JP6954062B2 - 電動車両の制御方法、及び、制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動車両の制御方法、及び、制御装置に関する。

従来、フィードフォワード（Ｆ／Ｆ）補償器とフィードバック（Ｆ／Ｂ）補償器とを用いたフィードフォワード、フィードバック制御系によりモータトルク指令値を算出することで、ドライブシャフトのねじりに起因した振動を除去する機能を有する電動車両の制振制御装置が知られている。

特開２００３−９５６６号公報

ここで、特許文献１に開示された制振制御装置のフィードバック制御系では、モータトルクから制御対象のモータ回転角速度への伝達特性をモデル化した車両モデルを用いてモータ回転角速度を推定し、モータ回転角速度の推定値と検出値の偏差に基づいてフィードバックトルクを算出している。

しかしながら、上記車両モデルは、一つのモータで２輪駆する車両を前提として設計されているため、左右駆動輪においてそれぞれ独立したモータを駆動源として有している場合に左右のモータからの制駆動力（制駆動力）が別個に入力されると、上記車両モデルにより算出されたモータ回転角速度推定値と実際のモータ回転角速度とが乖離してしまう。このため、当該乖離を補償するために、上述のＦ／Ｂ補償器から必要以上の振動抑制補償値が出力されてしまい、ドライバの意図した加減速（アクセル操作、ブレーキ操作（回生協調等を含む））を得ることができない場合がある。

本発明は、左右の駆動輪がそれぞれ備えるモータから制駆動力が別個に入力された場合でも、モータ回転角速度推定値と実際のモータ回転角速度とを一致させて、Ｆ／Ｂ補償器から余分な振動抑制補償値が出力されるのを抑制することを目的とする。

本発明の一態様における車両の制御方法は、車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、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る。この電動車両の制御方法は、左右の駆動輪がモータをそれぞれ別個に備え、モータトルク指令値に基づいて複数の前記モータそれぞれに対する目標トルク指令値算出し、モータの回転角速度を検出する。そして、目標トルク指令値を入力とし、電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施した最終トルク指令値を算出する制振制御をモータのそれぞれに実行する。制振制御では、目標トルク指令値に基づくフィードフォワード演算により第１のトルク指令値を算出し、第１のトルク指令値に基づいて、モータに対するトルク指令値の入力からモータの回転角速度までの伝達特性を模擬した車両モデルを用いてモータの回転角速度を推定し、車両モデルの逆特性と、車両のねじり振動周波数近傍の周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタとで構成されるフィルタを用いて、モータの回転角速度の検出値と推定値との偏差から第２のトルク指令値を算出し、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得られる最終トルク指令値に従ってモータのトルクを制御し、一方の前記駆動輪につながるモータを第１モータとし、他方の駆動輪につながるモータを第２モータとした場合に第２モータの制駆動トルクが車両に入力された際には、第２モータの制駆動トルクの入力から第１モータの回転角速度までの伝達関数のフィルタを用いて第１モータの回転角速度の推定値を補正する。

本発明の一態様における車両の制御方法は、車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、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る。この電動車両の制御方法は、左右の駆動輪がモータをそれぞれ別個に備え、モータトルク指令値に基づいて複数の前記モータそれぞれに対する目標トルク指令値算出し、モータの回転角速度を検出する。そして、目標トルク指令値を入力とし、電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施した最終トルク指令値を算出する制振制御をモータのそれぞれに実行する。制振制御では、目標トルク指令値に基づくフィードフォワード演算により第１のトルク指令値を算出し、第１のトルク指令値に基づいて、モータに対するトルク指令値の入力からモータの回転角速度までの伝達特性を模擬した第１車両モデルを用いてモータの回転角速度を推定し、車両モデルの逆特性と、車両のねじり振動周波数近傍の周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタとで構成されるフィルタを用いて、モータの回転角速度の検出値と推定値との偏差から第２のトルク指令値を算出し、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得られる最終トルク指令値に従ってモータのトルクを制御し、一方の前記駆動輪につながるモータを第１モータとし、他方の駆動輪につながるモータを第２モータとした場合に、第２モータに対する第１トルク指令値から第１モータの回転角速度までの伝達特性を模擬した第２車両モデルを用いて、第１モータの回転角速度の推定値を補正する。

図１は、本発明の制御装置が適用される電動車両のシステム構成（システム構成１）を示すブロック図である。 図２は、本発明の制御装置が適用される電動車両のシステム構成（システム構成２）を示すブロック図である。 図３は、本発明の制御装置が適用される電動車両のシステム構成（システム構成３）を示すブロック図である。 図４は、電動モータコントローラ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。 図５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６は、前後左右駆動力分配処理を説明するための図である。 図７は、左右駆動力分配処理を説明するための図である。 図８は、左右駆動輪において独立したモータを有する車両の運動方程式を説明する図である。 図９は、第１実施形態のシステム構成３における制振制御演算処理を実現するブロック構成図である。 図１０は、第１実施形態のシステム構成３における制振制御演算処理で用いる車両モデルの一例を示すブロック構成図である。 図１１は、右の駆動モータのＦ／Ｆ補償器を示すブロック構成図である。 図１２は、左の駆動モータのＦ／Ｆ補償器を示すブロック構成図である。 図１３は、左右の駆動モータのＦ／Ｆ補償器を示すブロック構成図である。 図１４は、第１実施形態のシステム構成１における制振制御演算処理を実現するブロック構成図である。 図１５は、第１実施形態のシステム構成１における制振制御演算処理で用いる車両モデルの一例を示すブロック構成図である。 図１６は、第１、第２実施形態の制御装置をシステム構成３の電動車両に適用した際の制御結果の一例と、従来例に係る制御結果とを示したタイムチャートである。 図１７は、第１、第２実施形態の制御装置をシステム構成１の電動車両に適用した際の制御結果の一例と、従来例に係る制御結果とを示したタイムチャートである。 図１８は、一つのモータを有する車両の運動方程式を説明する図である。 図１９は、第２実施形態のシステム構成３における制振制御演算処理を実現するブロック構成図である。 図２０は、第２実施形態のシステム構成３における制振制御演算処理で用いる車両モデルの一例を示すブロック構成図である。 図２１は、第２実施形態のシステム構成１における制振制御演算処理を実現するブロック構成図である。 図２２は、第２実施形態のシステム構成１における制振制御演算処理で用いる車両モデルの一例を示すブロック構成図である。

最初に、本発明にかかる電動車両の制御方法が適用される車両のシステム構成（システム構成１、システム構成２、およびシステム構成３）について説明する。

〈システム構成１〉
図１は、本発明の制御方法が適用される電動車両の主要なシステム構成（システム構成１）を示すブロック図である。システム構成１に係る電動車両は、合計４つの駆動モータを備えた４ＷＤ車両である。より詳細には、当該車両は、左右のフロント駆動輪９ｆａ、９ｆｂ、および、左右のリア駆動輪９ｒａ、９ｒｂが駆動源としての電動モータ４ｆａ、ｆｂ、ｒａ、ｒｂをそれぞれ独立して有している。なお、電動車両とは、車両の駆動源の一部または全部として、少なくとも一つの電動モータ（以下単にモータともいう）を備え、電動モータ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。

バッテリ１は、各電動モータ４ｆａ、ｆｂ、ｒａ、ｒｂの駆動電力の放電、および、電動モータ４ｆａ、ｆｂ、ｒａ、ｒｂの回生電力の充電を行う。なお、以下では各電動モータ４ｆａ、ｆｂ、ｒａ、ｒｂをまとめて、単に「各電動モータ４」とも称する。

電動モータコントローラ２は、例えば、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）、および、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）から構成される。電動モータコントローラ２には、車速Ｖ、アクセル開度θ、各電動モータ４のそれぞれの回転子位相α（αｆａ、αｆｂ、αｒａ、αｒｂ）、各電動モータ４のそれぞれの実電流（三相交流の場合は、ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ）、制駆動力指令値等の車両状態を示す各種車両変数の信号がデジタル信号として入力される。電動モータコントローラ２は、入力された信号に基づいて各電動モータ４を制御するためのＰＷＭ信号を生成する。また、生成したＰＷＭ信号に応じて各インバータ３（３ｆａ、３ｆｂ、３ｒａ、３ｒｂ）の駆動信号を生成する。なお、前述の制駆動力指令値は、ブレーキやエンジン出力など、システム構成１のモータ４以外に車両に作用する制駆動力（制駆動トルク）を指示する制駆動力指令値、または、例えばブレーキ圧センサなどのセンサにより検出される計測値等が使用されても良い。

インバータ３（３ｆａ、３ｆｂ、３ｒａ、３ｒｂ）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あるいは逆変換し、各インバータ３にそれぞれつながる電動モータ４に所望の電流を流す。

各電動モータ４（三相交流モータ）は、各インバータ３から供給される交流電流により駆動力を発生し、各減速機５（５ｆａ、５ｆｂ、５ｒａ、５ｒｂ）および各駆動軸８（８ｆａ、８ｆｂ、８ｒａ、８ｒｂ）を介して、左右の駆動輪９（９ｆａ、９ｆｂ、９ｒａ、９ｒｂ）それぞれに駆動力を伝達する。また、電動モータ４は、車両の走行時に左右の各駆動輪９ｆａ、９ｆｂ、９ｒａ、９ｒｂ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、各インバータ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。

電流センサ７ｆ、７ｒは、各電動モータ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。

回転センサ６（６ｆａ、６ｆｂ、６ｒａ、６ｒｂ）は、例えば、レゾルバやエンコーダであり、各電動モータ４それぞれの回転子位相αを検出する。

〈システム構成２〉
図２は、本発明にかかる制御装置が適用される電動車両であって、前述のシステム構成１を備える電動車両とは異なる電動車両の所要なシステム構成（システム構成２）を示すブロック図である。

システム構成２がシステム構成１と異なる主な点は、車両のフロントの構成が、左右の駆動輪９ｆａ、９ｆｂを一つのモータ（電動モータ４ｆ）によって駆動するように構成されていることである。すなわち、システム構成２に係る電動車両は、合計３つの駆動モータを備えた４ＷＤ車両である。システム構成２に係る電動車両は、左右のリア駆動輪９ｒａ、９ｒｂが駆動源としての電動モータ４ｒａ、ｒｂをそれぞれ独立して有し、左右のフロント駆動輪９ｆａ、９ｆｂが共通の駆動源としての電動モータ４ｆを有している。

〈システム構成３〉
図３は、本発明にかかる制御装置が適用される電動車両であって、前述のシステム構成１を備える電動車両とは異なる電動車両の所要なシステム構成（システム構成３）を示すブロック図である。

システム構成３がシステム構成１、および２と異なる主な点は、車両のフロントには駆動モータを備えていないことである。すなわち、システム構成３に係る電動車両は、左右のリア駆動輪９ｒａ、９ｒｂが駆動源としての電動モータ４ｒａ、ｒｂをそれぞれ独立して有する電動車両であって、合計２つの駆動モータを備えた２ＷＤ車両である。

以上が、本実施形形態の電動車両の制御装置が適用される電動車両のシステム構成１、２、および３の概要である。以下では、このようなシステム構成を有する電動車両に適用される本実施系形態の制御方法について説明する。

図４は、電動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。電動モータコントローラ２には、ステップＳ２０１からステップＳ２０５に係る処理が、車両システムが起動している間、一定の間隔で常時実行されるようにプログラムされている。なお、以下の説明において説明する構成および検出値等は、一つの値のみが示されている場合であっても、各システム構成１、２、および３が備える構成数に準じるものとする。例えば、以下における電動モータ４の「回転子位相α（ｒａｄ）」の記載は、システム構成１に適用する場合は「回転子位相α（αｆａ、αｆｂ、αｒａ、αｒｂ）」を示し、システム構成２に適用する場合は「回転子位相α（αｆ、αｒａ、αｒｂ）」を示し、システム構成３に適用する場合は「回転子位相α（αｒａ、αｒｂ）」を示すものとする。

ステップＳ２０１では、車両状態を示す信号が電動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θ（%）、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、電動モータコントローラ２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を乗算することで単位変換して、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）を求める。

電動モータコントローラ２は、アクセル開度θ（%）を、図示しないアクセル開度センサから取得する。なお、アクセル開度θ（%）は、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取得するようにしても良い。

電動モータ４の回転子位相α（ｒａｄ）は、回転センサ６から取得される。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。

電動モータ４に流れる電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ（Ａ）は、電流センサ７から取得される。

直流電流値Ｖ_ｄｃ（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Ｖ_ｄｃ（Ｖ）は、バッテリコントローラ（不図示）から送信される信号により検出するようにしてもよい。

ステップＳ２０２では、電動モータコントローラ２が、車両情報に基づいて、ドライバが要求する基本目標トルクとしてのトルク指令値Ｔｍ^＊を設定する。具体的には、電動モータコントローラ２は、ステップＳ２０１で入力されたアクセル開度θ及び車速Ｖに基づいて、図５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、トルク指令値Ｔｍ^＊を設定する。

次に、システム構成１においては、フロントおよびリア（前後）の駆動力の配分を設定する。

図６は、システム構成１において前後駆動力配分処理を説明するための図である。図中のＫｆは、ドライバ要求トルクとしてのトルク指令値Ｔｍ＊に応じて出力する駆動力を、フロント駆動モータ４ｆａ、ｆｂと、リア駆動モータ４ｒａ、ｒｂとに分配するための値であって、０〜１の間の値に設定される。電動モータコントローラ２は、トルク指令値Ｔｍ＊に、０〜１の間の値に設定されるＫｆを乗じることにより、フロント駆動システムへのフロント目標トルク指令値Ｔｍ１＊を算出する。同時に、電動モータコントローラ２ｆｒは、トルク指令値Ｔｍ＊に、１−Ｋｆを乗じることで、リア駆動システムのリア目標トルク指令値Ｔｍｒ１を算出する。

次に、フロントの左右のモータの駆動力を分配するために、０〜１の間の値に設定されるＫｆｒをフロント目標トルク指令値Ｔｍ１＊に乗じることで第３のトルク目標値Ｔｍ１ａを算出するとともに、フロント目標トルク指令値Ｔｍ１＊に１−Ｋｆｒを乗じることで第４のトルク目標値Ｔｍ１ｂを算出する。

さらに、リアの左右のモータの駆動力を分配するために、０〜１の間の値に設定されるＫｒｒをフロント目標トルク指令値Ｔｍ１＊に乗じることで第１のトルク目標値Ｔｍｒ１ａ＊を算出するとともに、フロント目標トルク指令値Ｔｍ１＊に１−Ｋｒｒを乗じることで第４のトルク目標値Ｔｍｒ１ｂ＊を設定する。

図７は、システム構成３においてリアの左右駆動力配分処理を説明するための図である。システム構成３は、リアの２ＷＤ車両であって、駆動力を前後に分配しないので、ドライバ要求トルクとしてのトルク指令値Ｔｍ＊がそのままリアの目標トルク指令値Ｔｍｒ１となる。図中のＫｒｒは、リアの目標トルク指令値Ｔｍｒ１に応じて出力する駆動力を、リア駆動モータ４ｒａと、リア駆動モータ４ｒｂとに分配するための値であり、０〜１の間の値に設定される。電動モータコントローラ２は、目標トルク指令値Ｔｍｒ１に、０〜１の間の値に設定されるＫｒｒを乗じることで第１のトルク指令値Ｔｍｒ１ａ＊を算出するとともに、フロント目標トルク指令値Ｔｍ１＊に１−Ｋｒｒを乗じることで第４のトルク指令値Ｔｍｒ１ｂ＊を設定する。

ステップＳ２０３では、電動モータコントローラ２が制振制御演算処理を行う。具体的には、電動モータコントローラ２は、ステップＳ２０２で設定された各目標トルク指令値と、各電動モータ４のモータ回転速度ωｍとに基づいて、駆動軸トルクを無駄にすることなく、駆動力伝達系振動（駆動軸８のねじり振動など）を抑制する制振制御後の各最終トルク指令値を算出する。制振制御演算処理の詳細については後述する。

ステップＳ２０４では、電動モータコントローラ２が電流指令値算出処理を行う。具体的には、電動モータコントローラ２は、ステップＳ２０３で算出された各電動モータに対する最終トルク指令値に加え、各モータ回転速度ωｍや直流電圧値Ｖ_ｄｃ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、及び、直流電圧値と、ｄ軸電流目標値及び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^＊及びｑ軸電流目標値ｉｑ^＊が求められる。

ステップＳ２０５では、ｄ軸電流ｉｄ及び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^＊及び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、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、ここでは、算出したｄ軸、ｑ軸電圧指令値ｖｄ、ｖｑに対して非干渉制御を加える場合もある。

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、電流電圧値Ｖｄｃから、ＰＷＭ信号ｔｕ（％）、ｔｖ（％）、ｔｗ（％）を求める。このようにして求めたＰＷＭ信号ｔｕ、ｔｖ、ｔｗにより、インバータ３のスイッチング素子を開閉することによって、それぞれの電動モータ４を目標トルク指令値Ｔｍ^＊で指示された所望のトルクで駆動することができる。

以上が、本発明の電動車両の制御装置が適用される電動車両のシステム構成、および、各システムが備えるコントローラ（電動モータコントローラ２）が実行する処理の概要である。以下では、本発明の実施形態について、本発明の特徴である制振制御演算処理の詳細を中心に説明する。

−第１実施形態−
以下に説明する本実施形態の電動車両の制御装置は、上述したシステム構成３に適用されることを前提とする。以下に、第１実施形態の電動車両の制御装置が上述のステップＳ５０３にて実行する制振制御処理の詳細を説明する。なお、制振制御処理は、車両の駆動力伝達系において、主にドライブシャフトのねじりに起因した振動を除去（抑制）することを目的として実行される。

まず初めに、左右の駆動輪（左右輪）にそれぞれ対応する電動モータ４ｒａ、ｒｂを有している２ＷＤ車両（システム構成３、図３参照）のフロントトルク指令値からフロントモータ回転角速度の運動方程式について、図８を参照して説明する。

図８は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図であり、同図における各パラメータは以下のとおりである。なお、補助記号のｆは右の駆動モータを、ｒは左の駆動モータを示している。
Ｊ_ｍｆ、Ｊ_ｍｒ：モータイナーシャ
Ｊ_ｗｆ、Ｊ_ｗｒ：駆動輪イナーシャ（１軸分）
Ｋ_ｄｆ、Ｋ_ｄｒ：駆動系のねじり剛性
Ｋ_ｔｆ、Ｋ_ｔｒ：タイヤと路面の摩擦に関する係数
Ｎ_ｆ、Ｎ_ｒ：オーバーオールギヤ比
ｒ_ｆ、ｒ_ｒ：タイヤ荷重半径
ω_ｍｆ、ω_ｍｒ：モータ回転角速度
θ_ｍｆ、θ_ｍｒ：モータ回転角度
ω_ｗｆ、ω_ｗｒ：駆動輪回転角速度
θ_ｗｆ、θ_ｗｒ：駆動輪回転角度
Ｔ_ｍｆ、Ｔ_ｍｒ：モータトルク
Ｔ_ｄｆ、Ｔ_ｄｒ：駆動軸トルク
Ｆ_ｆ、Ｆ_ｒ：駆動力（２軸分）
θ_ｄｆ、θ_ｄｒ：駆動軸ねじり角度
Ｖ：車体速度
Ｍ：車体重量

図７より、左右輪にそれぞれ駆動源としての電動モータを有している車両の運動方程式は、次式（１）〜（１１）で表される。

上記式（１）〜（１１）をラプラス変換して、電動モータ４ｒａから電動モータ４ｒａのモータ回転角速度ωｍｆまでの伝達特性を求めると、次式（１２）で表せる。

ただし、式（１２）中の各パラメータは、それぞれ以下式（１３）〜（１７）で表される。

式（１２）に示す伝達関数の極と零点を調べると、次式（１８）となる。

式（１８）のαとα´、βとβ´、ζｐｒとζｐｒ´、ωｐｒとωｐｒ´が極めて近い値を示すため、極零相殺（α＝α´、β＝β´、ζｐｒ＝ζｐｒ´、ωｐｒ＝ωｐｒ´と近似する）することにより、次式（１９）に示すような（２次）／（３次）の伝達特性Ｇｐ（ｓ）を構成することができる。

結果として、左右駆動輪にそれぞれ駆動モータを有している車両の運動方程式は、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のトルク指令値Ｔｍｆから右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のモータ回転角速度ωｍｆまでの伝達特性を２次／３次式で表した車両モデルＧｐ（ｓ）に近似することができる。

ここで、車両モデルＧｐ（ｓ）は、ドライブシャフト８ｒａに起因するねじり振動を抑止する規範応答を次式（２０）とする場合、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のねじり振動を抑止するフィードフォワード補償器（Ｆ／Ｆ補償器９０１、図９参照）は、以下式（２１）で表せる。

同様に、左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）のトルク指令値Ｔｍｒから左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）のモータ回転角速度２ωｍｒまでの伝達特性を求めると、次式（２２）となる。

ここで、車両モデルＧｐｒ（ｓ）は、ドライブシャフト８ｒｂに起因するねじり振動を抑止する規範応答を次式（２３）とする場合、左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）のねじり振動を抑止するＦ／Ｆ補償器（Ｆ／Ｆ補償器９０２、図９参照）は、以下式（２４）で表せる。

続いて、左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）のトルク指令値Ｔｍｒから右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のモータ回転角速度ωｍｆまでの運動方程式について、図８を用いて具体的に説明する。

上記式（１）〜（１１）をラプラス変換して、左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）のトルク指令値Ｔｍｒから右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のモータ回転角速度ωｍｆまでの伝達特性を求めると、次式（２５）で表せる。なお、式（２２）中の各パラメータは、それぞれ上記式（１３）〜（１７）で表される。

式（２５）に示す伝達関数の極を調べると、次式（２６）となる。

ただし、式（２６）の極のαとβは、原点と支配的な極から遠い位置にあるため、Ｇｐｒｆ（ｓ）で表される車両モデルへの影響は少ない。したがって、式（２６）は、次式（２７）で表す伝達関数に近似することができる。

さらに、車両モデルＧｐｒｆ（ｓ）に左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）の制振制御アルゴリズムを考慮すると、次式（２８）で示す伝達関数となる。

次に、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のモータ回転角速度推定値の規範応答から右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のねじり振動を抑止するために、式（２８）の伝達関数を次式（２９）の伝達関数とする。

同様に、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）の最終トルク指令値Ｔｍｆから左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）のモータ回転角速度２ωｍｒまでの伝達特性は、式（３０）となる。

ただし、式（３０）の極のαとβは、原点と支配的な極から遠い位置にあるため、Ｇｐｆｒ（ｓ）で表される車両モデルへの影響は少ない。したがって、式（３０）は、次式（３１）で表す伝達関数に近似することができる。

さらに、車両モデルＧｐｆｒ（ｓ）に右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）の制振制御のアルゴリズムを考慮すると、次式（３２）で示す伝達関数となる。

次に、左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）のモータ回転角速度推定値の規範応答から左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）ののねじり振動を抑止するために、式（３２）式の伝達関数を次式（３３）の伝達関数とする。

以上説明した車両モデル（伝達関数）を用いて実行される制振制御演算処理を、図９を参照して説明する。

図９は、第１実施形態の制振制御演算処理を実現するブロック構成図の一例である。図９に示す制御ブロックは、Ｆ／Ｆ補償器９０１と、Ｆ／Ｆ補償器９０２と、車両モデル９０３と、制御ブロック９０４と、制御ブロック９０５と、加算器９０８、９０９と、減算器９０６、９０７とから構成される。

Ｆ／Ｆ補償器９０１は、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）の駆動軸ねじり振動を抑止するフィルタであって、上記式（２１）で表されるフィルタＧｒ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）から構成される。Ｆ／Ｆ補償器９０１は、電動モータ４ｒａに対応する第１の目標トルク指令値Ｔｍ１＊を入力とし、上記式（２１）によるＦ／Ｆ補償処理を行うことにより、第１のトルク指令値を算出する。

Ｆ／Ｆ補償器９０２は、左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）の駆動軸ねじり振動を抑止するフィルタであって、上記式（２４）で表されるフィルタＧｒｒ（ｓ）／Ｇｐｒ（ｓ）から構成される。Ｆ／Ｆ補償器９０２は、電動モータ４ｒｂに対応する第２の目標トルク指令値Ｔｍｒ１ｂ＊を入力とし、上記式（２４）によるＦ／Ｆ補償処理を行うことにより、第３のトルク指令値を算出する。

車両モデル９０３は、第１のトルク指令値と第３のトルク指令値とを入力とし、図１０で表される車両モデルを用いて、モータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａと、モータ回転角速度推定値ω＾ｍｒｂとを算出する。ここで用いられる車両モデルは、図１０で示すとおり、左右駆動輪に駆動源としてのモータをそれぞれ有する２輪駆動車２ＷＤ車両）の駆動力伝達系、すなわち、右駆動輪および左駆動輪へのトルク入力から右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）および左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）のモータ回転角速度までの伝達特性を模擬した車両モデルである。図１０で示す２ＷＤ車両モデル９０３は、左右輪にそれぞれ駆動源としての電動モータを独立して有している車両の運動方程式（１）〜（１１）と等価に構成されたブロック構成図である。

ここで、図示する車両モデル９０３において、第１のトルク指令値に基づいてモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａを算出する系に、第３のトルク指令値に基づいて算出された左駆動輪の駆動力Ｆｒが加算されている。これにより、車両モデル９０３において、第１のトルク指令値に基づいて算出される右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のモータ回転角速度推定値を、左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）の制駆動トルクを表す第３トルク指令値に基づいて補正することができる。

なお、車両モデル９０３は、第１のトルク指令値から電動モータ４ｒａのモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａまでの伝達特性Ｇｐ（ｓ）、第１のトルク指令値から電動モータ４ｒｂのモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒｂまでの伝達特性Ｇｐｆｒ（ｓ）、第３のトルク指令値から電動モータ４ｒａのモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａまでの伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）、および、第３のトルク指令値から電動モータ４ｒｂのモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒｂまでの伝達特性Ｇｐｒ（ｓ）に係る２入力２出力の伝達特性と等価である。したがって、車両モデル９０３は、図１０に示した構成に限らず、それぞれ４つの伝達特性に分割したフィルタ構成としてもよい。

また、制御対象の伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）および伝達特性Ｇｐｆｒ（ｓ）は、左右の駆動モータ（電動モータ４ｒａおよび電動モータ４ｒｂ）それぞれのねじり振動周波数を考慮した２次フィルタ、例えば左右駆動輪それぞれのねじり振動周波数がカットオフ周波数となるように構成されたフィルタ等で近似してもよい。このようなフィルタで近似することにより、演算負荷を低減することができる。なお、左右駆動輪の少なくとも一方の駆動輪のねじり振動周波数のみを考慮したフィルタで近似しても良い。

また、制御対象の伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）、および伝達特性Ｇｐｆｒ（ｓ）は、定常状態における要素の特性（静特性）、すなわち伝達特性のゲイン特性のみを考慮したフィルタで近似してもよい。これにより、車両モデルを用いずに、ゲイン調整によりモータ回転角度推定値を算出できるので、電動モータコントローラ２のソフト演算負荷を低減することができる。

さらに、制御対象の伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）、および伝達特性Ｇｐｆｒ（ｓ）は、ねじり振動周波数に起因する減衰係数が１未満となる特性を有する場合は、減衰係数を１に近似した前述の式（２９）で示す伝達特性Ｇｒｒｆ（ｓ）で代用してもよい。

図９で示す減算器９０６は、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａから電動モータ４ｒａのモータ回転角速度ωｍｆ（検出値）を減算して、モータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を算出し、算出した値を制御ブロック９０４に出力する。

制御ブロック９０４は、上記式（３４）で表すバンドパスフィルタＨｆ（ｓ）と、上記式（１９）で表す車両モデルＧｐ（ｓ）の逆特性とから構成される。制御ブロック９０４は、モータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を入力とし、Ｈｆ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）を乗算することにより、第２のトルク指令値を算出する。

加算器９０８は、第１のトルク指令値と第２のトルク指令値とを足し合わせて、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）への第１の最終トルク指令値Ｔｍｆ＊を算出する。

一方、減算器９０７は、左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒｂから電動モータ４ｒａのモータ回転角速度ωｍｒ（検出値）を減算して、モータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を算出し、算出した値を制御ブロック９０５に出力する。

制御ブロック９０５は、上記式（３５）で表すバンドパスフィルタＨｒ（ｓ）と、上記式（１９）で表す車両モデルＧｐｒ（ｓ）の逆特性とから構成される。制御ブロック９０５は、モータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を入力とし、Ｈｒ（ｓ）／Ｇｐｒ（ｓ）を乗算することにより、第４のトルク指令値を算出する。

加算器９０９は、第２のトルク指令値と第４のトルク指令値とを足し合わせて、左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）への第２の最終トルク指令値Ｔｍｒ＊を算出する。

ここで、バンドパスフィルタＨｆ（ｓ）、Ｈｒ（ｓ）について説明する。バンドパスフィルタＨｆ（ｓ）、Ｈｒ（ｓ）は、ローパス側、および、ハイパス側の減衰特性が略一致し、かつ、駆動系のねじり共振周波数ｆ_ｐが、対数軸（ｌｏｇスケール）上で、通過帯域の中央部近傍となるように設定される。

例えば、バンドパスフィルタＨｆ（ｓ）、Ｈｒ（ｓ）を一次のハイパスフィルタと一次のローパスフィルタとで構成する場合は、バンドパスフィルタＨｆ（ｓ）は、次式（３４）のように構成され、バンドパスフィルタＨｒは、次式（３５）のように構成される。

ただし、τ_Ｌｆ＝１／（２πｆ_ＨＣｆ）、ｆ_ＨＣｆ＝ｋｆ・ｆ_ｐｆ、τ_Ｈｆ＝１／（２πｆ_ＬＣｆ）、ｆ_ＬＣｆ＝ｆ_ｐｆ／ｋｆである。また、周波数ｆ_ｐｆは右の駆動モータ(電動モータ４ｒａ)のねじり共振周波数とし、ｋｆはバンドパスを構成する任意の値とする。

ただし、τ_Ｌｒ＝１／（２πｆ_ＨＣｒ）、ｆ_ＨＣｒ＝ｋｒ・ｆ_ｐｒ、τ_Ｈｒ＝１／（２πｆ_ＬＣｒ）、ｆ_ＬＣｒ＝ｆ_ｐｒ／ｋｒである。また、周波数ｆ_ｐｒは左の駆動モータ(電動モータ４ｒｂ)の駆動系のねじり共振周波数とし、ｋｒはバンドパスを構成する任意の値とする。

次に、右の駆動モータの駆動軸ねじり共振周波数ｆｐｆと、左の駆動モータの駆動軸ねじり共振周波数ｆｐｒとが異なる場合（ｆｐｆ≠ｆｐｒ）は、左右の駆動モータの駆動力応答を揃えるために、Ｆ／Ｆ補償器９０１が行うＦ／Ｆ補償処理と、Ｆ／Ｆ補償器９０２が行うＦ／Ｆ補償処理の規範応答を一致させても良い。すなわち、図１１で示すように、Ｆ／Ｆ補償器９０１の構成に、制御ブロック１１０１を考慮することにより、Ｆ／Ｆ補償器９０１が行うＦ／Ｆ補償処理と、Ｆ／Ｆ補償器９０２が行うＦ／Ｆ補償処理の規範応答を一致させることができる。

制御ブロック１１０１は、次式（３６）で表されるフィルタＧｒｒ（ｓ）／Ｇｒ（ｓ）から構成される。

また、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）の駆動軸ねじり共振周波数ｆｐｆが、左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）の駆動軸ねじり共振周波数ｆｐｒより小さい場合（ｆｐｆ＜ｆｐｒ）は、左右の駆動モータの規範応答を低周波側の特性に合わせるために、高周波側のＦ／Ｆ補償器９０２のＦ／Ｆ補償処理を、Ｆ／Ｆ補償器９０１のＦ／Ｆ補償処理側に考慮しても良い。すなわち、図１２で示すように、Ｆ／Ｆ補償器９０２の構成に、制御ブロック１２０１を考慮することにより、左右の駆動モータの駆動力応答を、より低周波側の特性に合わせることができる。制御ブロック１２０１は、上記式（２３）で表す車両モデルＧｒｒ（ｓ）の逆特性と、上記式（２０）で表す車両モデルＧｒ（ｓ）とで表されるフィルタＧｒ（ｓ）／Ｇｒｒ（ｓ）により構成される。

また、ｆｐｆ≠ｆｐｒの場合には、左右の駆動モータの駆動力応答を揃えるために、Ｆ／Ｆ補償器９０１とＦ／Ｆ補償器９０２とを、図１３で示すような構成としてもよい。すなわち、Ｆ／Ｆ補償器９０１とＦ／Ｆ補償器９０２とが、それぞれ、右の駆動モータの駆動軸ねじり振動を抑止するフィルタＧｒ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）と、左の駆動モータの駆動軸ねじり振動を抑止するフィルタＧｒｒ（ｓ）／Ｇｐｒ（ｓ）の両方のフィルタにより構成されても良い。このような構成によっても、Ｆ／Ｆ補償器９０１が行うＦ／Ｆ補償処理と、Ｆ／Ｆ補償器９０２が行うＦ／Ｆ補償処理の規範応答を一致させることができる。

このような構成によれば、複数駆動輪のねじり振動周波数が全て減衰されるので、Ｆ／Ｆ補償器９０１、９０２のみで、全ての駆動軸ねじり振動を抑制することができる。

ここで、複数駆動輪の規範応答を高周波側に合わせると、低周波側の駆動軸ねじり振動周波数特性を持つ駆動輪に対して進み補償が必要となるので、当該駆動輪に対して、ドライバの要求するトルク以上のトルクを指示するトルク指令値を設定することになる。しかしながら、全開加速時等はトルクの上下限制限等があるため、進み補償を行うと規範応答通りのトルクを出力できない場合がある。したがって、本実施形態では、複数駆動輪の規範応答を低周波側に合わせている。

なお、第１実施形態に係る上述の説明では、左右駆動輪にそれぞれ駆動モータ（電動モータ４ｒａ、４ｔｂ）を有する２ＷＤ車両（システム構成３）について説明したが、上述した制振制御は、図１、図２に示すような前後左右において独立した駆動モータを少なくとも３つ以上有する４ＷＤ車両へも適用することができる。以下では、本実施形態の制振制御が適用された図１に示す４ＷＤ電動車両（システム構成１）について説明する。

図１４は、第１実施形態の制振制御演算処理をシステム構成１において実現するブロック構成図の一例である。システム構成１では、システム構成３を参照して説明したリアの左右駆動モータ（電動モータ４ｒａ、４ｒｂ）に対する制振制御処理を、フロントの左右駆動モータ（電動モータ４ｆａ、４ｆｂ）に対しても実行する。

図１４に示す制御ブロックは、主に、図９で示したシステム構成３が備えるＦ／Ｆ補償器９０１、９０２、制御ブロック９０４、９０５、加算器９０８、９０９、および、減算器９０６，９０７に加えて、フロントにおける左右の駆動モータ（電動モータ４ｆａ、４ｆｂ）に対する最終トルク指令値を算出するためのＦ／Ｆ補償器１１０３、１１０４、および制御ブロック１１０６、１１０７、加算器１１１０、１１１１、および減算器１１０８，１１０９をさらに備える。そして、システム構成１では、システム構成３において用いた車両モデル９０３に替えて、車用モデル１４０１を使用する。以下、システム構成１における制振制御を実現する構成において、特にシステム構成３におけるブロック構成から追加された構成について説明する。

Ｆ／Ｆ補償器１１０３は、フロント右の駆動モータ（電動モータ４ｆａ）の駆動軸ねじり振動を抑止するフィルタＧｒａ（ｓ）／Ｇｐａ（ｓ）から構成される。Ｆ／Ｆ補償器１１０３は、電動モータ４ｆａに対応する第３の目標トルク指令値Ｔｍ１ａ＊を入力とし、Ｆ／Ｆ補償処理を行うことにより、第５のトルク指令値を算出する。

Ｆ／Ｆ補償器１１０４は、フロント左の駆動モータ（電動モータ４ｆｂ）の駆動軸ねじり振動を抑止するフィルタＧｒｒａ（ｓ）／Ｇｐｒａ（ｓ）から構成される。Ｆ／Ｆ補償器１１０４は、電動モータ４ｆｂに対応する第４の目標トルク指令値Ｔｍ１ｂ＊を入力とし、Ｆ／Ｆ補償処理を行うことにより、第７のトルク指令値を算出する。

車用モデル１４０１は、第１のトルク指令値と第３のトルク指令値と第５のトルク指令値と第６のトルク指令値とを入力とし、図１５で表される車両モデルを用いて、モータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａ、ω＾ｍｒｂ、ω＾ｍｆａ、およびω＾ｍｆａを算出する。ここで用いられる車両モデルは、図１５で示すとおり、フロントおよびリアそれぞれの左右駆動輪に駆動源としてのモータをそれぞれ独立して有する４輪駆動車（４ＷＤ車両）の駆動力伝達系を模擬した車両モデルである。図１５で示す車用モデル１４０１は、フロントとリアにおいて、左右輪にそれぞれ駆動源としての電動モータを独立して有している車両の運動方程式（１）〜（１１）と等価に構成されたブロック構成図である。

ここで、図示する車用モデル１４０１において、第５のトルク指令値に基づいてフロント右のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｆａを算出する系において算出される駆動力Ｆｒ２に、第７のトルク指令値に基づいて算出されたフロント左の駆動モータの駆動力Ｆｒ３が加算されている。また、第３のトルク指令値に基づいてリア左のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａを算出する系において算出される駆動力Ｆｒ１に、フロント左の駆動モータの駆動力Ｆｒ３と、第５のトルク指令値に基づいて算出されたフロント右の駆動モータの駆動力Ｆｒ２との加算値（Ｆｒ３＋Ｆｒ２）が加算されている。そして、第１のトルク指令値に基づいてフロント右のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｆａを算出する系には、上述の３つの駆動モータの駆動力の合計値（Ｆｒ３＋Ｆｒ２＋Ｆｒ１）が加算されている。これにより、車用モデル１４０１において、各駆動モータのモータ回転角速度推定値を、それぞれ他の駆動モータの制駆動トルクに基づいて補正することができる。

図１４で示す減算器１１０８は、フロント右の駆動モータ（電動モータ４ｆａ）のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｆａから電動モータ４ｆａのモータ回転角速度ωｆａ（検出値）を減算して、モータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を算出し、算出した値を制御ブロック１１０６に出力する。

制御ブロック１１０６は、バンドパスフィルタＨｆａ（ｓ）と、Ｇｐａ（ｓ）の逆特性とから構成される。制御ブロック１１０６は、モータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を入力とし、Ｈｆａ（ｓ）／Ｇｐａ（ｓ）を乗算することにより、第６のトルク指令値を算出する。なお、バンドパスフィルタＨｆａ（ｓ）は上述のＨｆ（ｓ）と、伝達特性Ｇｐａ（ｓ）は上述のＧｐ（ｓ）と、それぞれ等価である。

加算器１１１０は、第５のトルク指令値と第６のトルク指令値とを足し合わせて、フロント右の駆動モータ（電動モータ４ｆａ）への第３の最終トルク指令値Ｔｍｆａ＊を算出する。

一方、減算器１１０９は、フロント左の駆動モータ（電動モータ４ｆｂ）のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｆｂから電動モータ４ｆａのモータ回転角速度ωｍｒａ（検出値）を減算して、モータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を算出し、算出した値を制御ブロック１１０７に出力する。

制御ブロック１１０７は、バンドパスフィルタＨｆｒａ（ｓ）と、Ｇｐｒａ（ｓ）の逆特性とから構成される。制御ブロック１１０７は、モータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を入力とし、Ｈｆｒａ（ｓ）／Ｇｐｒａ（ｓ）を乗算することにより、第８のトルク指令値を算出する。なお、バンドパスフィルタＨｆｒａ（ｓ）は上述のＨｒ（ｓ）と、伝達特性Ｇｐｒａ（ｓ）は上述のＧｐｒ（ｓ）と、それぞれ等価である。

そして、加算器１１１１は、第７のトルク指令値と第８のトルク指令値とを足し合わせて、フロント左の駆動モータ（電動モータ４ｆｂ）への第４の最終トルク指令値Ｔｍｒａ＊を算出する。

このようにして、システム構成１についても、システム構成３と同様に、各駆動輪がそれぞれ独立した駆動源として有する各駆動モータに対して制振制御処理を適用することができる。

なお、システム構成２に対しても上述した制振制御処理を同様に適用することができる。その場合は、まず、図６で示す駆動力分配処理では、フロントの目標トルク指令値Ｔｍ１＊をフロントの駆動モータ（電動モータ４ｆ）に対する第３の目標トルク指令値Ｔｍ１ａ＊とする。そして、図１４で示す制振制御ブロックでは、第４の目標トルク指令値Ｔｍ１ｂ＊に基づいて第４の最終トルク指令値ｔｍｒａ＊を算出する系（Ｆ／Ｆ補償器１１０４、制御ブロック１１０７、加算器１１１１、減算器１１０９）を削除するとともに、図１５で示す制振制御ブロックでは、第７のトルク指令値からモータ回転角速度推定値ω＾ｍｆｂを算出する系を削除すればよい。

ここで、第１実施形態の電動車両の制御装置による制振制御演算結果について、図１６及び図１７を参照して説明する。

〈システム構成３の制振制御結果〉
図１６は、第１実施形態、および、後述する第２実施形態の制振制御をシステム構成３の電動車両に適用した際の制振結果と、従来技術による制御結果とを比較するタイムチャートである。図中、上から順に、第１の最終トルク指令値Ｔｍｆ＊、第２の最終トルク指令値Ｔｍｒ＊、および、車両の前後加速度をそれぞれ表している。なお、各図中の実線は、第１、第２実施形態による制御結果を示し、破線は、従来技術による制御結果を示す。

図１６で示されるのは、左右駆動輪においてそれぞれ独立した駆動モータを有する２ＷＤ電動車両において、停車状態からドライバがアクセルを急峻に踏み込むことにより第１の目標トルク指令値と第２の目標トルク指令値とがステップ的に増加した場合に車両が加速する場面での該車両の制御状態である。

まず、時刻ｔ１において、ドライバがアクセルペダルを踏み込むことにより、フロント目標トルク指令値とリア目標トルク指令値とがステップで変化する。

そうすると、従来技術（破線）では、左右の駆動モータの一方の制駆動力しか考慮されていないので、他方の駆動モータによる駆動力が加味される分、フィードバック制御系で算出される左右の駆動モータのモータ回転速度推定値の値よりも実際の検出値が大きくなる。そうすると、想定よりも大きく検出されたモータ回転速度分のトルクを補償するため、時刻ｔ１からｔ３にかけて、加速を妨げる負トルク側（モータトルクを小さくする方向）にトルク指令値を補正してしまう。そのため、第１の最終トルク指令値Ｔｍｆ＊と第２の最終トルク指令値Ｔｍｒ＊もドライバの要求するトルク指令値を出力することができなくなる。結果として、時刻ｔ３に比べて、時刻ｔ２付近の車両の前後加速度（加速度）がより制限されていることが分かる。

このように、従来技術では、制振制御のＦ／Ｂ補償器から余分な振動抑制補償が出力されることにより、車両の加速が妨げられ、ドライバによるアクセル操作あるいはブレーキ操作に基づくドライバの意図する加減速度を得ることができないので、ドライバに違和感を与えてしまう。

これに対して、第１実施形態の電動車両の制御装置（実線）によれば、時刻ｔ１にて左右の駆動モータの目標トルク指令値がステップで変化した場合でも、フィードバック制御系において例えば左の駆動モータのモータ回転角速度の推定値と検出値との差分に基づくトルク成分を補償するためにＦ／Ｂ補償器から余分な振動抑制補償（負トルク）が出力されるのを抑止することができる。そのため、時刻ｔ１〜ｔ３では、第１の最終トルク指令値Ｔｍｆ＊、第２の最終トルク指令値Ｔｍｒｆ＊はともに、ドライバの意図通りのトルク指令値を出力できている。

この結果、左右独立した駆動モータを併用する加速時でも、ドライバの意図する加速度を得ることができる。これは、右の駆動モータに対する左の駆動モータのモータ回転角速度（あるいは、左の駆動モータに対する右の駆動モータのモータ回転角速度）の伝達関数に基づいて構成されたフィルタを用いてモータ回転角速度推定値を補正した効果である。

なお、本実施形態では駆動側の制御結果について説明したが、回生時の制御結果も同様である。すなわち、従来技術では、電動車両が減速する際、Ｆ／Ｂ補償器からの振動抑制補償（第２のトルク指令値、および第４のトルク指令値）が余分な振動抑制補償により正トルク側に補正されることによる減速が妨げられるので、ドライバの意図する減速度を得ることができない。これに対して、第１実施形態の電動車両の制御装置によれば、上述の駆動側の制御と同様に、制振制御のＦ／Ｂ補償器からの余分な振動抑制補償（正トルク）が出力されることを抑止することができるので、ドライバの意図する減速を実現することができる。

〈システム構成１の制振制御結果〉
図１７は、第１実施形態、および、後述する第２実施形態の制振制御をシステム構成１の電動車両に適用した際の制振結果と、従来技術による制御結果とを比較するタイムチャートである。図中、上から順に、第１の最終トルク指令値Ｔｍｆ＊、第２の最終トルク指令値Ｔｍｒ＊、第３の最終トルク指令値Ｔｍｆａ＊、第４の最終トルク指令値Ｔｍｒａ＊、および、車両の前後加速度をそれぞれ表している。なお、各図中の実線は、第１、第２実施形態による制御結果を示し、破線は、従来技術による制御結果を示す。

図１７で示されるのは、フロントおよびリアそれぞれの左右駆動輪においてそれぞれ独立した駆動モータを有する４ＷＤ電動車両において、停車状態からドライバがアクセルを急峻に踏み込むことにより第１の目標トルク指令値と第２の目標トルク指令値とがステップ的に増加した場合に車両が加速する場面での該車両の制御状態である。

まず、時刻ｔ１において、ドライバがアクセルペダルを踏み込むことにより、フロント目標トルク指令値とリア目標トルク指令値とがステップで変化する。

そうすると、従来技術（破線）では、一つの駆動モータの制駆動力しか考慮されていないので、他の駆動モータによる駆動力が加味される分、フィードバック制御系で算出されるフロントおよびリアの左右の駆動モータのモータ回転速度推定値の値よりも実際の検出値が大きくなる。そうすると、想定よりも大きく検出されたモータ回転速度分のトルクを補償するため、時刻ｔ１からｔ３にかけて、加速を妨げる負トルク側（モータトルクを小さくする方向）にトルク指令値を補正してしまう。そのため、それぞれの駆動モータに対応する最終トルク指令値もドライバの要求するトルク指令値を出力することができなくなる。結果として、時刻ｔ３に比べて、時刻ｔ２付近の車両の前後加速度（加速度）がより制限されていることが分かる。

このように、従来技術では、制振制御のＦ／Ｂ補償器から余分な振動抑制補償が出力されることにより、車両の加速が妨げられ、ドライバによるアクセル操作あるいはブレーキ操作に基づくドライバの意図する加減速度を得ることができないので、ドライバに違和感を与えてしまう。

これに対して、第１実施形態の電動車両の制御装置（実線）によれば、時刻ｔ１にてフロントおよびリアの左右の駆動モータの目標トルク指令値がステップで変化した場合でも、フィードバック制御系において例えば左の駆動モータのモータ回転角速度の推定値と検出値との差分に基づくトルク成分を補償するためにＦ／Ｂ補償器から余分な振動抑制補償（負トルク）が出力されるのを抑止することができる。そのため、時刻ｔ１〜ｔ３では、それぞれの駆動モータに対する最終トルク指令値は全て、ドライバの意図通りのトルク指令値を出力できている。

この結果、フロントおよびリアにおいて左右独立した駆動モータを併用する加速時でも、ドライバの意図する加速度を得ることができる。これは、一の駆動モータのモータ回転角速度に対する他の駆動モータのモータ回転角速度の伝達関数に基づいて構成されたフィルタを用いてモータ回転角速度推定値を補正した効果である。

なお、本実施形態では駆動側の制御結果について説明したが、回生時の制御結果も同様である。すなわち、従来技術では、電動車両が減速する際、Ｆ／Ｂ補償器からの振動抑制補償（第２のトルク指令値、第４のトルク指令値、第６のトルク指令値、および第８のトルク指令値）が余分な振動抑制補償により正トルク側に補正されることによる減速が妨げられるので、ドライバの意図する減速度を得ることができない。これに対して、第１実施形態の電動車両の制御装置によれば、上述の駆動側の制御と同様に、制振制御のＦ／Ｂ補償器からの余分な振動抑制補償（正トルク）が出力されることを抑止することができるので、ドライバの意図する減速を実現することができる。

以上、第１実施形態の電動車両の制御装置は、車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、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を実現する制御装置である。この電動車両の制御装置は、左右の駆動輪９ｒａ、９ｒｂが電動モータ４をそれぞれ別個に備え、モータトルク指令値を各電動モータ４それぞれに対する目標トルク指令値（Ｔｍｒ１ａ、Ｔｍｒ１ｂ。Ｔｍ１ａ、Ｔｍ１ｂ）を算出し、電動モータ４の回転角速度を検出する。そして、目標トルク指令値を入力とし、電動車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施した最終トルク指令値を算出する制振制御を電動モータ４のそれぞれに実行する。制振制御では、目標トルク指令値に基づくフィードフォワード演算により第１トルク指令値（第１のトルク指令値、第３のトルク指令値、第５のトルク指令値、第７のトルク指令値）を算出し、第１トルク指令値に基づいて、電動モータ４に対するトルク指令値の入力からモータの回転角速度までの伝達特性を模擬した車両モデルを用いてモータの回転角速度を推定し、車両モデルの逆特性と、車両のねじり振動周波数近傍の周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタとで構成されるフィルタを用いて、モータの回転角速度の検出値と推定値との偏差から第２トルク指令値（第２のトルク指令値、第４のトルク指令値、第６のトルク指令値、第８のトルク指令値）を算出し、第１トルク指令値と第２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電動モータ４のトルクを制御し、一方の駆動輪につながるモータを第１モータ（電動モータ４ｒａ）とし、他方の駆動輪につながるモータを第２モータ（電動モータ４ｒｂ）とした場合に第２モータの制駆動トルクが車両に入力された際には、第２モータの制駆動トルクの入力から第１モータの回転角速度までの伝達関数のフィルタを用いて第１モータの回転角速度の推定値を補正する。

これにより、左右の駆動モータから制駆動トルクが別個に入力された場合でも、それぞれのモータ回転角速度の推定値と検出値とを一致させることができるので、フィードバック制御系において各駆動モータの回転角速度の推定値と検出値との乖離分に基づくトルク成分を補償するためにＦ／Ｂ補償器から余分な振動抑制補償が出力されるのを抑止することができる。

また、第１実施形態の電動車両の制御装置によれば、電動車両が前記左右の駆動輪とは別の駆動輪につながる独立したモータを一つ以上さらに備え、複数のモータそれぞれに対する目標トルク指令値に基づいて、当該複数のモータそれぞれの回転角速度を推定する。制振制御では、推定したモータそれぞれの回転角速度に基づいて、当該複数のモータそれぞれに対する最終トルク指令値を算出する。また、制振制御に用いる車両モデルは、複数のモータそれぞれに対するトルク指令値の入力から当該複数のモータそれぞれの回転角速度までの伝達特性を模擬して構成され、制振制御では、当該車両モデルを用いて複数のモータそれぞれの回転角速度を推定する。これにより、前後左右の駆動モータから制駆動トルクが入力された場合でも、複数のモータを対象として設計された車両モデルを用いて各モータの回転角速度の推定値と検出値とを一致させることができるので、フィードバック制御系において各モータの回転角速度の推定値と検出値との乖離分に基づくトルク成分を補償するためにＦ／Ｂ補償器から余分な振動抑制補償が出力されるのを抑止することができる。

また、第１実施形態の電動車両の制御装置によれば、複数のモータ４の駆動軸ねじり振動周波数が異なる場合は、複数のモータ４に対する第１トルク指令値を算出するフィードフォワード演算において使用する規範応答を一致させる。これにより、ドライバがアクセルをＯＮ／ＯＦＦ操作した際の各駆動モータのトルクの立上り応答の乖離を抑制することができるので、フロント／リア駆動モータの駆動力の応答スピードの違いにより２段加速感が生じること、及び、左右に駆動モータの駆動力の応答スピードの違いによりドライバの意図しないヨーモーメントが車両に発生することを抑止することができる。

また、第１実施形態の電動車両の制御方法によれば、複数のモータの駆動軸ねじり振動周波数が異なる場合は、複数のモータに対する第１トルク指令値を算出するフィードフォワード演算において使用する規範応答を、駆動軸ねじり振動周波数が最も小さいモータに対する第１トルク指令値を算出するフィードフォワード演算において使用する規範応答に一致させる。これにより、ドライバがアクセルをＯＮ／ＯＦＦ操作した際の各駆動モータのトルクの立上り応答の乖離を抑制することができるので、フロント／リア駆動モータの駆動力の応答スピードの違いにより２段加速感が生じること、及び、左右に駆動モータの駆動力の応答スピードの違いによりドライバの意図しないヨーモーメントが車両に発生することを抑止することができる。

また、第１実施形態の電動車両の制御装置によれば、複数のモータ４の駆動軸ねじり振動周波数を減衰させる伝達特性を有するフィルタを用いたフィードフォワード演算により第１トルク指令値を算出する。これにより、各モータ４のねじり振動周波数が全て減衰されるので、Ｆ／Ｆ補償器のみで全ての駆動軸ねじり振動を抑制することができる。

また、第１実施形態の電動車両の制御装置によれば、複数のモータのうち、一のモータのトルク入力から少なくとも一つ以上の他のモータの回転角速度までの伝達関数のフィルタは、複数のモータの少なくとも一つ以上のねじり振動周波数をカットオフ周波数に設定したフィルタで近似される。これにより、電動モータコントローラ２によるソフト演算負荷を低減することができる。

また、第１実施形態の電動車両の制御装置によれば、複数のモータのうち、一のモータのトルク入力から少なくとも一つ以上の他のモータの回転角速度までの伝達関数のフィルタは、一のモータのトルク入力から少なくとも一つ以上の他のモータの回転角速度までの伝達特性のゲイン成分を構成するように近似される。これにより、車両モデルを用いずに、ゲイン調整により各モータの回転角度推定値を算出できるので、電動モータコントローラ２のソフト演算負荷を低減することができる。

また、第１実施形態の電動車両の制御装置によれば、複数のモータのうち、一のモータ４のトルク入力から少なくとも一つ以上の他のモータ４の回転角速度までの伝達関数のフィルタは、分母にねじり振動周波数に起因する減衰係数を有し、減衰係数が１未満となる特性を有する場合は、当該減衰係数を１以上の値に設定する。これにより、減衰係数が１未満となる特性を有する場合は、一のモータから一つ以上の他のモータ４の回転角速度までの伝達関数が複雑なために生じるモータ回転角速度補正量（Ｆｒ１〜Ｆｒ３）の振動的な特性を抑止することができる。

−第２実施形態−
以下、第２実施形態の電動車両の制御装置が上述したステップＳ２０３にて実行する制振制御演算処理について、図面等を参照して説明する。

最初に、本実施形態における制振制御演算処理で用いられる車両モデルについて説明する。

図１８は、電動車両が備える一つの駆動モータ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。
Ｊ_ｍ：モータイナーシャ
Ｊ_ｗ：駆動輪イナーシャ（１軸分）
Ｋ_ｄ：駆動系のねじり剛性
Ｋ_ｔ：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
ω_ｍ：モータ回転角速度
θ_ｍ：モータ回転角度
ω_ｗ：駆動輪回転角速度
θ_ｗ：駆動輪回転角度
Ｔ_ｍ：モータトルク
Ｔ_ｄ：駆動軸トルク
Ｆ：駆動力（１軸分）
Ｖ：車体速度
θ_ｄ：駆動軸ねじり角度

図１８より、電動車両の運動方程式は、次式（３７）〜（４２）で表される。

上記式（３７）〜（４２）をラプラス変換して、モータトルクＴ_ｍからモータ回転速度ω_ｍまでの伝達特性を求めると、次式（４３）、（４４）で表せる。

ただし、式（４４）中のａ_３、ａ_２、ａ_１、ａ_０、ｂ_３、ｂ_２、ｂ_１、ｂ_０、は、それぞれ次式（４５）で表される。

また、モータトルクＴ_ｍから駆動軸トルクＴ_ｄまでの伝達特性は、次式（４６）で表される。

ただし、式（４６）中のｃ_１、ｃ_２は、次式（４７）で表される。

式（３８）、（４０）、（４１）、（４２）より、モータ回転速度ω_ｍから駆動輪回転角速度ω_ｗまでの伝達特性を求めると、次式（４８）で表される。

式（４３）、（４４）、（４８）より、モータトルクＴ_ｍから駆動輪回転角速度ω_ｗまでの伝達特性は、次式（４９）で表される。

式（４６）、（４９）より、駆動軸トルクＴ_ｄから駆動軸回転角速度ω_ｗまでの伝達特性は、次式（５０）で表される。

ここで、式（５０）を変形すると、次式（５１）で表される。

従って、式（５０）、（５１）より、駆動軸ねじり角速度ω_ｄは、次式（５２）で表される。

ただし、式（５２）中のＨ_ｗ（ｓ）は、次式（５３）で表される。

式（５３）中のｖ_１、ｖ_０、ｗ_１．ｗ_０は、次式（５４）のとおりである。

また、式（５４）は、次式（５５）のとおりに変形することができる。

ここで、式（５５）中のζ_pは駆動軸トルク伝達系の減衰係数、ω_pは駆動軸トルク伝達系の固有振動周波数である。

さらに、式（５５）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（５６）となる。

ただし、式（５６）中のｇ_ｔは、次式（５７）で表される。

ここで、最終トルク指令値Ｔｍｆ^＊は、次式（５８）で表すことができる。

そうすると、最終トルク指令値Ｔｍｆ^＊は、次式（５９）のとおりに置き換えることができる。

そして、モータトルクＴｍ＝最終トルク指令値Ｔｍｆ^＊（Ｔｍ＝Ｔｍｆ^＊）として、式（５９）を式（５６）に代入すると、次式（６０）のように整理することができる。

モータトルクから駆動軸トルクまでの規範応答は、次式（６１）で表される。

規範応答を式（６１）とすると、最終トルク指令値Ｔｍｆ^＊から駆動軸トルクＴ_ｄまでの伝達特性（式（６０））と、規範応答とが一致する条件は、次式（６２）となる。

次に、上記式（３７）から（５３）を適用して、モータから駆動軸までのギヤのバックラッシュ特性を模擬した不感帯をモデル化（不感帯モデル）する。そうすると、不感帯モデルを考慮した駆動軸トルクＴｄを、次式（６３）で表すことができる。

ここで、θ_ｄｅａｄは、モータから駆動軸までのオーバーオールのギヤバックラッシュ量である。

図１９は、第２実施形態の制振制御演算処理を実現するブロック構成図の一例である。図１９で示す制御ブロックは、Ｆ／Ｆ補償器１８０１と、制御ブロック１８０２と、制御ブロック１８０３と、加算器１８０４、１８０５と、減算器１８０６、１８０７とから構成される。

Ｆ／Ｆ補償器１８０１は、第１の目標トルク指令値Ｔｍｒ１ａ＊と、第２の目標トルク指令値Ｔｍｒ１ｂ＊とを入力とし、左右の駆動輪において独立した駆動モータをそれぞれ有する２ＷＤ車両モデルを使用したＦ／Ｆ補償処理を行う。これにより、Ｆ／Ｆ補償器１８０１は、第１のトルク指令値と第２のトルク指令値とを算出するとともに、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａと、左の駆動モータ（、４ｒｂ）のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｂとを算出する。

なお、Ｆ／Ｆ補償器１８０１は、国際公開番号ＷＯ２０１３／１５７３１５に記載の、左右駆動輪を一つのモータで駆動する２ＷＤモデルを用いたＦ／Ｆ補償器を基に、左右駆動輪にてそれぞれに駆動モータを有している車両として設計する。Ｆ／Ｆ補償器１８０１の詳細を図２０を用いて説明する。

図２０は、Ｆ／Ｆ補償器１８０１において実行されるＦ／Ｆ補償処理を実現する制御ブロック構成の一例である。

図示するとおり、Ｆ／Ｆ補償器１８０１は、２ＷＤ車両モデル１９００と、右の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器１９１１と、左の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器１９１２と、から構成される。

２ＷＤ車両モデル１９００は、２ＷＤ車両の運動方程式（１）〜（１１）と等価に構成された図９で示す車両モデル９０３に、右の駆動力伝達系に係る不感帯モデル１９１３と、左の駆動力伝達系に係る不感帯モデル１９１４とを加えて構成される。

右の不感帯モデル１９１３は、車両パラメータ（図８参照）と右の駆動モータ４ｒａから右の駆動輪９ｒａまでのギヤバックラッシュ特性を模擬した不感帯モデルであって、前述の式（６３）で表される。

左の不感帯モデル１９１４は、右と同様に、車両パラメータ（図８参照）と左の駆動モータ４ｒｂから右の駆動輪９ｒａまでのギヤバックラッシュ特性を模擬した不感帯モデルであって、上記式（３７）から（５３）を適用して、次式（６４）で表される。

このように構成された２ＷＤ車両モデル１９００は、第１のトルク指令値と第３のトルク指令値とを入力とし、右の駆動軸ねじり角速度推定値と、左の駆動軸ねじり角速度推定値と、左の駆動モータのモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａと、左の駆動モータのモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒｂとを算出する。

ここで、図示する２ＷＤ車両モデル１９００において、第１のトルク指令値に基づいてフロントモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａを算出する系に、第３のトルク指令値に基づいて算出された左の駆動モータの駆動力Ｆｒ１が加算されている。これにより、２ＷＤ車両モデルにおいて、第１のトルク指令値に基づいて算出される右の駆動モータのモータ回転角速度推定値を、左の駆動モータの制駆動トルクを表す第２の目標トルク指令値に基づいて補正することができる。

右の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器１９１１は、まず、入力される右の駆動軸ねじり角速度推定値に、右の駆動モータへの最終トルク指令値から右の駆動軸トルクまでの伝達特性と規範応答とを一致させるためのゲインｋ１を乗じる。そして、第１の目標トルク指令値Ｔｍｒ１ａ＊から右の駆動軸ねじり角速度推定値にゲインｋ１を乗じた値を減じて、第１のトルク指令値を算出する。ゲインｋ１は、上記式（６２）が適用される。

左の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器１９１２は、まず、入力される左の駆動軸ねじり角速度推定値に、左の駆動モータに対する最終トルク指令値から左の駆動軸トルクまでの伝達特性と規範応答とを一致させるためのゲインｋ２を乗じる。そして、左の目標トルク指令値Ｔｍｒ１ｂ＊から左の駆動軸ねじり角速度推定値にゲインｋ２を乗じた値を減じて、第３のトルク指令値を算出する。ゲインｋ２は、次式（６５）で表される。

図１９に戻って説明を続ける。減算器１８０６は、右のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａから、右のモータ回転角速度ωｍｆを減算することで、右の駆動モータのモータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を算出して、算出値を制御ブロック１８０２に出力する。

制御ブロック１８０２は、上記式（３４）で表すバンドパスフィルタＨｆ（ｓ）と、上記式（１９）で表す車両モデルＧｐ（ｓ）の逆特性とから構成される。制御ブロック１８０２は、右の駆動モータのモータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を入力とし、Ｈｆ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）を乗算することにより、第２のトルク指令値を算出する。

そして、加算器１８０４において第１のトルク指令値と第２のトルク指令値とが足し合わされることにより、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）に対する第１の最終トルク指令値Ｔｍｆ＊が算出される。

同様に、減算器１８０７は、左の駆動モータのモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒｂから左の駆動モータのモータ回転角速度ωｍｒを減算することで、モータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を算出して、算出値を制御ブロック１８０３に出力する。

制御ブロック１８０２は、上記式（３５）で表すバンドパスフィルタＨｒ（ｓ）と、上記式（１９）で表す車両モデルＧｐ（ｓ）の逆特性とから構成される。制御ブロック１８０３は、左の駆動モータのモータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を入力とし、Ｈｒ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）を乗算することにより、第４のトルク指令値を算出する。

そして、加算器１８０５において第３のトルク指令値と第４のトルク指令値とが足し合わされることにより、左の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）に対する第２の最終トルク指令値Ｔｍｒｆ＊が算出される。

ここで、複数駆動輪を有する車両において、左右の駆動モータに関連する駆動軸ねじり振動共振周波数がそれぞれ異なる場合、一方の駆動モータは、他方の駆動モータのトルク外乱の影響により駆動軸ねじり振動が誘起されてしまう。しかしながら、上述したように、複数駆動輪を対象とする車両モデル１９００と、複数駆動輪それぞれに配置された駆動ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器１９０１、１９０２を用いることにより、上記の駆動軸ねじり振動を抑制することができる。なお、制御系の遅れや外乱が無い場合には、Ｆ／Ｆ補償器１８０１のみで左右の駆動モータの駆動軸ねじり振動を抑制することも可能である。

このように算出された第２の最終トルク指令値Ｔｍｒａｆ＊と第１の最終トルク指令値Ｔｍｆ＊によっても、上述の図１６、１７で示した制御結果が示すとおり（図中の第２実施形態参照）、制振制御のＦ／Ｂ補償器からの余分な振動抑制補償が出力されることを抑止することができるので、左右の駆動モータを併用する加速時でも、ドライバの意図する加速度を得ることができる。

なお、第２実施形態に係る上述の説明では、左右駆動輪にそれぞれ駆動モータ（電動モータ４ｒａ、４ｔｂ）を有する２ＷＤ車両（システム構成３）について説明したが、上述した制振制御は、図１、図２に示すような前後左右において独立した駆動モータを少なくとも３つ以上有する４ＷＤ車両へも適用することができる。以下では、本実施形態の制振制御が適用された図１に示す４ＷＤ電動車両（システム構成１）について説明する。

図２１は、第２実施形態の制振制御演算処理をシステム構成１において実現するブロック構成図の一例である。システム構成１では、システム構成３を参照して説明したリアの左右駆動モータ（電動モータ４ｒａ、４ｒｂ）に対する制振制御処理を、フロントの左右駆動モータ（電動モータ４ｆａ、４ｆｂ）に対しても実行する。

図２１に示す制御ブロックは、主に、図１９で示したシステム構成３が備える制御ブロック１８０２、１８０３、加算器１８０４、１８０５、および、減算器１８０６，１８０７に加えて、フロントにおける左右の駆動モータ（電動モータ４ｆａ、４ｆｂ）に対する最終トルク指令値を算出するための制御ブロック１９０２、１９０３、加算器１９０４、１９０５、および減算器１９０２，１９０３をさらに備える。そして、システム構成１では、システム構成３において用いたＦ／Ｆ補償器１８０１に替えて、Ｆ／Ｆ補償器１９０１を使用する。以下、システム構成１における制振制御を実現する構成において、特にシステム構成３におけるブロック構成から追加された構成について説明する。

制御ブロック１９０２は、バンドパスフィルタＨｆａ（ｓ）と、車両モデルＧｐａ（ｓ）の逆特性とから構成される。制御ブロック１９０２は、右の駆動モータのモータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を入力とし、Ｈｆａ（ｓ）／Ｇｐａ（ｓ）を乗算することにより、第６のトルク指令値を算出する。

そして、加算器１９０４において第５のトルク指令値と第６のトルク指令値とが足し合わされることにより、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）に対する第３の最終トルク指令値Ｔｍｆａ＊が算出される。

制御ブロック１９０３は、バンドパスフィルタＨｆｒａ（ｓ）と、車両モデルＧｐｒａ（ｓ）の逆特性とから構成される。制御ブロック１９０３は、右の駆動モータのモータ回転角速度の推定値と検出値の偏差を入力とし、Ｈｆｒａ（ｓ）／Ｇｐｒａ（ｓ）を乗算することにより、第８のトルク指令値を算出する。

そして、加算器１９０５において第７のトルク指令値と第８のトルク指令値とが足し合わされることにより、右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）に対する第４の最終トルク指令値Ｔｍｒａ＊が算出される。

Ｆ／Ｆ補償器１９０１は、第１の目標トルク指令値Ｔｍｒ１ａ＊、第２の目標トルク指令値Ｔｍｒ１ｂ＊、第３の目標トルク指令値Ｔｍ１ａ＊、および第４の目標トルク指令値Ｔｍｒ１ｂ＊を入力とし、フロントおよびリアの左右の駆動輪において独立した駆動モータをそれぞれ有する４ＷＤ車両モデルを使用したＦ／Ｆ補償処理を行う。これにより、Ｆ／Ｆ補償器１９０１は、第１のトルク指令値と第２のトルク指令値と第３のトルク指令値と第５のトルク指令値とを算出するとともに、フロント右の駆動モータ（電動モータ４ｆａ）のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｆａと、フロント左の駆動モータ（、４ｆｂ）のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｆｂと、リア右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒａと、リア左の駆動モータ（、４ｒｂ）のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｂとを算出する。

なお、Ｆ／Ｆ補償器１８０１は、国際公開番号ＷＯ２０１３／１５７３１５に記載の、左右駆動輪を一つのモータで駆動する２ＷＤモデルを用いたＦ／Ｆ補償器を基に、フロント及びリアの左右駆動輪にてそれぞれに駆動モータを有している車両として設計する。Ｆ／Ｆ補償器１９０１の詳細を図２２を用いて説明する。

図２２は、Ｆ／Ｆ補償器１９０１において実行されるＦ／Ｆ補償処理を実現する制御ブロック構成の一例である。システム構成３を対象とした図２０で示す制御ブロック構成に対してフロントの左右駆動モータを制御するための構成が加えられている。

図示するとおり、Ｆ／Ｆ補償器１９０１は、４ＷＤ車両モデル２０００と、フロント右の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器２００１と、フロント左の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器２００２と、リア右の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器１９１１と、リア左の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器１９１２と、から構成される。

４ＷＤ車両モデル２０００において、第３の目標トルク指令値に基づいてフロント右の駆動モータの制駆動力Ｆｒ２等を算出する系（不感帯２００３を含む）、および、第４の目標トルク指令値に基づいてフロント左の駆動モータの制駆動力Ｆｒ２等を算出する系（不感帯２００４を含む）は、第１の目標トルク指令値に基づいてリア右の駆動モータの制駆動力Ｆｒ等を算出する系、および、第２の目標トルク指令値に基づいてリア左の駆動モータの制駆動力Ｆｒ２等を算出する系とそれぞれ等価である。図２２で示す車両モデル１０００は、フロントとリアにおいて、左右輪にそれぞれ駆動源としての電動モータを独立して有している車両の運動方程式（１）〜（１１）と等価に構成されたブロック構成図である。

また、フロントの左右駆動輪を制御するために追加された構成、すなわち、フロント右の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器２００１と、フロント左の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器２００２は、リア右の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器１９１１と、リア左の駆動軸ねじり角速度Ｆ／Ｂ演算器１９１２とそれぞれ等価である。

ここで、図示する車両モデル２０００において、第３の目標トルク指令値に基づいてフロント右のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｆａを算出する系において算出される駆動力Ｆｒ２に、第４の目標トルク指令値に基づいて算出されたフロント左の駆動モータの駆動力Ｆｒ３が加算されている。また、第２の目標トルク指令値に基づいてリア左のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｒｂを算出する系において算出される駆動力Ｆｒ１に、フロント左の駆動モータの駆動力Ｆｒ３と、第３の目標トルク指令値に基づいて算出されたフロント右の駆動モータの駆動力Ｆｒ２との加算値（Ｆｒ３＋Ｆｒ２）が加算されている。そして、第１の目標トルク指令値に基づいてフロント右のモータ回転角速度推定値ω＾ｍｆａを算出する系には、上述の３つの駆動モータの駆動力の合計値（Ｆｒ３＋Ｆｒ２＋Ｆｒ１）が加算されている。これにより、車両モデル２０００において、各駆動モータのモータ回転角速度推定値を、それぞれ他の駆動モータの制駆動トルクに基づいて補正することができる。

このようにして、システム構成１についても、システム構成３と同様に、各駆動輪がそれぞれ独立した駆動源として有する各駆動モータに対して制振制御処理を適用することができる。

なお、システム構成２に対しても上述した制振制御処理を同様に適用することができる。その場合は、まず、図６で示す駆動力分配処理では、フロントの目標トルク指令値Ｔｍ１＊をフロントの駆動モータ（電動モータ４ｆ）に対する第３の目標トルク指令値Ｔｍ１ａ＊とする。そして、図２１で示す制振制御ブロックでは、第４の目標トルク指令値Ｔｍ１ｂ＊に基づいて第４の最終トルク指令値ｔｍｒａ＊を算出する系（制御ブロック１９０３、加算器１９０５、減算器１９０７）を削除するとともに、図２２で示す制振制御ブロックでは、第４の目標トルク指令値からモータ回転角速度推定値ω＾ｍｆｂを算出する系を削除すればよい。

以上のように算出された第１の最終トルク指令値Ｔｍｆ＊と第２の最終トルク指令値Ｔｍｒ＊と第３の最終トルク指令値Ｔｍｆａ＊と第４の最終トルク指令値Ｔｍｒａ＊によっても、上述の図１６、１７で示した制御結果が示すとおり（図中の第２実施形態参照）、制振制御のＦ／Ｂ補償器からの余分な振動抑制補償が出力されることを抑止することができる。その結果、各駆動輪がそれぞれ独立して有する駆動モータを併用する加速時でも、ドライバの意図する加速度を得ることができる。

以上、第２実施形態の電動車両の制御装置によれば、制振制御は、車両モデルを用いて、第１のトルク指令値から複数のモータそれぞれの駆動軸ねじり角速度推定値を算出するとともに、複数のモータに対するそれぞれの目標トルク指令値から駆動軸ねじり角速度推定値に所定のゲインを乗じた値を減算することにより第１トルク指令値を算出する。これにより、左右の駆動モータから制駆動トルクが入力された場合でも、複数のモータを対象として設計された車両モデルを用いて各モータの回転角速度の推定値と検出値とを一致させることができる。したがって、フィードバック制御系において各モータの回転角速度の推定値と検出値との乖離分に基づくトルク成分を補償するためにＦ／Ｂ補償器から余分な振動抑制補償が出力されるのを抑止することができる。

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、上述した実施形態の説明においては、車両の右駆動輪につながるモータを右の駆動モータ（電動モータ４ｒａ）とし、車両の左駆動輪につながるモータを左の駆動モータ（電動モータ４ｒｂ）として説明したが、車両の左右方向と一致させる必要は必ずしもなく、車両の左側の駆動モータを電動モータ４ｒａとし、車両の右側の駆動モータを電動モータ４ｒｂとして制御しても良い。また、同様に、車両の前後方向においても、フロント、リアの記載を車両の前後方向と一致させる必要は必ずしもなく、車両の後方側の駆動モータをフロントとし、車両の前方側の駆動モータをリアとして制御してもよい。

Claims (11)

1. 車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、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、
   左右の前記駆動輪が前記モータをそれぞれ別個に備え、
   前記モータトルク指令値に基づいて複数の前記モータそれぞれに対する目標トルク指令値を算出し、
   前記モータの回転角速度を検出し、
   前記目標トルク指令値を入力とし、車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施した最終トルク指令値を算出する制振制御を前記モータのそれぞれに実行し、
   前記制振制御では、
   前記目標トルク指令値に基づくフィードフォワード演算により第１トルク指令値を算出し、
   前記第１トルク指令値に基づいて、前記モータに対するトルク指令値の入力から前記モータの回転角速度までの伝達特性を模擬した第１車両モデルを用いて前記モータの回転角速度を推定し、
   前記車両モデルの逆特性と、車両の駆動軸ねじり振動周波数近傍の周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタとで構成されるフィルタを用いて、前記モータの回転角速度の検出値と推定値との偏差から第２トルク指令値を算出し、
   前記第１トルク指令値と前記第２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前記モータのトルクを制御し、
   一方の前記駆動輪につながる前記モータを第１モータとし、他方の前記駆動輪につながる前記モータを第２モータとした場合に、前記第２モータに対する前記第１トルク指令値から前記第１モータの回転角速度までの伝達特性を模擬した第２車両モデルを用いて、前記第１モータの回転角速度の推定値を補正する、
   ことを特徴と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において、
   前記車両が前記左右の駆動輪とは別の駆動輪につながる独立したモータを一つ以上さらに備え、
   複数の前記モータそれぞれに対する前記目標トルク指令値に基づいて、当該複数の前記モータそれぞれの回転角速度を推定し、
   前記制振制御では、推定した前記モータそれぞれの回転角速度に基づいて、当該複数の前記モータそれぞれに対する前記最終トルク指令値を算出する、
   ことを特徴と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において、
   前記車両が前記左右の駆動輪とは別の駆動輪につながる独立したモータを一つ以上さらに備え、
   前記第１車両モデルは、当該複数の前記モータそれぞれに対するトルク指令値の入力から当該複数の前記モータそれぞれの回転角速度までの伝達特性を模擬して構成され、
   前記制振制御では、当該第１車両モデルを用いて複数の前記モータそれぞれの回転角速度を推定する、
   ことを特徴とする電動車両の制御方法。
4. 請求項３に記載の電動車両の制御方法において、
   前記制振制御は、
   前記第１車両モデルを用いて、前記第１トルク指令値から複数の前記モータそれぞれの駆動軸ねじり角速度推定値を算出するとともに、複数の前記モータに対するそれぞれの前記目標トルク指令値から前記駆動軸ねじり角速度推定値に所定のゲインを乗じた値を減算することにより前記第１トルク指令値を算出する、
   ことを特徴とする電動車両の制御方法。
5. 請求項３または４に記載の電動車両の制御方法において、
   複数の前記モータの駆動軸ねじり振動周波数が異なる場合は、複数の前記モータに対する前記第１トルク指令値を算出するフィードフォワード演算において使用する規範応答を一致させる、
   電動車両の制御方法。
6. 請求項５に記載の電動車両の制御方法において、
   複数の前記モータの駆動軸ねじり振動周波数が異なる場合は、複数の前記モータに対する前記第１トルク指令値を算出するフィードフォワード演算において使用する規範応答を、前記駆動軸ねじり振動周波数が最も小さい前記モータに対する前記第１トルク指令値を算出するフィードフォワード演算において使用する規範応答に一致させる、
   電動車両の制御方法。
7. 請求項５に記載の電動車両の制御方法において、
   複数の前記モータの駆動軸ねじり振動周波数を減衰させる伝達特性を有するフィルタを用いたフィードフォワード演算により前記第１トルク指令値を算出する、
   電動車両の制御方法。
8. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電動車両の制御方法において、
   複数の前記モータのうち、一の前記モータに対する前記第１トルク指令値から少なくとも一つ以上の他の前記モータの回転角速度までの伝達特性を模擬した前記第２車両モデルは、複数の前記モータの少なくとも一つ以上の駆動軸ねじり振動周波数をカットオフ周波数に設定したフィルタで近似される、
   電動車両の制御方法。
9. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電動車両の制御方法において、
   複数の前記モータのうち、一の前記モータに対する前記第１トルク指令値から少なくとも一つ以上の他の前記モータの回転角速度までの伝達特性を模擬した前記第２車両モデルは、前記一の前記モータに対する前記第１トルク指令値から少なくとも一つ以上の他の前記モータの回転角速度までの伝達特性のゲイン成分を構成するように近似される、
   電動車両の制御方法。
10. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電動車両の制御方法において、
    複数の前記モータのうち、一の前記モータに対する前記第１トルク指令値から少なくとも一つ以上の他の前記モータの回転角速度までの伝達特性を模擬した前記第２車両モデルは、分母に駆動軸ねじり振動周波数に起因する減衰係数を有し、
    前記減衰係数が１未満となる特性を有する場合は、当該減衰係数を１以上の値に設定する、
    電動車両の制御方法。
11. 車両情報に基づいてモータトルク指令値を設定し、駆動輪につながるモータのトルクを制御するコントローラを備える電動車両の制御装置であって、
    左右の前記駆動輪が駆動源としての前記モータをそれぞれ別個に有する場合は、
    前記コントローラは、
    前記モータトルク指令値を複数の前記モータそれぞれに対する目標トルク指令値に分配し、
    前記目標トルク指令値を入力とし、車両の駆動力伝達系の捻り振動を抑制する制振制御を施した最終トルク指令値を算出する制振制御を前記モータのそれぞれに実行し、
    前記制振制御では、
    前記目標トルク指令値に基づくフィードフォワード演算により第１トルク指令値を算出し、
    前記モータの回転角速度を検出し、
    前記第１トルク指令値に基づいて、前記モータに対するトルク指令値の入力から前記モータの回転角速度までの伝達特性を模擬した第１車両モデルを用いて前記モータの回転角速度を推定し、
    前記車両モデルの逆特性と、車両の駆動軸ねじり振動周波数近傍の周波数を中心周波数とするバンドパスフィルタとで構成されるフィルタを用いて、前記モータの回転角速度の検出値と推定値との偏差から第２トルク指令値を算出し、
    前記第１トルク指令値と前記第２トルク指令値とを加算して得られる前記最終トルク指令値に従って前記モータのトルクを制御し、
    一方の前記駆動輪につながる前記モータを第１モータとし、他方の前記駆動輪につながる前記モータを第２モータとした場合に、前記第２モータに対する前記第１トルク指令値から前記第１モータの回転角速度までの伝達特性を模擬した第２車両モデルを用いて、前記第１モータの回転角速度の推定値を補正する、
    ことを特徴とする電動車両の制御装置。

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