JP2023063015A - 電動車両の制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動軸ねじり振動の抑制効果を向上した電動車両の制御方法を提供する。【解決手段】トルク目標値Ｔｍ＊と、車両モデル２１Ａから出力される駆動軸ねじり角速度ωｄ＾とを用いて第１のトルク指令値Ｔｍ１＊を演算する工程と、モータの回転数Ｎｍに基づき第２のトルク指令値Ｔｍ２＊を演算する工程と、第１のトルク指令値Ｔｍ１＊と第２のトルク指令値Ｔｍ２＊とを加算して最終トルク指令値Ｔｍｆ＊を得る工程と、最終トルク指令値Ｔｍｆ＊に従ってモータトルクを制御する工程と、を含む電動車両１０の制御方法が提供される。車両モデル２１Ａは、ギヤバックラッシュを模擬した不感帯区間を含む。当該制御方法は、トルク目標値Ｔｍ＊に基づき不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが上昇または減少するかを推定するトルク変化方向の推定を行い、第２のトルク指令値Ｔｍ２＊とトルク変化方向に基づき、不感帯区間Ｓを補正する補正処理を実行する。【選択図】図９

Description

本発明は、電動車両の制御方法及び制御装置に関する。

特許文献１は、モータの駆動軸に接続される動力伝達機構の特性をモデル化した車両モデルを用いて、駆動軸ねじり振動を抑制する電動車両の制御装置が開示されている。この電動車両の制御装置では、モータトルクが駆動軸に伝達されないギヤバックラッシュ特性を模擬した不感帯区間を有する車両モデルを用いている。これにより、ギヤバックラッシュ発生時にも駆動軸ねじり振動を抑制できるようにしている。

ＷＯ２０１３／１５７３１５

特許文献１に記載の電動車両の制御装置では、生産時におけるギヤバックラッシュ特性のばらつきや、摩耗等によるギヤの経年劣化により、車両の実際のバックラッシュ特性（ギヤバックラッシュが生じている区間）と、車両モデルの不感帯区間との間に乖離が生じ、駆動軸ねじり振動の抑制効果が低下する虞がある。

本発明は上記課題に鑑みたものであり、駆動軸ねじり振動の抑制効果を向上した電動車両の制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、車両情報に基づいて設定されるトルク目標値に基づいてトルク指令値を算出し、トルク指令値に基づいて駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御方法が提供される。この電動車両の制御方法は、トルク目標値と、モータの駆動軸に接続される動力伝達機構の特性をモデル化した車両モデルから出力される駆動軸ねじり角速度とを用いたフィードフォワード演算により第１のトルク指令値を演算する工程と、モータの回転数を検出し、当該検出値に基づくフィードバック演算により第２のトルク指令値を演算する工程と、第１のトルク指令値と第２のトルク指令値とを加算して最終トルク指令値を得る工程と、最終トルク指令値に従ってモータトルクを制御する工程と、を含む。車両モデルは、モータトルクが駆動軸に伝達されないギヤバックラッシュを模擬した区間であって、トルク目標値に基づき推定される不感帯区間を含む。そして、電動車両の制御方法は、トルク目標値に基づき不感帯区間を跨いでモータのトルクが上昇または減少するかを推定するトルク変化方向の推定を行い、第２のトルク指令値とトルク変化方向に基づき、不感帯区間を補正する補正処理を実行する。

本発明によれば、車両モデルの不感帯区間は、第２のトルク指令値とトルク変化方向に基づき補正される。これにより、車両の実際のバックラッシュ特性と、車両モデルの不感帯区間との乖離を小さくすることができ、バックラッシュ発生時においても駆動軸ねじり振動による車両の振動や騒音を抑制することができる。即ち、駆動軸ねじり振動の抑制効果が向上する。

図１は、各実施形態に共通の電動車両の制御装置を備えた電動車の主要構成を示すブロック図である。 図２は、モータコントローラによって行われる処理を示すフローチャートである。 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は、最終トルク指令値を設定する処理を行う制御ブロック図の一例である。 図５は、制振制御ＦＦ演算部及び制振制御ＦＢ演算部を示すブロック図である。 図６は、電動車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。 図７は、不感帯区間と実際の電動車両のギヤバックラッシュ特性とが一致している場合の電動車両の運転状態を示す図である。 図８ａは、不感帯区間が実際の電動車両のバックラッシュ特性より大きい場合における電動車両の運転状態を示す図である。 図８ｂは、不感帯区間が実際の電動車両のバックラッシュ特性より小さい場合における電動車両の運転状態を示す図である。 図９は、不感帯区間の補正処理を説明するフローチャートである。 図１０は、第２実施形態の電動車両の制御方法による不感帯区間の補正処理を説明するフローチャートである。

以下、図面等を参照しながら、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、第１実施形態による電動車両の制御装置２を備えた電動車両１０のシステム構成を示すブロック図である。電動車両１０とは、車両の駆動源の一部または全部としてモータ４を備え、モータ４の駆動力により走行可能な自動車のことであり、電気自動車や、ハイブリッド自動車が含まれる。

電動車両の制御装置２は、モータコントローラであり、モータコントローラ２には、車速Ｖ、アクセル開度θａ、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ｔｕ、ｔｖ、ｔｗを生成する。また、生成したＰＷＭ信号ｔｕ、ｔｖ、ｔｗに応じてインバータ３の駆動信号を生成する。

インバータ３は、相毎に備えられた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。

モータ（三相交流モータ）４は、インバータ３から供給される交流電流により駆動力を発生し、減速機５及び駆動軸８を介して、左右の駆動輪９ａ，９ｂに駆動力を伝達する。また、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。

電流センサ７は、モータ４に流れる三相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを検出する。ただし、三相交流電流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。

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。

図２は、モータコントローラ２によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１０１からステップＳ１０５に係る処理は、車両システムが起動している間、一定間隔で常時実行される。

ステップＳ１０１では、車両状態を示す信号（車両情報）がモータコントローラ２に入力される。ここでは、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）、アクセル開度（％）、モータ４の回転子位相α（ｒａｄ）が入力される。また、モータ４の回転数Ｎｍ（ｒｐｍ）、モータ４に流れる三相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ、及びバッテリ１の直流電圧値Ｖｄｃ（Ｖ）が入力される。

車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）は、図示しない車速センサや、他のコントローラより通信にて取得される。または、モータコントローラ２は、モータ角速度検出値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、単位変換して、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）を求める。

アクセル開度θａ（％）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。

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の機械的な角速度であるモータ角速度検出値ωｍは、回転子角速度ω（電気角）をモータ４の極対数ｐで除算して求められる。モータ４の回転数Ｎｍ（ｒｐｍ）は、求めたモータ角速度検出値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。なお、本実施形態では、モータ回転数Ｎｍ（ｒｐｍ）は回転センサ６を含むモータコントローラ２外部のモータ回転数検出部（不図示）により算出されるが、モータコントローラ２の内部で算出する構成であってもよい。

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。

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）により検出する。なお、直流電圧値Ｖｄｃ（Ｖ）は、バッテリコントローラ（不図示）から送信される電源電圧値に係る信号から検出するようにしてもよい。

ステップＳ１０２において、モータコントローラ２は、基本目標トルクとしてのトルク目標値Ｔｍ^＊を設定する。具体的には、モータコントローラ２は、ステップＳ１０１で入力されたアクセル開度θａ及び車速Ｖに基づいて、図３に示すアクセル開度－トルクテーブルを参照することにより、トルク目標値Ｔｍ^＊を設定する。ただし、アクセル開度－トルクテーブルは一例であり、図３に示すものに限定されるものではない。

ステップＳ１０３において、モータコントローラ２は、ステップＳ１０２で設定されたトルク目標値Ｔｍ^＊とモータ角速度検出値ωｍを入力し、駆動軸８のトルク応答を犠牲にすることなく、駆動力伝達系振動（駆動軸８のねじり振動など）を抑制する最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊を設定する。最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊を設定する方法の詳細については後述する。

ステップＳ１０４において、モータコントローラ２は、ステップＳ１０３で算出した最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊、モータ角速度検出値ωｍ、及び、直流電圧値Ｖｄｃに基づいて、ｄ軸電流指令値ｉｄ^＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ^＊を求める。例えば、最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ＊、モータ４の回転数Ｎｍ、及び直流電圧値Ｖｄｃと、ｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値との関係を定めたテーブルを予め用意しておく。そして、このテーブルを参照することにより、ｄ軸電流指令値ｉｄ^＊、ｑ軸電流指令値ｉｑ^＊を求める。

ステップＳ１０５において、モータコントローラ２は、ｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑをそれぞれ、ステップＳ１０４で求めたｄ軸電流指令値ｉｄ^＊及びｑ軸電流指令値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Ｓ１０１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及びｑ軸電流ｉｑを求める。続いて、ｄ軸電流指令値ｉｄ^＊とｄ軸電流ｉｄの偏差からｄ軸電圧指令値ｖｄを算出し、ｑ軸電流指令値ｉｑ^＊とｑ軸電流ｉｑとの偏差からｑ軸電圧指令値ｖｑを算出する。なお、算出したｄ軸電圧指令値ｖｄ、ｑ軸電圧指令値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。

次に、ｄ軸電圧指令値ｖｄ、ｑ軸電圧指令値ｖｑと、モータ４の回転子位相αから、三相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗを求める。そして、求めた三相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗと直流電圧値Ｖｄｃから、ＰＷＭ信号ｔｕ（％）、ｔｖ（％）、ｔｗ（％）を求める。このようにして求めたＰＷＭ信号ｔｕ、ｔｖ、ｔｗにより、インバータ３のスイッチング素子を開閉することによって、モータ４をトルク指令値（最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊）で指示された所望のトルクで駆動させることができる。

図４は、最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊を設定する処理を行う制御ブロック図の一例である。最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊を設定する制振制御演算部２０は、制振制御フィードフォワード演算部（制振制御ＦＦ演算部）２１、制振制御フィードバック演算部（制振制御ＦＢ演算部）２２、加算器２３により構成される。

制振制御ＦＦ演算部（フィードフォワード演算部）２１には、トルク目標値Ｔｍ^＊が入力され、制振制御ＦＦ演算部２１は、第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊及び第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊に対するモータ回転数推定値Ｎｍ＾を算出し、出力する。制振制御ＦＦ演算部２１の演算の詳細については後述する。

制振制御ＦＢ演算部（フィードバック演算部）２２には、第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊に対するモータ回転数推定値Ｎｍ＾とモータ角速度検出値ωｍから算出されるモータ回転数Ｎｍが入力され、制振制御ＦＢ演算部２２は第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊を算出し、出力する。制振制御ＦＢ演算部２２の演算の詳細については後述する。

加算器２３は、第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊と第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊とを加算して最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊を出力する。

図５は、第１実施形態の電動車両の制御装置２を構成する制振制御演算部２０における制振制御ＦＦ演算部２１及び制振制御ＦＢ演算部２２のブロック図である。まず、制振制御ＦＦ演算部２１における演算について説明する。図５に示すように、制振制御ＦＦ演算部２１は、車両パラメータとギヤのバックラッシュを模擬した不感帯モデルにより構成される車両モデル２１Ａを備える。また、制御系遅れ要素２１Ｃと、駆動軸８のねじり角速度推定値（ωｄ＾、擬似ねじり角速度、ねじり角速度）にゲインＫ_ＦＢ１（フィードバックゲイン）を乗算した値をトルク目標値Ｔｍ^＊から減算する駆動軸ねじり角速度ＦＢ演算部２１Ｄとを備える。

駆動軸ねじり角速度ＦＢ演算部２１Ｄの出力である駆動軸ねじり角速度ＦＢ指令値Ｔ_ＦＢに、制御系遅れ要素２１Ｃである制御演算時間ｅ^-Ｌ１ｓとモータ応答遅れＧａ（ｓ）を考慮した値が車両モデル２１Ａに入力されて、ねじり角速度推定値ωｄ＾が求められる。求められたねじり角速度推定値ωｄ＾に、制御系遅れ要素２１Ｃであるセンサ信号処理時間ｅ^-Ｌ１ｓを考慮し、フィードバックゲインＫ_ＦＢ１を乗算した値をトルク目標値Ｔｍ^＊から減算し、減算により得られる値を駆動軸ねじり角速度ＦＢ指令値Ｔ_ＦＢとして、これを第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊とする。不感帯補正部２１Ｂには、トルク目標値Ｔｍ^＊及び制振制御ＦＢ演算部２２により算出される第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が入力され、これらに基づき、不感帯補正部２１Ｂは車両モデル２１Ａにおいて推定される不感帯区間を補正する。

まず、車両モデル２１Ａについて説明する。図６は、電動車両１０の駆動力伝達系（動力伝達機構）をモデル化した図である。図６に基づき、電動車両１０の運動方程式は以下の（１）～（６）式となる。

ここで、各パラメータは下記の通りである。
Ｊｍ：モータイナーシャ
Ｊｗ：駆動軸イナーシャ（１軸分）
Ｍ：車両の質量
Ｋｄ：ドライブシャフトのねじり剛性
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：タイヤ荷重半径
ωｍ：モータ角速度
ωｗ：駆動輪角速度
Ｔｍ：モータトルク
Ｔｄ：駆動軸トルク
Ｆ：駆動力（２軸分）
Ｖ：車体速度
θ：駆動軸のねじり角度

（１）～（６）式をラプラス変換してモータトルクＴｍ（トルク目標値Ｔｍ^＊）からモータ角速度（モータ角速度推定値ωｍ＾）までの伝達特性を求めると次式（７）、（８）となる。

ただし、各パラメータは次式の通りである。

また、モータトルクＴｍから駆動軸トルクＴｄまでの伝達特性は次式（１７）となる。

ただし、各パラメータは次式の通りである。

（２），（４），（５），（６）式よりモータ角速度（モータ角速度推定値ωｍ＾）から駆動輪角速度ωｗまでの伝達特性を求めると次式（２０）となる。

（７），（８），（２０）式より、モータトルクＴｍから駆動輪角速度ωｗまでの伝達特性は次式（２１）となる。

（１７），（２１）式より駆動軸トルクＴｄから駆動輪角速度ωｗまでの伝達特性は次式（２２）となる。

（１）式を変形すると、

と書けるので、（２２），（２３）式より駆動軸ねじり角速度（ωｍ／Ｎ）－ωｗは次式（２４）で表せる。

ただし、式（２４）中のＨｗは、以下の式（２５）～（２９）で表される。

また、モータ４から駆動軸８までのバックラッシュ特性を不感帯でモデル化すると、駆動軸トルクＴｄは次式（３０）で表される。

ここで、θｄは、モータ４から駆動軸８までトルクを伝達するギヤのオーバーオールのバックラッシュ量である。これにより、車両モデル２１Ａは、伝達特性Ｇｐ（ｓ）を含み、かつモータ４のトルクが電動車両１０の駆動軸８に伝達されない不感帯区間を備えたモデルとなる。

次に、不感帯補正部２１Ｂについて説明する。

不感帯補正部２１Ｂは、電動車両１０の実際のギヤのバックラッシュ特性と、車両モデル２１Ａの不感帯区間との間の差を補正する。

不感帯補正部２１Ｂには、トルク目標値Ｔｍ^＊と、後述する制振制御ＦＢ演算部２２により算出される第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊とが入力される。

不感帯補正部２１Ｂは、入力されたトルク目標値Ｔｍ^＊から、不感帯区間を跨いでモータ４のトルクが上昇するか、減少するかを推定するトルク変化方向の推定を行う。そして、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊と推定したトルク変化方向とに基づき、車両モデル２１Ａの不感帯区間を所定の値だけ短く、または長くする。なお、不感帯補正部２１Ｂにおける不感帯区間の補正方法の詳細は後述する。

次に、制御系遅れ要素２１Ｃを説明する。

制御系遅れ要素２１Ｃでは、制御演算時間遅れｅ^－Ｌ１ｓ、モータ応答遅れＧａ（ｓ）、センサ信号処理時間遅れｅ^－Ｌ２ｓを加味する。ここで、Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ制御演算時間、センサ信号処理時間である。制御演算時間は、ねじり振動制御演算に要する時間、即ち、トルク目標値Ｔｍ^＊が入力されてから最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊を算出するのに要する時間の時間遅れ分に相当し、センサ信号処理時間は、回転センサ６等の各種センサで信号を検知するのに要する時間や検出した信号値を処理するのに要する時間の時間遅れ分に相当する。

モータ応答遅れＧａ（ｓ）は、次式（３１）で表される。モータ応答遅れＧａ（ｓ）とは、最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊に対して、実際にモータトルクＴｍが発生するまでの時間である。但し、τ_ａはモータ応答時定数である。

次に、駆動軸ねじり角速度ＦＢ演算部２１Ｄについて説明する。

駆動軸ねじり角速度ＦＢ指令値Ｔ_ＦＢは、車両モデル２１Ａより算出した駆動軸ねじれ角速度推定値（ωｄ＾＝（ωｍ／Ｎ）－ωｗ）を用いて、次式（３２）で表される。

さらに、上式は、（４），（６）式より次式（３３）のように書き換えることができる。

また、（１７）式は、以下の（３４）式のように変形できる。

ここで、ζｐは駆動トルク伝達系の減衰係数、ωｐは駆動トルク伝達系の固有振動周波数である。

さらに、（３４）式の極と零点を調べると、α≒ｃ_０／ｃ_１となるため極零相殺すると次式（３５）となる。

（３３），（３５）式より、駆動軸ねじり角速度ＦＢ指令値Ｔ_ＦＢをモータトルクＴｍ（トルク目標値Ｔｍ^＊）から減算した場合、駆動軸トルクＴｄは次式（３６）で表される。

（３６）式を変形すると駆動軸ねじり角速度ＦＢ系の伝達特性は次式（３７）で表される。

モータ４から駆動軸８へのトルク応答を理想化した規範応答は、Ｔｍ^＊からＴｄの応答が振動系とならない（アンダーシュートとなる）ものと考えると次式（３８）で表される。

駆動軸ねじり角速度ＦＢ系の伝達特性と、規範応答が一致する条件は次式（３９）となる。

（３９）式よりフィードバックゲインＫ_ＦＢ１は次式（４０）で定められる。

図５に示すように、車両モデル２１Ａは、減算器２１１ａ、ωｄ＾を生成する積分要素２１１ｂ、θを生成する積分要素２１１ｃ、不感帯要素２１１ｄ（Ｉ（θ））、比例要素２１１ｅ（Ｋｄ）、フィルタ２１１ｆ（Ｈｗ（ｓ））、減算器２１１ａからなる負帰還ループ２１１を備える。

減算器２１１ａのプラス側には、駆動軸ねじり角速度ＦＢ演算部２１Ｄの出力である駆動軸ねじり角速度ＦＢ指令値Ｔ_ＦＢに、制御系遅れ要素２１Ｃである制御演算時間ｅ^-Ｌ１ｓとモータ応答遅れＧａ（ｓ）を考慮した値Ｔｍであって、比例要素２１２（１／ＪｍＮ）を通したもの（Ｔｍ／ＪｍＮ）が入力される。減算器２１１ａのマイナス側にはフィルタ２１１ｆ（Ｈｗ（ｓ））の出力（Ｈｗ（ｓ）・Ｔｄ）が入力される。また、積分要素２１１ｂの出力（（２４）式）に、センサ信号処理時間遅れｅ^－Ｌ２ｓを加味した値が駆動軸ねじり角速度ＦＢ演算部２１Ｄに出力される。

不感帯要素２１１ｄ（Ｉ（θ））では、積分要素２１１ｃで算出されるθについて、（３０）式に従い以下の式（４１）のように変換する。

また、車両モデル２１Ａは、駆動軸ねじり角速度ＦＢ指令値Ｔ_ＦＢに、制御系遅れ要素２１Ｃである制御演算時間ｅ^-Ｌ１ｓとモータ応答遅れＧａ（ｓ）を考慮した値Ｔｍであって比例要素２１３（１／Ｊｍ）を通した出力（Ｔｄ／Ｊｍ）と、比例要素２１１ｅ（Ｋｄ）の出力（Ｔｄ）であって比例要素２１４（１／ＪｍＮ）を通した出力（Ｔｄ／ＪｍＮ）との差分を出力する減算器２１５を備える。さらに、減算器２１５の出力を積分したモータ角速度推定値ωｍ＾（（２３）式）を出力する積分要素２１６を備える。よって、車両モデル２１Ａは、モータ角速度推定値ωｍ＾の推定値算出工程を行い、第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊に対するモータ回転数Ｎｍ＾を推定することができる。

図５に示すように、駆動軸ねじり角速度ＦＢ演算部２１Ｄは、積分要素２１１ｂの出力（ωｄ＾）であって、センサ信号処理時間遅れｅ^－Ｌ２ｓを加味した値にゲインＫ_ＦＢ１を乗ずる比例要素２１７（Ｋ_ＦＢ１）と、トルク目標値Ｔｍ^＊と比例要素２１７の出力との差分を第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊として出力する減算器２１８とを有する。よって、駆動軸ねじり角速度ＦＢ演算部２１Ｄは、結果的にフィードフォワード工程を行うことができる。

次に、制振制御ＦＢ演算部２２について説明する。

制振制御ＦＢ演算部２２は、減算器２２１と、フィルタ２２２とを含む。減算器２２１は、制振制御ＦＦ演算部２１の車両モデル２１Ａにより算出した第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊に対するモータ回転数推定値Ｎｍ＾とモータ角速度検出値ωｍから求められるモータ４の回転数（モータ回転数検出値）Ｎｍとの差分を出力する。制振制御ＦＢ演算部２２は、減算器２２１の出力された差分を、伝達特性Ｇｐ（ｓ）（（８）式）の逆特性とバンドパスフィルタＨ（ｓ）からなるフィルタ２２２（Ｈ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ））を通して第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊を算出する。このバンドパスフィルタＨ（ｓ）は、中心周波数が車両の駆動系のねじり共振周波数と一致している。

上記のように構成された電動車両の制御装置２においては、ギヤのバックラッシュ特性を模擬した不感帯区間を有する車両モデル２１Ａを用いているため、ギヤバックラッシュ発生時にも駆動軸ねじり振動を抑制することができる。

ところで、不感帯区間を有する車両モデルを用いる場合においても、生産時におけるギヤバックラッシュ特性のばらつきや、摩耗等によるギヤの経年劣化により、車両の実際のバックラッシュ特性と、車両モデルの不感帯区間との間に乖離が生じ、駆動軸ねじり振動の抑制効果が低下する虞がある。

これに対し、本実施形態の電動車両の制御装置２は、トルク目標値Ｔｍ^＊から、モータ４のトルクが不感帯区間を跨いで上昇または減少するか（トルク変化方向）を推定するとともに、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊と推定したトルク変化方向とに基づき、車両モデル２１Ａの不感帯区間を補正する不感帯補正部２１Ｂを備える。従って、電動車両１０の実際のバックラッシュ特性と、車両モデル２１Ａの不感帯区間との乖離を小さくすることができ、バックラッシュ発生時においても駆動軸ねじり振動による電動車両１０の振動や騒音を抑制することができる。即ち、駆動軸ねじり振動の抑制効果が向上する。

以下、不感帯補正部２１Ｂによる補正処理の詳細を説明する。

図７は、不感帯区間と電動車両１０のギヤバックラッシュ特性（ギヤバックラッシュが生じている区間）とが一致している場合の電動車両１０の運転状態を示す図であり、電動車両１０が減速状態から加速に転じる場面における図である。図７における（ａ）はトルク目標値Ｔｍ^＊及び最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊（即ち、モータ４に生じるトルク）の変化、（ｂ）は第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の変化を示している。また、（ｃ）は電動車両１０の加速度の変化を示しており、電動車両１０の駆動軸ねじり振動が抑制されていないと、加速度の振れ（グラフの縦方向の振れ）は大きくなる。

図７において、時刻ｔ１からｔ２までの間が不感帯区間Ｓである。ｔ１は、トルク目標値Ｔｍ^＊が負から正に変わる時刻であり、ｔ２は、ｔ１から所定時間経過後の時刻である。不感帯区間Ｓにおいて、最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊は０となる。また、図７において、最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊（モータ４に生じるトルク）は不感帯区間Ｓを跨いで負から正へと上昇しており、電動車両１０は、減速状態から加速状態へと遷移している。

図７に示すように、車両モデル２１Ａの不感帯区間と電動車両１０の実際のバックラッシュ特性とが一致している場合、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊は、不感帯区間Ｓも含め、ほぼ一定の値０をとる。また、後述する不感帯区間Ｓと電動車両１０のギヤバックラッシュ特性とが乖離している場合（図８ａ、図８ｂ）に比べ、電動車両１０の加速度の振れが小さい。即ち、電動車両１０の駆動軸ねじり振動が抑制されている。なお、電動車両１０の加速度は、Ｇセンサ等により検出することができる。

図８ａ及び図８ｂは、不感帯区間Ｓと電動車両１０のギヤバックラッシュ特性とが乖離している場合の電動車両１０の運転状態を示す図である。図８ａは、不感帯区間Ｓが電動車両１０の実際のバックラッシュ特性より大きい場合における電動車両１０の運転状態を示す図であり、図８ｂは、不感帯区間Ｓが電動車両１０の実際のバックラッシュ特性より小さい場合における電動車両１０の運転状態を示す図である。図７と同様に、図８ａ、図８ｂも、電動車両１０が減速状態から加速に転じる場面における図である。また、図７と同様に、図８ａ、図８ｂにおける（ａ）はトルク目標値Ｔｍ^＊及び最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊の変化、（ｂ）は第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の変化、（ｃ）は電動車両１０の加速度の変化を示している。なお、図８ａにおいては時刻ｔ１１からｔ１２まで、図８ｂにおいては時刻ｔ２１からｔ２２までが不感帯区間Ｓである。

図８ａに示すように、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓが電動車両１０の実際のバックラッシュ特性よりも大きい場合、時刻ｔ１２の直前から直後にかけて電動車両１０の加速度に大きな振れが表れている。即ち、駆動軸ねじり振動が有効に抑制されていないことが分かる。これは、車両モデル２１Ａにおいて、ギヤバックラッシュ量を実際よりも大きく推定しているため、ガタを多く詰めすぎ、不感帯区間Ｓを通過する前にギヤ同士が衝突してしまうことによる。

ここで、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓが電動車両１０の実際のバックラッシュ特性よりも大きい場合、不感帯区間Ｓにおける実際にはギヤバックラッシュが生じていない区間では、車両モデル２１Ａにおいて、イナーシャやフリクションが実際よりも小さく推定される。このため、モータ４の回転数（モータ回転数検出値）Ｎｍは、車両モデル２１Ａにより算出される第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊に対するモータ回転数推定値Ｎｍ＾まで上昇しない。従って、モータ回転数推定値Ｎｍ＾とモータ回転数検出値Ｎｍとの差分から算出される第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊は、不感帯区間Ｓを通過した時刻ｔ１２から一定時間、正の値となる（図８ａの（ｂ））。

以上のように、電動車両１０が減速状態から加速状態へと遷移する場合であって、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓが電動車両１０の実際のバックラッシュ特性よりも大きい場合には、不感帯区間Ｓを通過する時刻ｔ１２付近から一定時間、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が正の値をとる。従って、このような場合、不感帯補正部２１Ｂは、不感帯区間Ｓを所定の値だけ短くする。これにより、不感帯区間Ｓと実際のバックラッシュ特性との間の乖離が小さくなる。

一方、図８ｂに示すように、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓが電動車両１０の実際のバックラッシュ特性よりも小さい場合にも、不感帯区間Ｓ通過後に、電動車両１０の加速度に大きな振れが表れる。即ち、駆動軸ねじり振動が有効に抑制されていない。これは、車両モデル２１Ａにおいて、ギヤバックラッシュ量を実際よりも小さく推定しているため、ギヤバックラッシュのガタ詰めが完了していない状態でモータ４のトルクを上昇させ始めてしまうことによる。

ここで、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓが電動車両１０の実際のバックラッシュ特性よりも小さい場合、不感帯区間Ｓの通過後にも実際にはギヤバックラッシュが生じているため、車両モデル２１Ａにおいて、不感帯区間Ｓの通過後のイナーシャやフリクションが実際よりも大きく推定される。このため、モータ４の回転数（モータ回転数検出値）Ｎｍは、車両モデル２１Ａにより算出される第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊に対するモータ回転数推定値Ｎｍ＾を超えて上昇する。従って、図８ｂの（ｂ）に示すように、モータ回転数推定値Ｎｍ＾とモータ回転数検出値Ｎｍとの差分から算出される第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊は、不感帯区間Ｓを通過した後、一定時間、負の値をとる。

以上のように、電動車両１０が減速状態から加速状態へと遷移する場合であって、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓが電動車両１０の実際のバックラッシュ特性よりも小さい場合には、不感帯区間Ｓを通過した時刻ｔ２２の後に、一定時間、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が負の値をとる。従って、このような場合、不感帯補正部２１Ｂは、不感帯区間Ｓを所定の値だけ長くする。これにより、不感帯区間Ｓと実際のバックラッシュ特性との間の乖離が小さくなる。

なお、図８ａ及び図８ｂでは、電動車両１０が減速状態から加速状態へと遷移する場合を説明したが、モータ４のトルクが不感帯区間Ｓを跨いで加速状態から減速状態に遷移する場合においても、同様に不感帯区間Ｓを補正することができる。この場合、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓが電動車両１０の実際のバックラッシュ特性よりも大きい場合には、不感帯区間Ｓを通過した時刻から一定時間、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が負の値をとる。反対に、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓが電動車両１０の実際のバックラッシュ特性よりも小さい場合には、不感帯区間Ｓを通過した後に、一定時間、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が正の値をとる。従って、不感帯補正部２１Ｂは、不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが減少している場合、不感帯区間Ｓの通過後における第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が負の値である場合には、不感帯区間Ｓを所定の値だけ短くするように補正し、不感帯区間Ｓの通過後における第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が正の値である場合には、不感帯区間Ｓを所定の値だけ長くするように補正する。これにより、不感帯区間Ｓと実際のバックラッシュ特性との間の乖離が小さくなる。

また、不感帯区間Ｓを短く補正する場合（図８ａ）及び長く補正する場合（図８ｂ）のいずれにおいても、補正量（所定の値）は任意に決定することができる。例えば、補正量が小さいまたは大きいために、補正後の不感帯区間Ｓが実際のバックラッシュ特性に一致しないような場合には、モータ４のトルクが再び不感帯区間Ｓを跨ぐ際に、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が正または負の値となり、不感帯区間Ｓが再度補正される。即ち、１回の補正では不感帯区間Ｓが実際のバックラッシュ特性に一致しない場合でも、再度、補正がなされる度に不感帯区間Ｓが実際のバックラッシュ特性に近づいていく。

図９は、不感帯区間Ｓの補正処理を説明するフローチャートである。なお、以下の処理はいずれも不感帯補正部２１Ｂ（モータコントローラ２）により所定時間ごとに繰り返し実行される。また、不感帯補正部２１Ｂには、常にまたは所定時間ごとにトルク目標値Ｔｍ^＊及び第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が入力される。

ステップＳ１１及びＳ１２は、不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが上昇または減少するかを推定するトルク変化方向推定ステップである。

ステップＳ１１において、不感帯補正部２１Ｂは、トルク目標値Ｔｍ^＊に基づき、ギヤバックラッシュの発生があるか否かを判断する。具体的には、モータコントローラ２が設定したトルク目標値Ｔｍ^＊が、前回値と今回値との間で符号が負から正、または正から負に変化している（即ち、トルク目標値Ｔｍ^＊が０を跨ぐ）場合には、ギヤバックラッシュの発生があると判断する。一方、トルク目標値Ｔｍ^＊の前回値と今回値との間で符号が同一の場合は、ギヤバックラッシュの発生がないと判断する。

ステップＳ１１において、ギヤバックラッシュの発生があると判断すると、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ１２の処理を実行する。一方、ギヤバックラッシュの発生がないと判断した場合、不感帯区間Ｓの補正処理を終了する。

ステップＳ１２において、不感帯補正部２１Ｂは、トルク目標値Ｔｍ^＊に基づき、不感帯区間Ｓを跨いで（即ち、トルク目標値Ｔｍ^＊が０を跨ぐ）モータ４のトルクが上昇または減少するか（トルク変化方向）を推定する。トルク目標値Ｔｍ^＊が前回値と今回値との間で符号が負から正に変化している場合、トルクが不感帯区間Ｓを跨いで上昇していると推定する。一方、トルク目標値Ｔｍ^＊が前回値と今回値との間で符号が正から負に変化している場合、トルクが不感帯区間Ｓを跨いで減少していると推定する。推定されたトルク変化方向は、判定信号ｓ１として記憶される。

なお、上記のギヤバックラッシュの発生の有無の判断方法、トルク変化方向の推定方法は一例であり、これらに限られるものではない。

ステップＳ１３～Ｓ１５は、不感帯区間Ｓを通過したか否かを判断するステップである。

ステップＳ１３において、不感帯補正部２１Ｂは、電動車両１０のモータ４及び駆動輪９ａ，９ｂ間の駆動力伝達系（駆動力伝達系とする）が、不感帯区間Ｓを通過したか否かを判断する。不感帯区間Ｓを通過したか否かは、モータコントローラ２内の演算により判断することができ、例えば、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓと、トルク目標値Ｔｍ^＊との関係等から判断されるが、これに限られない。駆動力伝達系が不感帯区間Ｓを通過していない場合、駆動力伝達系は不感帯区間Ｓにある。この場合、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ１４の処理を実行する。

一方、ステップＳ１３において、駆動力伝達系が不感帯区間Ｓを通過したと判断した場合、駆動力伝達系は不感帯区間に無いため、不感帯補正部２１Ｂは、不感帯区間Ｓの補正処理を終了する。

ステップＳ１４において、不感帯補正部２１Ｂは、トルク目標値Ｔｍ^＊と車両モデル２１Ａに基づき、駆動力伝達系が不感帯区間にあるか否かを推定する。具体的には、不感帯補正部２１Ｂは、式（３０）で示した駆動軸ねじり角度θの定義域に基づき、駆動軸ねじり角度推定値θｄ＾を算出する。そして、駆動軸ねじり角度推定値θｄ＾が０である場合には不感帯区間Ｓにあると判断し、０でない場合には、不感帯区間Ｓにないと判断する。不感帯区間Ｓにあるか否かの判断は、判定信号ｓ２として記憶される。

なお、ステップＳ１４の前に、ステップＳ１３において駆動力伝達系が不感帯区間Ｓを通過したか否かを判断するのは、電動車両１０が停止している場合にも、駆動軸ねじり角度推定値θｄ＾が０となるからである。即ち、ステップＳ１３が無い場合、不感帯区間Ｓを通過後に電動車両１０が停止している場合にもステップＳ１４において駆動力伝達系が不感帯区間Ｓにあると誤判断されてしまう虞がある。このような場合を避けるために、ステップＳ１３が設けられている。

ステップＳ１５において、不感帯補正部２１Ｂは、判定信号ｓ２に基づき、不感帯区間Ｓの通過が完了したか否かを判断する。具体的には、前回のｓ２の判定信号が、駆動力伝達系が不感帯区間にあるという判断であり、今回のｓ２の判定信号が、駆動力伝達系が不感帯区間に無いという判断であった場合、不感帯区間Ｓの通過が完了したと判断する。一方、前回及び今回のｓ２の判定信号がいずれも駆動力伝達系が不感帯区間にあるという判断であった場合、不感帯区間Ｓの通過が完了していないと判断する。

ステップＳ１５において、不感帯区間Ｓの通過が完了していると判断した場合、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ１６の処理を実行する。一方、不感帯区間Ｓの通過が完了していないと判断した場合、不感帯補正部２１Ｂは、再びステップＳ１１からの処理を実行する。

ステップＳ１６～Ｓ１９は、不感帯区間Ｓとバックラッシュ特性の大小関係を推定するステップである。

ステップＳ１６において、不感帯補正部２１Ｂは、駆動軸伝達系が不感帯区間Ｓの通過を完了してから所定時間ｔｃが経過したか否かを判断する。所定時間ｔｃの経過は、例えばステップＳ１５の判断時にタイマーを起動し、タイマーの値が所定時間ｔｃ以上の場合に不感帯区間Ｓの通過完了から所定時間ｔｃが経過したと判断する。一方、タイマーの値が所定時間ｔｃより小さい場合には、不感帯区間Ｓの通過完了から所定時間ｔｃが経過していないと判断する。

ステップＳ１６において、駆動力伝達系が不感帯区間Ｓの通過を完了してから所定時間ｔｃが経過していないと判断した場合、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ１７の処理を実行する。一方、不感帯区間Ｓの通過完了から所定時間ｔｃが経過したと判断した場合、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ１８の処理を実行する。

ステップＳ１７において、不感帯補正部２１Ｂは、制振制御ＦＢ演算部２２において算出された第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊を記憶する。第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊は、例えば、所定時間ｔｃ分の第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊を格納することができるリングバッファＢｔｆｂに格納することで記憶される。

ステップＳ１７において、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊を記憶すると、不感帯補正部２１Ｂは、再びステップＳ１６の処理を実行する。これにより、駆動力伝達系が不感帯区間Ｓを通過した後、所定時間ｔｃが経過するまでの間の第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊がリングバッファＢｔｆｂに格納される。なお、所定時間ｔｃは、不感帯区間Ｓと実際のバックラッシュ特性が一致していない場合において、不感帯区間Ｓの通過時刻から、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が正または負に振れる時刻までの時間よりも大きい値に設定される。

駆動力伝達系が不感帯区間Ｓの通過を完了してから所定時間ｔｃが経過すると、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ１８において、記憶（リングバッファＢｔｆｂに格納）された不感帯区間Ｓを通過後所定時間ｔｃが経過するまでの間の第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊を算出する。

ステップＳ１９において、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ１２において記憶された判定信号ｓ１（トルク変化方向）と、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊とに基づき、不感帯区間Ｓと、実際のギヤバックラッシュ特性との大小関係を推定する。具体的には、以下の通り判断する。第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊が０である場合、不感帯区間Ｓと実際のギヤバックラッシュ特性とが一致していると判断する。判定信号ｓ１において、トルク変化方向が不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが上昇しており、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊が正の値である場合、不感帯区間Ｓは実際のギヤバックラッシュ特性よりも大きいと判断する。判定信号ｓ１において、トルク変化方向が不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが上昇しており、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊が負の値である場合、不感帯区間Ｓは実際のギヤバックラッシュ特性よりも小さいと判断する。反対に、判定信号ｓ１において、トルク変化方向が不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが減少しており、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊が正の値である場合、不感帯区間Ｓは実際のギヤバックラッシュ特性よりも小さいと判断する。また、判定信号ｓ１において、トルク変化方向が不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが減少しており、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊が負の値である場合、不感帯区間Ｓは実際のギヤバックラッシュ特性よりも大きいと判断する。

ステップＳ２０は、不感帯区間Ｓを補正する不感帯区間補正ステップである。

ステップＳ２０において、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ１９において、判断した不感帯区間Ｓと、実際のギヤバックラッシュ特性との大小関係に基づき、不感帯区間Ｓを補正する。即ち、ステップＳ１９において、不感帯区間Ｓが実際のギヤバックラッシュ特性よりも大きいと判断した場合、不感帯区間Ｓを所定の値だけ短くするように補正する。一方、ステップＳ１９において、不感帯区間Ｓが実際のギヤバックラッシュ特性よりも小さいと判断した場合、不感帯区間Ｓを所定の値だけ長くするように補正する。なお、不感帯区間Ｓと実際のギヤバックラッシュ特性が一致している場合、不感帯補正部２１Ｂは、不感帯区間Ｓの補正を行わない。

ステップＳ２０の処理を実行すると、不感帯補正部２１Ｂは、不感帯区間Ｓの補正処理を終了する。

なお、本実施形態においては、トルク変化方向と所定時間ｔｃ分の第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊に基づき、不感帯区間Ｓを補正しているが、ステップＳ１９までの処理を所定回数実行してから不感帯区間Ｓを補正してもよい。この場合、ステップＳ１９において、推定された不感帯区間Ｓと実際のギヤバックラッシュ特性との大小関係のデータをリングバッファＢｔｆｂとは別のリングバッファＢに格納する。そして、ステップＳ１９までの処理を所定回数実行した後、リングバッファＢに格納されたデータにおいて、不感帯区間Ｓがすべて実際のギヤバックラッシュ特性よりも大きい場合には不感帯区間Ｓを短くするように補正し、不感帯区間Ｓがすべて実際のギヤバックラッシュ特性よりも小さい場合に不感帯区間Ｓを長くするように補正する。このように、不感帯区間Ｓと実際のギヤバックラッシュ特性との大小関係を複数回判断してから補正することで、補正方向（不感帯区間Ｓを小さくするか、大きくするか）をより正確に判断することができる。

また、本実施形態においては、所定時間ｔｃ分の第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊によって第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の符号（正負）を判断しているが必ずしもこれに限られない。例えば所定の基準値を設定し、基準値よりも大きいか否か、または、基準値よりも小さいか否かで第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の符号を判断してもよい。

上記した第１実施形態の電動車両１０の制御方法及び制御装置２によれば、以下の効果を得ることができる。

電動車両１０の制御方法は、トルク目標値Ｔｍ^＊と、車両モデル２１Ａから出力される駆動軸ねじり角速度推定値（ねじり角速度）ωｄ＾とを用いて第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊を演算する工程と、モータ４の回転数Ｎｍに基づき第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊を演算する工程と、第１のトルク指令値Ｔｍ_１ ^＊と第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊とを加算して最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊を得る工程と、最終トルク指令値Ｔｍ_ｆ ^＊に従ってモータトルクを制御する工程と、を含む。車両モデル２１Ａは、ギヤバックラッシュを模擬した区間であって、トルク目標値Ｔｍ^＊に基づき推定される不感帯区間Ｓを含む。そして、トルク目標値Ｔｍ^＊に基づき不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが上昇または減少するかを推定するトルク変化方向の推定を行い、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊とトルク変化方向に基づき、不感帯区間Ｓを補正する補正処理を実行する。このように、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓは、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊とトルク変化方向に基づき補正される。これにより、車両の実際のバックラッシュ特性と、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓとの乖離を小さくすることができ、バックラッシュ発生時においても駆動軸ねじり振動による車両の振動や騒音を抑制することができる。即ち、駆動軸ねじり振動の抑制効果が向上する。

電動車両１０の制御方法は、不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが上昇しており（即ち、電動車両１０が減速から加速に転じる場面において）、不感帯区間Ｓの通過後における第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が正の値である場合には、不感帯区間Ｓを所定の値だけ短くするように補正する。また、不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが上昇しており、不感帯区間Ｓの通過後における第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が負の値である場合には、不感帯区間Ｓを所定の値だけ長くするように補正する。これにより、電動車両１０が減速から加速に転じる場面において、簡易且つ正確に不感帯区間Ｓを補正することができる。

電動車両１０の制御方法は、不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが減少しており（即ち、電動車両１０が加速から減速に転じる場面において）、不感帯区間Ｓの通過後における第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が正の値である場合には、不感帯区間Ｓを所定の値だけ長くするように補正する。また、不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが減少しており、不感帯区間Ｓの通過後における第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊が負の値である場合には、不感帯区間Ｓを所定の値だけ短くするように補正する。これにより、電動車両１０が加速から減速に転じる場面において、簡易且つ正確に不感帯区間Ｓを補正することができる。

電動車両の制御装置２は、トルク目標値Ｔｍ^＊と、車両モデル２１Ａから出力される駆動軸ねじり角速度推定値（ねじり角速度）ωｄ＾とを用いて第１のトルク指令値Ｔｍ１^＊を演算する制振制御フィードフォワード演算部（フィードフォワード演算部）２１と、モータ４の回転数Ｎｍに基づき第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊を演算する制振制御フィードバック演算部（フィードバック演算部）２２とを備える。電動車両の制御装置２は、車両モデル２１Ａがギヤバックラッシュを模擬した不感帯区間Ｓを含む。また、電動車両の制御装置２は、トルク目標値Ｔｍ^＊に基づき不感帯区間Ｓを跨いでモータ４のトルクが上昇または減少するかを推定するトルク変化方向の推定を行い、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊とトルク変化方向に基づき、不感帯区間Ｓを補正する不感帯補正部２１Ｂを備える。このように、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊とトルク変化方向に基づき車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓを補正する不感帯補正部２１Ｂを備えるため、電動車両１０の実際のバックラッシュ特性と、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓとの乖離を小さくすることができる。従って、バックラッシュ発生時においても駆動軸ねじり振動による車両の振動や騒音を抑制することができる。即ち、駆動軸ねじり振動の抑制効果が向上する。

なお、本実施形態においては、車両モデル２１Ａとは別の構成である不感帯補正部２１Ｂにより不感帯区間Ｓの補正処理を実行するものとしたが、不感帯補正部２１Ｂを車両モデル２１Ａの内部に組み込み、車両モデル２１Ａ内で不感帯区間Ｓの補正処理を実行するものとしてもよい。

（第２実施形態）
図１０を参照して、第２実施形態の電動車両１０の制御方法及び電動車両の制御装置２を説明する。なお、第１実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１０は、第２実施形態の電動車両１０の制御方法及び電動車両の制御装置２による補正処理を説明するフローチャートである。第２実施形態では、トルク変化方向推定ステップにおいて、トルク変化方向が上昇または減少のいずれか一方の場合にのみ、補正処理を継続（実行）する点が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と同様に、以下の処理はいずれも不感帯補正部２１Ｂ（モータコントローラ２）により所定時間ごとに繰り返し実行される。また、不感帯補正部２１Ｂには、常にまたは所定時間ごとにトルク目標値Ｔｍ^＊及び第２のトルク指令値Ｔｍ２^＊が入力される。

ステップＳ１１において、不感帯補正部２１Ｂは、第１実施形態と同様に、ギヤバックラッシュの発生の有無を判断する。ギヤバックラッシュの発生がある場合、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ２２の処理を実行する。ギヤバックラッシュの発生が無い場合、不感帯補正部２１Ｂは、補正処理を終了する。

ステップＳ２２において、不感帯補正部２１Ｂは、トルク目標値Ｔｍ^＊に基づきトルク変化方向の推定を行い、トルク変化方向が設定された所定の一方向（例えば上昇）であるか否かを判断する。トルク変化方向が所定の方向（上昇）である場合、補正処理を継続し、トルク変化方向が所定の方向でない場合（減少の場合）、補正処理をキャンセルする。トルク変化方向の推定は、第１実施形態と同様に、トルク目標値Ｔｍ^＊が前回値と今回値との間で符号がどのように変化しているか（負から正、または正から負）により推定する。不感帯補正部２１Ｂは、トルク変化方向の推定に基づき、トルク変化方向が所定の方向（上昇）であるか否かを判断し、所定の方向（上昇）である場合にのみ、補正処理を継続する。例えば、モータ４のトルクが不感帯区間Ｓを跨いで上昇する場合にのみ、補正処理を継続し、ステップＳ１３以降の処理を実行する。一方、モータ４のトルクが不感帯区間Ｓを跨いで減少する場合には、補正処理をキャンセルし、ステップＳ１３以降の処理を実行しない。

このように、ステップＳ２２において、トルク変化方向が所定の一方向（上昇）である場合、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ１３以降の処理を実行し、トルク変化方向が所定の一方向（上昇）ではない場合、補正処理をキャンセルする。

ステップＳ１３～Ｓ１８は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ１８の処理（第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊の算出）を実行すると、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ２９の処理を実行する。

ステップＳ２９において、不感帯補正部２１Ｂは、ステップＳ１８で算出した第２のトルク指令値Ｔｍ２^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊に基づき、不感帯区間Ｓと、実際のギヤバックラッシュ特性との大小関係を推定する。第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊が０である場合、不感帯区間Ｓと実際のギヤバックラッシュ特性とが一致していると判断する。ステップＳ２２における所定の（トルク変化）方向が上昇の場合、第２のトルク指令値Ｔｍ２^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊が正の値であれば、不感帯区間Ｓは実際のギヤバックラッシュ特性よりも大きいと判断し、負の値であれば、不感帯区間Ｓは実際のギヤバックラッシュ特性よりも小さいと判断する。

ステップＳ２０の処理（不感帯区間補正ステップ）は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ２０の処理を実行すると、不感帯補正部２１Ｂは、不感帯区間Ｓの補正処理を終了する。

なお、本実施形態では、所定の（トルク変化）方向を上昇に設定した例を説明したが、所定の方向を減少に設定してもよい。この場合、ステップＳ２９において、不感帯補正部２１Ｂは、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の平均値Ｔｍ_２ａｖｅ^＊が正の値であれば、不感帯区間Ｓは実際のギヤバックラッシュ特性よりも小さいと判断し、負の値であれば、不感帯区間Ｓは実際のギヤバックラッシュ特性よりも大きいと判断する。

また、第１実施形態と同様に、本実施形態においても、ステップＳ２９までの処理を所定回数実行してから不感帯区間Ｓを補正してもよい。

以上のとおり、本実施形態においては、トルク変化方向が上昇または減少のいずれか一方の場合にのみ、補正処理を実行する。このように、トルク変化方向を一方向に限定して補正処理を実行することで、不感帯区間Ｓとバックラッシュ特性の大小関係の推定をより容易にすることができる。即ち、より容易に、電動車両１０の実際のバックラッシュ特性と、車両モデル２１Ａの不感帯区間Ｓとの乖離を小さくすることができ、より容易に駆動軸ねじり振動の抑制効果を向上させることができる。

なお、いずれの実施形態においても、不感帯区間Ｓの補正を、不感帯区間Ｓを所定の値だけ長く、または短くすることにより行っているが、必ずしもこれに限られない。例えば、予め実験等により第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の振れ幅と、不感帯区間Ｓと実際のバックラッシュ特性の乖離の度合いの関係を取得しておき、第２のトルク指令値Ｔｍ_２ ^＊の振れ幅に応じて不感帯区間Ｓの補正量を決定してもよい。

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。

上記した各実施形態は、それぞれ単独の実施形態として説明したが、適宜組み合わせてもよい。

２、モータコントローラ（電動車両の制御装置），１０、電動車両，２０、制振制御演算部，２１、制振制御フィードフォワード演算部，２１Ａ、車両モデル，２１Ｂ、不感帯補正部，２２、制振制御フィードバック演算部

Claims (5)

1. 車両情報に基づいて設定されるトルク目標値に基づいてトルク指令値を算出し、前記トルク指令値に基づいて駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御方法であって、
   前記トルク目標値と、前記モータの駆動軸に接続される動力伝達機構の特性をモデル化した車両モデルから出力される駆動軸ねじり角速度とを用いたフィードフォワード演算により第１のトルク指令値を演算する工程と、
   前記モータの回転数を検出し、当該検出値に基づくフィードバック演算により第２のトルク指令値を演算する工程と、
   前記第１のトルク指令値と前記第２のトルク指令値とを加算して最終トルク指令値を得る工程と、
   前記最終トルク指令値に従ってモータトルクを制御する工程と、を含み、
   前記車両モデルは、モータトルクが駆動軸に伝達されないギヤバックラッシュを模擬した区間であって、前記トルク目標値に基づき推定される不感帯区間を含み、
   前記電動車両の制御方法は、
   前記トルク目標値に基づき前記不感帯区間を跨いで前記モータのトルクが上昇または減少するかを推定するトルク変化方向の推定を行い、前記第２のトルク指令値と前記トルク変化方向に基づき、前記不感帯区間を補正する補正処理を実行する、
   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、
   前記トルク変化方向が上昇または減少のいずれか一方の場合にのみ、前記補正処理を実行する、
   電動車両の制御方法。
3. 請求項１または２に記載の電動車両の制御方法であって、
   前記補正処理は、
   前記トルク変化方向の推定において前記モータのトルクが上昇しており、前記不感帯区間通過後における第２のトルク指令値が正の値である場合には、前記不感帯区間を所定の値だけ短くするように補正し、前記不感帯区間通過後における第２のトルク指令値が負の値である場合には、前記不感帯区間を所定の値だけ長くするように補正する、
   電動車両の制御方法。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の電動車両の制御方法であって、
   前記補正処理は、
   前記トルク変化方向の推定において前記モータのトルクが減少しており、前記不感帯区間通過後における第２のトルク指令値が正の値である場合には、前記不感帯区間を所定の値だけ長くするように補正し、前記不感帯区間通過後における第２のトルク指令値が負の値である場合には、前記不感帯区間を所定の値だけ短くするように補正する、
   電動車両の制御方法。
5. 車両情報に基づいて設定されるトルク目標値に基づいてトルク指令値を算出し、前記トルク指令値に基づいて、駆動輪につながるモータのトルクを制御する電動車両の制御装置であって、
   前記トルク目標値と、前記モータの駆動軸に接続される動力伝達機構の特性をモデル化した車両モデルから出力される駆動軸ねじり角速度とを用いたフィードフォワード演算により第１のトルク指令値を演算するフィードフォワード演算部と、
   前記モータの回転数を検出し、当該検出値に基づくフィードバック演算により第２のトルク指令値を演算するフィードバック演算部と、を備え、
   前記電動車両の制御装置は、
   前記第１のトルク指令値と前記第２のトルク指令値とを加算して得られる最終トルク指令値に従ってモータトルクを制御し、
   前記車両モデルは、モータトルクが駆動軸に伝達されないギヤバックラッシュを模擬した区間であって、前記トルク目標値に基づき推定される不感帯区間を含み、
   前記電動車両の制御装置は、前記トルク目標値に基づき前記不感帯区間を跨いで前記モータのトルクが上昇または減少するかを推定するトルク変化方向の推定を行い、前記第２のトルク指令値と、前記トルク変化方向に基づき、前記不感帯区間を補正する不感帯補正部をさらに備える、
   電動車両の制御装置。

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