。また、制御部９は、車速検知センサ６から入力される車速Ｖを微分することで加速度αを求め、加速度αが、閾値α_thよりも小さい場合には、等速制御状態であると判定してもよい。閾値α_thは、ユーザの操作のゆれに起因する変化量の最大値であり、実験的統計的に求められるものとする。

ステップＳ３においては、制御部９は、ステップＳ１で算出された補正前トルク指令値Ｔ^**に対して乗じるゲインＧを設定する。ゲインＧは、補正前トルク指令値Ｔ^**と理想的な等速制御状態におけるトルク指令値である理想トルク指令値Ｔ_idとのトルク偏差ΔＴが小さくなるように設定される。理想トルク指令値Ｔ_idは、変化量が抑制されていればよく、例えば一定値であってもよいし、補正前トルク指令値Ｔ^**の過去３０秒間の移動平均であってもよい。

補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも大きい場合には、１よりも小さいゲインＧが設定される。補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも小さい場合には、１よりも大きなゲインＧが設定される。このようにすることで、補正前トルク指令値Ｔ^**は理想トルク指令値Ｔ_idに近づき、その変動が抑制されてトルク偏差ΔＴが小さくなる。なお、この動作の詳細については、後に図３を参照して説明する。

一方、ステップＳ４においては、制御部９は、ゲインＧとして１を設定する。

ステップＳ５においては、制御部９は、補正前トルク指令値Ｔ^**に対してゲインＧを乗じることで、要求駆動力を示すトルク指令値Ｔ^*を算出する。車速Ｖを変化させるイベントがある場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）や、ドライバが等速で走行する意図を有しない場合（Ｓ２２：Ｎｏ）には、ステップＳ４においてゲインＧは１に設定されているため、トルク指令値Ｔ^*は、補正前トルク指令値Ｔ^**と一致する。なお、ステップＳ３、Ｓ５の処理は、補正ステップの一例である。

ステップＳ６において、制御部９は、ステップＳ５において算出したトルク指令値Ｔ^*に基づいて駆動システム８のモータを駆動させる。なお、ステップＳ６は、モータ制御ステップの一例である。

図３は、本実施形態の等速制御が行われる場合の車両の状態のタイミングチャートである。図３（Ａ）は車速Ｖを示し、図３（Ｂ）はトルク指令値Ｔ^*を示し、図３（Ｃ）はアクセルペダル７Ａの操作量Ａを示す。図３（Ｄ）はドライバの等速制御の意図の有無の判断（Ｓ２）における判断結果を示す。なお、図３（Ｄ）において、等速制御の意図があると判断される場合にはハイレベルとなり、意図がないと判断される場合にはローレベルとなる。

また、これらの図においては、破線によって各パラメータの理想値が示され、実線で本実施形態における値が示されている。一点鎖線によって本実施形態の等速制御が行われない場合の比較例が示されている。

図３（Ｄ）に示されるように、時刻ｔ０〜ｔ５においてはハイレベルであり、等速制御の意図がある要と判断されている。

図３（Ｃ）においては、一点鎖線で示されるように、時刻ｔ０〜ｔ５の間において、アクセルペダル７Ａの操作量Ａは、ドライバの操作のばらつきに起因して、わずかな増減を繰り返す。また、破線によって、理想的に一定値となる理想的なアクセルペダル７Ａの操作量Ａ_idが示されている。ここで、アクセルペダル７Ａの操作量Ａに応じて回生制動が行われる場合には、操作量Ａに対する補正前トルク指令値Ｔ^**の感度が高いため、操作量Ａにゆらぎが生じてしまうと車速Ｖが大きく変化するおそれがある。

図３（Ｂ）においては、破線によって、理想的に等速制御がされるトルク指令値である理想トルク指令値Ｔ_idが示されている。また、一点鎖線によって、図３（Ｃ）の操作量Ａに応じたトルク指令値であってステップＳ１にて算出される補正前トルク指令値Ｔ^**が示されている。

時刻ｔ０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５においては、補正前トルク指令値Ｔ^**は、理想トルク指令値Ｔ_idよりも大きい。そのため、ステップＳ３において、制御部９はゲインＧとして１よりも小さな値を設定する。従って、ゲインＧを乗じて算出されるトルク指令値Ｔ^*は、補正前トルク指令値Ｔ^**よりも小さくなる。

時刻ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４においては、補正前トルク指令値Ｔ^**は、理想トルク指令値Ｔ_idよりも小さい。そのため、ステップＳ３において、制御部９は、ゲインＧとして１よりも大きな値を設定する。従って、トルク指令値Ｔ^*は、補正前トルク指令値Ｔ^**よりも大きくなる。

そして、図３（Ａ）においては、破線によって、理想的に等速の理想車速Ｖ_idが示されている。また、一点鎖線で、図３（Ｂ）の補正前トルク指令値Ｔ^**に応じた補正前車速Ｖ^**が示されている。

また、実線によって、補正後のトルク指令値Ｔ^*と対応する車速Ｖが示されている。この車速Ｖは、補正前トルク指令値Ｔ^**に応じた補正前車速Ｖ^**と比較すると、ゆらぎが抑制されている。

このように構成される第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

第１実施形態の車両の制御方法によれば、ステップＳ２２の等速判定ステップにおいて、制御部９は、ドライバが一定速度で車両を制御する意図があるような等速制御状態であるか否かを判定する。そして、ステップＳ２２の等速判定ステップにおいて等速制御状態であると判定される場合には（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、制御部９は、ステップＳ３、Ｓ５において、車速Ｖの変化が抑制されるように補正してトルク指令値Ｔ^*を求め、ステップＳ６のモータ制御ステップにおいて当該トルク指令値Ｔ^*を用いて駆動システム８を制御する。

ここで、アクセルペダル７Ａの操作量Ａに応じて駆動システム８のモータが回生制動を行う場合には、操作量Ａに対するトルク指令値Ｔ^*の応答性が高い。そのため、ドライバのアクセルペダル７Ａの操作のばらつきに起因してトルク指令値Ｔ^*が増減してしまい、ドライバの意図しない加減速が生じるおそれがある。本実施形態においては、車両の速度変化が抑制されるようなゲインＧの補正ステップが設けられていることで、意図しない加減速が抑制されるので、ドライバに対する違和感の発生を抑制するとともに、運転性や燃費の向上を図ることができる。

第１実施形態の車両の制御方法によれば、ステップＳ２２において、アクセルペダル７Ａの操作量Ａの単位時間あたりの変化量ΔＡが、閾値ΔＡ_th以下であるか否かを判定する。そして、変化量ΔＡが閾値ΔＡ_th以下である場合には、制御部９は等速制御状態であると判断する。

ドライバが等速で制御しようとしていても、アクセルペダル７Ａの操作のばらつきに起因して操作量Ａが変化してしまう。そこで、制御部９は、所定時間の変化量ΔＡが閾値ΔＡ_th以下である場合には、操作量Ａの変化がドライバ操作のばらつきに起因すると判断して、等速制御状態であると判定する。このように、アクセルペダル７Ａの操作量Ａを用いて等速制御状態であるか否かを判定できるので、等速制御状態において、車速Ｖのばらつきを抑制しドライバに対する違和感の発生を抑制することができる。

第１実施形態の車両の制御方法によれば、さらに、要因判定ステップであるステップＳ２１において、制御部９は、車両の前方に減速制御の要因となりうる減速要因が存在するか否かを判定する。そして、減速要因が存在せず（Ｓ２１：Ｎｏ）、かつ、等速状態である場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）に、制御部９は、補正ステップ（Ｓ３、Ｓ５）を行う。

アクセルペダル７Ａの操作量Ａから等速制御状態であると判断できる場合であっても、車両の進行方向の前方に減速要因が存在するような場合には、ドライバは、将来的な減速に備えて等速制御状態を維持する意図がないことがある。そこで、減速要因が存在する場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ４の処理を行い、補正ステップ（Ｓ３、Ｓ５）を行わない。このようにすることで、ドライバによるアクセルペダル７Ａの操作量Ａに応じて車速Ｖが設定されるので、ドライバに対する違和感の発生を抑制することができる。

第１実施形態の車両の制御方法によれば、ステップＳ２１において、例えば、ナビゲーション装置４に予め記憶されている地図情報から車両の走行経路に踏切、料金所やカーブなどが存在することが検知された場合、外部通信装置５を介して受信する車両の周辺情報に前方の信号が赤であることが判断された場合、及び、前方車両検知部１により前方に他の車両があることが検知された場合には、減速要因があると判定する。このように判定することで、将来的なドライバの操作に備え、補正を行わないことで、ドライバに対する違和感の発生を抑制することができる。

第１実施形態の車両の制御方法によれば、図３（Ａ）に示されるように、補正後のトルク指令値Ｔ^*は、補正前トルク指令値Ｔ^**と比較され、理想トルク指令値Ｔ_idとの差が小さくなるように補正される。このようにすることで、車速Ｖの変化が抑制されながら、操作量Ａに応じてトルク指令値Ｔ^*が変化する。ドライバはアクセルペダル７Ａの操作量Ａに応じて車速Ｖが全く変化しないと、操作感覚（ドライバビリティ）が悪化してしまう。操作量Ａに応じてトルク指令値Ｔ^*が変化することで、ドライバビリティの悪化を抑制できる。

（第１変形例）
第１実施形態においては、補正前トルク指令値Ｔ^**が、理想トルク指令値Ｔ_idに近づくようにゲインＧを設定する例について説明した。第１変形例においては、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも大きい場合と、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも小さい場合とで、理想トルク指令値Ｔ_idに近づく程度が異なる例について説明する。

本変形例においては、図２に示される第１実施形態の等速制御と同等の処理が行われ、ステップＳ３におけるゲインＧの詳細な設定方法が異なるものとする。

ステップＳ３において、制御部９は、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも大きい場合には、トルク指令値Ｔ^*が小さくなり理想トルク指令値Ｔ_idにより近づくように、１よりも小さなゲインＧを設定する。ここで、トルク指令値Ｔ^*は、理想トルク指令値Ｔ_idによりに近づくように、例えば、０．８が設定される。

これに対して、制御部９は、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも小さい場合には、トルク指令値Ｔ^*が大きくなり理想トルク指令値Ｔ_idに近づくように、１よりも大きなゲインＧが設定される。本変形例においては、ゲインＧは、例えば、１．１が設定される。このように設定されることで、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも小さい場合には、トルク指令値Ｔ^*は、理想トルク指令値Ｔ_idに近づくが、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも大きい場合と比較した場合には、理想トルク指令値Ｔ_idに対してより近い値とはならない。

すなわち、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも大きい場合には、ゲインＧは、理想トルク指令値Ｔ_idと一致する場合の「１」との差が０．２である。これに対し、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも小さい場合には、ゲインＧの「１」との差は０．１である。

このような第１変形例によれば、以下の効果を得ることができる。

ステップＳ３、Ｓ５の補正ステップにおいて、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも大きい場合にはゲインＧが０．８となり、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも小さい場合にはゲインＧが１．１となる。すなわち、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも小さい場合は、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも大きい場合よりも、１に近い値となる。

したがって、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも大きい場合には、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも小さい場合よりも、理想トルク指令値Ｔ_idにより近い値に補正される。このようにすることで、補正前トルク指令値Ｔ^**が理想トルク指令値Ｔ_idよりも大きい場合には、トルク指令値Ｔ^*がより小さくなり、車速Ｖが遅くなるので駆動システム８の有するモータにおける消費電力の低減を図ることができる。

（第２変形例）
第２変形例においては、他のゲインＧの設定方法について説明する。

本変形例においては、図２に示される第１実施形態の等速制御と同様の処理が行われ、ステップＳ３におけるゲインＧの詳細な設定方法が異なるものとする。

ステップＳ３において、制御部９は、第１実施形態と同様にゲインＧを算出した後に、さらに、車速Ｖに応じてゲインＧを変化させる。具体的には、制御部９は、車速Ｖが平均的な市街地における制限車速である閾値よりも大きい場合にはゲインＧとしてステップＳ３で算出された値のまま変化させず、車速Ｖが閾値よりも小さい場合にはゲインＧが１に近づくように変更する。

このような第２変形例によれば、以下の効果を得ることができる。

ステップＳ２１において減速要因がなく、ステップＳ２２において等速制御状態であると判断された場合であっても、車速Ｖが平均的な市街地における制限車速である閾値よりも小さく比較的遅い場合には、市街地などを走行しており速度変化が起こる可能性が高い。そこで、制御部９は、トルク指令値Ｔ^*が理想トルク指令値Ｔ_idに近くなく補正前トルク指令値Ｔ^**に近い値となるように、ゲインＧとして１に近い値を設定する。

一方、車速Ｖが閾値より大きい場合には、高速道路などを走行しており速度変化が起こる可能性が低いため、制御部９は、ステップＳ３にて設定されたゲインＧに対して変更を行わない。このようにすることで、さらに速度変化の要因を判断してゲインＧが修正されるので、ドライバに対する違和感の発生を抑制することができる。

（第３変形例）
第３変形例においては、さらに他のゲインＧの設定方法について説明する。

本変形例においては、図２に示される第１実施形態の等速制御と同等の処理が行われ、ステップＳ３におけるゲインＧの詳細な設定方法が異なるものとする。

ステップＳ３において、制御部９は、第１実施形態と同様にゲインＧを算出した後に、さらに、ナビゲーション装置４から道路状況に基づいて、ゲインＧを変更させる。

ステップＳ２１において減速要因がなく、ステップＳ２２において等速制御状態であると判断された場合であっても、市街地などを走行している場合には、速度変化が起こる可能性が高いと判断する。そこで、制御部９は、道路状況に基づいて速度変化が起こる可能性をさらに判断し、その可能性が高いほど、トルク指令値Ｔ^*が補正前トルク指令値Ｔ^**に近い値となるように、ゲインＧとして１に近い値を設定する。一方、制御部９は、その可能性が低い場合には、ステップＳ３にて設定されたゲインＧに対して変更を行わない。

このような第３変形例によれば、以下の効果を得ることができる。

制御部９は、第２変形例と比較すると、車速Ｖではなくナビゲーション装置４からから取得する道路状況を用いて速度変化の可能性を判断し、その可能性が高いほどゲインＧをより１に近い値に変更する。このようにすることで、速度変化に起因するドライバに対する違和感の発生を抑制することができる。

（第２実施形態）
第１実施形態においては、所定の条件によってステップＳ２の等速制御状態の判断が行われる例について説明した。第２実施形態においては、ステップＳ２の等速制御状態の判断の条件が学習される例について説明する。

図４は、第２実施形態の等速制御を示すフローチャートである。図２に示された第１実施形態の等速制御と比較すると、ステップＳ６の処理の後に、ステップＳ７の処理が設けられている。

ステップＳ７においては、制御部９は、学習処理によって等速制御状態の判定基準を変更する。具体的には、制御部９は、ブレーキペダルの操作有無などに基づいて、等速制御状態の判定の適否を判断し、判定基準の変更を行う。このようにして、等速制御状態の判定の最適化を行うことができる。なお、ステップＳ７は、閾値修正ステップの一例である。

例えば、制御部９は、前方車両との距離が所定距離Ｌ_th以上である場合に減速要因がないと判断し（Ｓ２１：Ｎｏ）、等速制御状態であると判定し（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、ゲインＧを設定し（Ｓ３）、設定したゲインＧを用いて駆動システム８を制御したものとする。その後、補正されたトルク指令値Ｔ^*により駆動システム８が制御されている間に、操作量Ａが閾値ΔＡｔｈを上回る場合や、ブレーキペダルが操作されて減速がされた場合には、制御部９は、減速要因の判断が適切でないと判断して、所定距離Ｌ_thを長く変更する。

また、ステップＳ２２において、制御部９は、アクセルペダル７Ａの操作量Ａの単位時間の変化量ΔＡが閾値ΔＡｔｈ以下である場合に等速制御状態であると判断した（Ｓ２２：Ｙｅｓ）ものとする。その後、補正されたトルク指令値Ｔ^*により駆動システム８が制御されている間に、操作量Ａが閾値ΔＡｔｈを上回る場合や、ブレーキペダルが操作されて減速がされた場合には、制御部９は、等速制御状態の判断が適切でないと判断して、閾値ΔＡｔｈを大きく変更する。このようにして、等速制御状態の判断の最適化を行うことができる。

なお、制御部９は、上述のように、操作量Ａが閾値ΔＡｔｈを上回る場合や、ブレーキペダルの操作があった場合に等速状態の判断条件を変更するだけでなく、所定時間の走行履歴を用いて、判断条件を変更してもよい。

第２実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

第２実施形態の車両制御方法によれば、ステップＳ３〜Ｓ５における補正ステップにおける補正によりトルク指令値Ｔ^*を求め、そのトルク指令値Ｔ^*を用いて駆動システム８を駆動させる。その後、操作量Ａが閾値ΔＡｔｈを上回る場合や、ブレーキペダルによる減速操作が行われる場合のように、等速制御状態とならないような操作を受け付けた場合には、制御部９は、ステップＳ２における等速制御状態の判断が適切でなかったと判断して、判断に用いた条件を変更する。このようにすることで、等速制御状態の判断の精度を向上させることができるので、ドライバの意図に沿った走行制御を行うことができる。

（第３実施形態）
第２実施形態においては、学習によって、ステップＳ２２の等速制御状態の判断の条件が変更される例について説明した。第３実施形態においては、学習によって、ゲインＧの設定方法が変更される例について説明する。

図５は、第３実施形態の等速制御を示すフローチャートである。図２に示された第１実施形態の等速制御と比較すると、ステップＳ６の処理の後に、ステップＳ８の処理が設けられている。

ステップＳ８においては、制御部９は、学習処理によって補正方法の適否を判断する。具体的には、制御部９は、ブレーキペダルの操作有無などに基づいて、ゲインＧの設定値の適否を判断し、ゲインＧの設定方法の修正を行う。なお、ステップＳ８は、ゲイン算出方法修正ステップの一例である。

例えば、ステップＳ２２において、制御部９は、アクセルペダル７Ａの操作量Ａの単位時間の変化量ΔＡが閾値ΔＡｔｈ以下である場合に等速制御状態であると判断し（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、その後、補正されたトルク指令値Ｔ^*により駆動システム８が制御されている間に、操作量Ａが閾値ΔＡｔｈを上回る場合や、ブレーキペダルが操作されて減速がされたものとする。このような場合には、制御部９は、ドライバが操作感の喪失を感じたと判断して、ゲインＧを１に近い値に設定するように設定方法を修正する。このようにすることで、トルク指令値Ｔ^*が補正前トルク指令値Ｔ^**に近い値となるので、ドライバの意図に沿った等速制御を行うことができる。

第３実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

第３実施形態の車両制御方法によれば、ステップＳ３〜Ｓ５における補正ステップにおける補正によりトルク指令値Ｔ^*を求め、そのトルク指令値Ｔ^*を用いて駆動システム８を駆動させる。その後、操作量Ａが閾値ΔＡｔｈを上回る場合や、ブレーキペダルによる減速操作が行われる場合のように、等速制御状態とならないような操作を受け付けた場合には、制御部９は、ステップＳ３におけるゲインＧの設定値が適切でなかったと判断して、ゲインＧがより１に近い値が設定されるように設定方法を変更する。このようにすることで、ゲインＧの設定値をより適切に設定することができるので、ドライバの意図に沿った走行制御を行うことができる。

（第４実施形態）
第１実施形態においては、等速制御状態の判定が行われる場合において、ゲインＧを用いてトルク指令値Ｔ^*を設定する例について説明した。第４実施形態においては、他の方法によってトルク指令値Ｔ^*を設定する例について説明する。

図６は、第４実施形態の等速制御のフローチャートである。本実施形態においては、図２に示される第１実施形態の等速制御と比較すると、ステップＳ１の替わりにステップＳ１Ａの処理が行われ、ステップＳ３の替わりにステップＳ３Ａの処理が行われる。また、ステップＳ４が削除されている。

ステップＳ１Ａにおいて、制御部９は、アクセルペダル７Ａの操作量Ａに応じたトルク指令値Ｔ^*を計算する。なお、この算出方法は、第１実施形態などにおけるステップＳ１における、補正前トルク指令値Ｔ^**と同じ算出方法である。

ステップＳ３Ａにおいて、制御部９は、現在の車速Ｖに基づいて、その車速Ｖを維持するために必要なトルク指令値Ｔ^*を計算する。この時、ステップＳ１Ａにおいて算出されたトルク指令値Ｔ^*は、ステップＳ３Ａにおいて算出されたトルク指令値Ｔ^*によって上書かれる。

ステップＳ６において、制御部９は、ステップＳ１Ａ、または、ステップＳ３Ａにて算出されるトルク指令値Ｔ^*を用いて駆動システム８のモータを駆動する。なお、車速Ｖを変化させるイベントがある場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）や、ドライバが等速で走行する意図を有していない場合（Ｓ２２：Ｎｏ）には、制御部９は、ステップＳ１Ａにて算出されたトルク指令値Ｔ^*を用いて駆動システム８のモータを駆動させる。

図７は、本実施形態の等速制御が行われる場合の車両の状態のタイミングチャートである。

図７（Ｃ）に示されるように、アクセルペダル７Ａの操作量Ａにゆれがある。しかしながら、図７（Ｂ）に示されるように、現在の車速Ｖを維持するために必要なトルク指令値Ｔ^*が計算される。なお、トルク指令値Ｔ^*は、理想トルク指令値Ｔ_idと一致するものとする。そのため、図７（Ａ）に示されるように、車速Ｖを一定の理想車速Ｖ_idとすることができる。

第４実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

第４実施形態の車両の制御方法によれば、現在の車速Ｖを維持するために必要なトルク指令値Ｔ^*が計算されて、図７（Ａ）に示されるように車速Ｖが一定となる。このような、トルク指令値Ｔ^*の算出は、第１実施形態におけるゲインＧを用いた設定方法と比較すると構成が単純であるため、制御部９の構成を簡略化することができる。

（第５実施形態）
第４実施形態においては、車速Ｖが一定となるようなトルク指令値Ｔ^*を算出し、そのトルク指令値Ｔ^*を用いてモータを制御する例について説明した。第５実施形態においては、車速Ｖが一定となるようなトルク指令値Ｔ^*を設定した後に、ドライバビリティの向上を図り、アクセルペダル７Ａの操作量Ａに応じて変化させる補正を行う例について説明する。

図８は、本実施形態の等速制御を示すフローチャートである。図６に示された第４実施形態の等速制御と比較すると、ステップＳ３Ａの処理の後であって、ステップＳ６の処理の前に、等速のトルク指令値Ｔ^*に対して操作量Ａに応じた追加補正を行うステップＳ５Ａの処理が設けられている。ステップＳ５Ａは、追加補正ステップの一例である。このような第５実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

追加補正ステップであるステップＳ５Ａにおいては、制御部９は、等速トルク指令値となるトルク指令値Ｔ^*をアクセルペダル７Ａの操作量Ａに応じて補正する。具体的には、制御部９は、操作量Ａの変化量ΔＡが大きい場合には、トルク指令値Ｔ^*が一定ではなく操作量Ａに応じた値となるように変化させる追加補正を行う。制御部９は、変化量ΔＡが小さい場合には、トルク指令値Ｔ^*を追加補正せずにトルク指令値Ｔ^*を一定値のままとする。このようにすることで、ドライバはアクセルペダル７Ａの操作量Ａを意図的に変化させた場合において、アクセルペダル７Ａの操作量Ａの変化に起因する速度の変化を感じやすくなるため、ドライバビリティの向上を図ることができる。

（第６実施形態）
第６実施形態においては、意図しない回生制動を抑制する例について説明する。

アクセルペダル７Ａの操作量Ａには加速領域と減速領域とが存在する。この加速領域と減速領域との境界値が、駆動システム８において力行運転と回生制動との判断をするための操作量閾値Ａ_thcに相当する。アクセルペダル７Ａの操作量Ａが操作量閾値Ａ_thcよりも大きい場合には、加速領域にあると判断されて、力行運転がなされて車速Ｖは加速する。アクセルペダル７Ａの操作量Ａが操作量閾値Ａ_thcよりも小さい場合には、減速領域にあると判断されて、回生制動がなされた車速Ｖは減速する。

図９は、本実施形態の等速制御を示すフローチャートである。図２に示された第１実施形態の等速制御と比較すると、ステップＳ３の処理の後であって、ステップＳ６の処理の後に、ステップＳ９の処理が設けられている。

なお、ステップＳ１において、アクセルペダル７Ａの操作量Ａが操作量閾値Ａ_thcよりも大きい場合には、加速領域にあると判断されて、正の補正前トルク指令値Ｔ^**が設定され、アクセルペダル７Ａの操作量Ａが操作量閾値Ａ_thcよりも小さい場合には、減速領域にあると判断されて、負の補正前トルク指令値Ｔ^**が設定されるものとする。

ステップＳ９において、アクセルペダル７Ａの操作量Ａに下限値が設定される。ステップＳ１においてペダル操作のばらつきに起因して、アクセルペダル７Ａの操作量Ａが減速領域に入ってしまうと負の補正前トルク指令値Ｔ^**が設定される。しかしながら、ドライバが等速制御の意図がある場合に、負のトルクの発生してしまうと、意図しない回生制動が行われてしまうことになる。そこで、意図しない回生制動を抑制するために、アクセルペダル７Ａの操作量Ａに操作量閾値Ａ_thcよりも大きな値である下限値を設けることで、操作量Ａが操作量閾値Ａ_thcを下回らないようにする。このようにすることで、不要な制動の発生を抑制できる。ステップＳ９の処理は、下限値設定ステップの一例である。

このようなステップＳ９の処理は、特に車速Ｖが遅い低速走行時には有効である。低速走行時には、加速領域と減速領域との閾値である操作量閾値Ａ_thcの近傍においてアクセルペダル７Ａの操作量Ａが変化しやすいので、アクセルペダル７Ａの操作量Ａが操作量閾値Ａ_thcを下回ることが多い。そのため、アクセルペダル７Ａの操作量Ａに操作量閾値Ａ_thcよりも大きな下限値を設けることで、不要な制動の発生を抑制できる。なお、操作量閾値Ａ_thcを小さく補正して加速領域と減速領域とを変化させることにより、アクセルペダル７Ａの操作量Ａが操作量閾値Ａ_thcを下回らないようにしてもよい。

第６実施形態によれば以下の効果を得ることができる。

アクセルペダル７Ａの操作量Ａに応じて回生制動を行う車両の制御方法においては、ステップＳ１の指令値算出ステップにおいて、操作量Ａが加速領域にある場合には力行運転がなされ、アクセルペダル７Ａの操作量Ａが減速領域にある場合には、回生制動がなされる。しかしながら、特に車速Ｖが遅く低速走行している場合などには、ペダル操作のゆらぎに起因してドライバの意図しない状態で操作量Ａが減速領域に入り回生制動が行われてしまうと、ドライバにとって意図しない減速が発生してしまう。

そこで、ステップＳ９の下限値設定ステップにおいて、等速制御状態と判断される場合においてアクセルペダル７Ａの操作量Ａが減速領域に入った場合には、アクセルペダル７Ａの操作量Ａに、操作量閾値Ａ_thcよりも大きな下限値を設定する。このようにすることで、等速制御状態において操作量Ａが減速領域に入ることで意図しない減速が発生するのを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施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。

１ 前方車両検知部
４ ナビゲーション装置
５ 外部通信装置
７ アクセル操作量検知センサ
８ 駆動システム
９ 制御部
１０ 制御システム

Claims (14)

1. アクセルペダルの操作範囲に減速領域と加速領域とを設けて、前記アクセルペダルの操作量に応じて加減速制御を実行する電動車両の制御方法であって、
   前記操作量に応じて、モータに対するトルク指令値を算出する指令値算出ステップと、
   前記電動車両が一定の速度で走行するように制御されている等速制御状態である場合に、前記電動車両の速度の変化が抑制されるように前記トルク指令値を補正する補正ステップと、
   前記補正ステップにおいて補正された前記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ステップと、を有する、電動車両の制御方法。
2. 請求項１に記載の電動車両の制御方法であって、
   前記操作量の変化量がドライバの操作のゆれに起因する前記操作量の最大値である閾値を下回る場合に、前記等速制御状態であると判断される等速判定ステップを、さらに有する電動車両の制御方法。
3. 請求項２に記載の電動車両の制御方法であって、
   走行履歴に基づいて、前記等速制御状態であると判断された後に、前記操作量の変化量が前記閾値を上回ると判断される場合には、前記閾値が大きくなるように修正する閾値修正ステップを、さらに有する電動車両の制御方法。
4. 請求項２または３に記載の電動車両の制御方法であって、
   道路状況を用いて、減速制御の要因となる減速要因の有無を判定する要因判定ステップを、さらに有し、
   前記等速判定ステップにおいて前記等速制御状態であると判断される場合、かつ、前記要因判定ステップにおいて前記減速要因がないと判定される場合に、前記補正ステップが実行される、電動車両の制御方法。
5. 請求項４に記載の電動車両の制御方法であって、
   前記要因判定ステップは、予め記憶されている地図情報、通信部を介して前記電動車両の外部から受信する周辺情報、及び、前方車両検知部により検知される前記電動車両の前方に存在する他の車両の有無を示す情報の少なくとも一つに基づいて、前記減速要因の有無を判定する、電動車両の制御方法。
6. 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であって、
   前記補正ステップにおいて、
   前記指令値算出ステップで算出される前記トルク指令値に対するゲインであって、前記トルク指令値と、前記等速制御状態において車速を維持するための理想トルク指令値との偏差が小さくなるようなゲインを算出し、
   前記トルク指令値に対して前記ゲインを乗ずる、電動車両の制御方法。
7. 請求項６に記載の電動車両の制御方法であって、
   走行履歴に基づいて、前記等速制御状態であると判断された後に、前記操作量の変化量が前記閾値を上回ると判断される場合には、より１に近い前記ゲインが算出されるように算出方法を修正するゲイン算出方法修正ステップを、さらに有する、電動車両の制御方法。
8. 請求項６に記載の電動車両の制御方法であって、
   前記補正ステップにおいて、前記ゲインは、前記トルク指令値が前記理想トルク指令値よりも小さい場合には、前記トルク指令値が前記理想トルク指令値よりも大きい場合よりも、より１に近い値が算出される、電動車両の制御方法。
9. 請求項６に記載の電動車両の制御方法であって、
   前記補正ステップにおいて、前記ゲインは、前記電動車両の速度が遅いほど、より１に近い値が算出される、電動車両の制御方法。
10. 請求項６に記載の電動車両の制御方法であって、
    さらに、地図情報に基づいて速度変化の可能性を判断し、
    前記補正ステップにおいて、前記ゲインは、判断される前記速度変化の可能性が高いほど、より１に近い値が算出される、電動車両の制御方法。
11. 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であって、
    前記補正ステップにおいて、
    前記電動車両の速度が一定となるような等速トルク指令値を算出し、
    前記モータ制御ステップにおいて、前記等速トルク指令値に基づいて前記モータを制御する、電動車両の制御方法。
12. 請求項１１に記載の電動車両の制御方法であって、
    前記補正ステップの後に、前記操作量の変化量が大きいほど、前記等速トルク指令値に対して、前記指令値算出ステップにより算出される前記トルク指令値に近づくような補正をさらに行う、追加補正ステップを、さらに有する電動車両の制御方法。
13. 請求項２から１２のいずれか１項に記載の電動車両の制御方法であって、
    前記等速判定ステップにおいて前記等速制御状態であると判定される時で、前記操作量が前記加速領域に入る場合には、前記操作量に前記減速領域と前記加速領域との境界値よりも大きな下限値を設ける、下限値設定ステップを、さらに有する電動車両の制御方法。
14. アクセルペダルの操作量を検知する操作量検知センサと、
    モータと、
    前記アクセルペダルの操作範囲に減速領域と加速領域とを設けて、前記操作量に応じて加減速制御を実行する制御部と、を有する電動車両の制御装置であって、
    前記制御部は、
    前記操作量に応じて、前記モータに対するトルク指令値を算出し、
    前記電動車両が一定の速度で走行する等速制御状態である場合に、前記電動車両の速度の変化が抑制されるように前記トルク指令値を補正する、電動車両の制御装置。

Images