JP7280776B2

JP7280776B2 - 電動車両の制御装置、制御方法および制御システム

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Publication number: JP7280776B2
Application number: JP2019146150A
Authority: JP
Inventors: 聡金子; 圭介鈴木
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2023-05-24
Anticipated expiration: 2039-08-08
Also published as: JP2021027765A

Description

本発明は、電動車両の制御装置、制御方法および制御システムに関する。

この種の技術としては、下記の特許文献１に記載の技術が開示されている。特許文献１には、アクセルペダルの操作量に応じて、少なくとも駆動力と制動力とのいずれか一方を発生させる制駆動力制御方法であって、車両が走行する路面勾配の大きさを検出し、路面勾配の大きさが増加すると、制動力を、予め設定した基本制動力に対して路面勾配の大きさに応じた減少補正を行う、あるいは、駆動力を、予め設定した基本駆動力に対し路面勾配の大きさに応じた増加補正を行い、路面勾配の大きさが減少すると、制動力を、基本制動力に対して路面勾配の大きさに応じた増加補正を行う、あるいは、駆動力を、基本駆動力に対して路面勾配の大きさに応じた減少補正を行い、補正した制動力または駆動力を発生させる。

国際特許公報第２０１７／０８１７１４

しかしながら、上記従来技術にあっては、路面勾配の大きさに応じて、車両に発生させる制動力を、予め設定した平地走行における基本制動力に対して補正している。このため、登坂路面で一度停車した後に再発進して再停車する状況において、再停車するときに車両に発生させる制動力と基本制動力との差分が大きく、再停車するときに車両に発生させる制動力に向けて実制動力が収束する時間が長くなってしまうおそれがある。つまり、再停車するときに車両に発生させる制動力の過不足の間に車両が前後にふらつくおそれがあった。

本発明の目的の一つは、登坂路面で一度停車した後に再発進して再停車する状況において、車両が前後にふらつくことを抑制することができる電動車両の制御装置、電動車両の制御方法および電動車両の制御システムを提供することにある。

本発明の一実施形態における電動車両の制御装置、制御方法および制御システムは、車両のアクセルペダルの操作量に基づいて予め設定された基準トルクと、前記車両の停車を維持するための停車維持トルクと、に基づいて求められた第１のトルク制御指令を出力し、車両が前記第１のトルク制御指令によって停車後、前記アクセルペダルの操作量が増加して減少する再停車のときに、前記第１のトルク制御指令に対して制限をした第２のトルク制御指令を出力する。

本発明によれば、登坂路面で一度停車した後に再発進して再停車する状況において、車両が前後にふらつくことを抑制することができる。

実施形態１における電動車両の制御システムの構成図である。実施形態１における車両制御装置１７のワンペダルフィードバック制御を実行するためのブロック図である。実施形態１におけるワンペダルフィードバック制御実行判断部３５のワンペダルフィードバック制御の流れを示すフローチャートである。実施形態１における目標速度算出部３７の速度によるワンペダルフィードバック制御の流れを示すフローチャートである。実施形態１におけるワンペダルフィードバックトルク算出部３８の制御を実行するためのブロック図である。実施形態１におけるワンペダルフィードバックトルク算出部３８における路面条件に応じた制御を表すフローチャートである。図６のステップＳ１０３及びステップＳ１０５における停車維持トルク更新処理及び指令トルク算出処理を表すフローチャートである。実施形態１におけるワンペダルフィードバック制御の減速停車―再発進―再停車（登坂路）における制御を示すタイムチャートである。図８の時刻ｔ４付近の詳細を表すタイムチャートである。ワンペダルフィードバック制御の減速停車―再発進―再停車（登坂路から平坦路に変化）における制御を示すタイムチャートである。図１０の時刻ｔ４２付近の詳細を表すタイムチャートである。

〔実施形態１〕
図１は、実施形態１における電動車両の制御システムの構成図である。
電動車両１は、前輪２ＦＬ、２ＦＲにトルクを出力するフロントモータ（前輪用電動モータ）３を有する。フロントモータ３および前輪２ＦＬ、２ＦＲ間の動力伝達は、減速機４、ディファレンシャル５およびフロント車軸６ＦＬ、６ＦＲを介して行われる。
電動車両１は、後輪２ＲＬ、２ＲＲにトルクを出力するリアモータ（後輪用電動モータ）７を有する。リアモータ７および後輪２ＲＬ、２ＲＲ間の動力伝達は、減速機８、ドグクラッチ９、ディファレンシャル１０およびリア車軸６ＲＬ、６ＲＲを介して行われる。
ドグクラッチ９が締結されている場合には、リアモータ７および後輪２ＲＬ、２ＲＲ間で動力が伝達される。
一方、ドグクラッチ９が解放されている場合には、リアモータ７および後輪２ＲＬ、２ＲＲ間で動力は伝達されない。
各車輪２ＦＬ、２ＦＲ、２ＲＬ、２ＲＲは、車輪速を検出する車輪速センサ１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲを有する。フロントモータ３は、モータ回転数を検出する前輪用レゾルバ１２を有する。リアモータ７は、モータ回転数を検出する後輪用レゾルバ１３を有する。
電動車両１は、低電圧バッテリ１４および高電圧バッテリ１５を有する。低電圧バッテリ１４は、例えば鉛蓄電池である。高電圧バッテリ１５は、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池である。高電圧バッテリ１５は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１６により昇圧された電力により充電される。

電動車両1は、車両制御装置１７、フロントモータ制御装置１８、リアモータ制御装置２０およびバッテリ制御装置１９を有する。各制御装置１７、１８、１９、２０は、ＣＡＮバス２１を介してお互いに情報を共有する。
車両制御装置１７は、前輪用レゾルバ１２、後輪用レゾルバ１３、アクセルペダルセンサ２２、ブレーキセンサ２３、ギヤ位置センサ２４等の各種センサから情報を取得し、車両の統合制御を行う。車両制御装置１７は、ドライバのアクセル操作等に応じた要求トルクに対し、要求配分トルクに応じてフロントモータ３が出力すべきフロント要求トルクおよびリアモータ７が出力すべきリア要求トルクを算出する。
要求配分トルクは、前輪２ＦＬ、２ＦＲおよび後輪２ＲＬ、２ＲＲのトルク配分比の要求値であって、走行状態に応じて適宜設定される。
フロントモータ制御装置１８は、フロント要求トルクに基づいてフロントモータ３に供給する電力を制御する。リアモータ制御装置２０は、リア要求トルクに基づいてリアモータ７に供給する電力を制御する。
バッテリ制御装置１９は、高電圧バッテリ１５の充放電状態および高電圧バッテリ１５を構成する単電池セルを監視する。バッテリ制御装置１９は、高電圧バッテリ１５の充放電状態等に基づいて、バッテリ要求トルク制限値を算出する。バッテリ要求トルク制限値は、フロントモータ３、リアモータ７において許容する最大トルクである。例えば高電圧バッテリ１５の充電量が低下しているときには、通常よりもバッテリ要求トルク制限値を小さな値に設定する。

図２は、実施形態１における車両制御装置１７のワンペダルフィードバック制御を実行するためのブロック図である。
車両制御装置１７は、推定車両速度算出部３０、推定車両加速度算出部３１、ベーストルク算出部３２、制限トルク算出部３３、目標基準加速度算出部３４、ワンペダルフィードバック制御実行判断部３５、目標加速度算出部３６、目標速度算出部３７、ワンペダルフィードバックトルク算出部（コントロール部）３８、ワンペダル制御有効／無効判断部３９、ブレーキ減速度推定部４０を有する。
推定車両速度算出部３０は、前輪用レゾルバ１２または後輪用レゾルバ１３からの各電動モータ３、７の取得した回転数情報から、推定した車両の速度Ｖを算定する。
推定車両加速度算出部３１は、推定した車両の速度Ｖから車両の加速度αを算出する。

ベーストルク算出部３２は、アクセルペダルのストロークを検出するアクセルペダルセンサ２２から取得したアクセルペダルの踏み戻しに関するアクセルペダル操作量情報と推定した車両の速度Ｖからワンペダルフィードバック制御の基準となる各電動モータ３，７のベーストルクＴｏをあらかじめ定められたマップにより算出する。
なお、ベーストルクＴｏは、車両の速度Ｖとアクセルペダルのストロークで一意に決まり、平坦路で車両が停車する際のトルクに設定している。
これにより、ベーストルクＴｏに、後述するようにワンペダルフィードバック制御による停車維持トルクＴｓを加算することで、勾配路においても、車両の停車の際に、より滑らかに停車することができる。

制限トルク算出部３３は、アクセルペダルのストロークを検出するアクセルペダルセンサ２２から取得したアクセルペダルの踏み戻しに関するアクセルペダル操作量情報と推定した車両の速度Ｖからワンペダルフィードバック制御の制限トルクＴｉを算出する。
なお、制限トルクＴｉは、車両の速度とアクセルペダルのストロークで一意に決まり、後述するワンペダルフィードバックトルク算出部３８が算出するトルクの最低値として設定する。尚、アクセルペダル操作量情報（実施形態１ではアクセル開度）が０のときは、ベーストルクＴｏと制限トルクＴｉとは同一の値である。
これにより、フロントモータ３、リアモータ７の耐久性を向上することができるとともに、アクセルペダル操作によって制限トルクＴｉが増加方向に変化することで、停車している車両は、スムーズな発進・加速を行うことができる。

目標基準加速度算出部３４は、ベーストルク算出部３２で決定されたベーストルクＴｏに相当する加速度を算出して、目標基準加速度αｏを決定する。
なお、この目標基準加速度αｏは、ブレーキペダルのストロークまたは踏力あるいはブレーキ圧を検出するブレーキセンサ２４からの情報により、ドライバのブレーキ操作が発生した場合には、ブレーキ減速度推定部４０にて算出した制動力分の減速度を加算した値となる。これにより、ドライバのブレーキ操作があった場合にも、滑らかに停車することができる。

ワンペダルフィードバック制御実行判断部３５は、ワンペダルフィードバック制御の実行を行うか否かの判断を行う。なお、詳細は、後述する。
目標加速度算出部３６は、推定車両加速度算出部３１から取得した車両の加速度αの情報から決定された目標基準加速度αｏを変化させ、目標加速度αｔを算出する。
目標速度算出部３７は、後述する速度によるワンペダルフィードバック制御の動作判断を行い、速度によるワンペダルフィードバック制御開始時から、目標加速度αｔに基づいた目標速度Ｖｔを算出する。
これにより、安定した負の加速度による滑らかな車両の停止を実現できる。

ワンペダルフィードバックトルク算出部３８は、算出したベーストルクＴｏに対して、加速度によるワンペダルフィードバック制御での第１のトルク情報Ｔ１と、速度によるワンペダルフィードバック制御での第２のトルク情報とから求められた停車維持トルクＴｓを加算して、ワンペダルフィードバックトルク（第１のトルク制御指令）Ｔｔを算出し、出力する。
すなわち、ワンペダルフィードバック制御は、勾配路、路面抵抗等により発生するベーストルクＴｏの車両の停車に対する過不足を補正するトルクとしての停車維持トルクＴｓをワンペダルフィードバック制御により算出している。
これにより、停車維持トルクＴｓを、車両が平坦路、勾配路の路面抵抗に釣り合うトルクとすることができるので、車両停車の際に、滑らかに停車することができ、車両の停車を維持することができる。

図３は、実施形態１におけるワンペダルフィードバック制御実行判断部３５のワンペダルフィードバック制御の流れを示すフローチャートである。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１１では、車両の速度Ｖが、ワンペダルフィードバック制御許可速度Ｖｐ未満か否かを判定する。
車両の速度Ｖが、ワンペダルフィードバッ制御許可速度Ｖｐ未満のときには、ステップＳ１２へ進み、ワンペダルフィードバッ制御許可速度Ｖｐ未満でないときには、ステップＳ１７へ進む。
ステップＳ１２では、ベーストルクＴｏが制限トルクＴｉを越えているか否かを判定する。
ベーストルクＴｏが制限トルクＴｉを越えているときには、ステップＳ１３へ進み、ベーストルクＴｏが制限トルクＴｉを越えていないときには、ステップＳ１８へ進む。
ステップＳ１３では、車両の速度Ｖが、速度によるワンペダルフィードバック制御開始速度Ｖｓまでは、加速度によるワンペダルフィードバック制御を、車両の速度Ｖが、速度によるワンペダルフィードバック制御開始速度Ｖｓを下回ると、速度によるワンペダルフィードバック制御を実施するようにワンペダルフィードバック制御を許可し、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、ベーストルクＴｏが停車維持トルクＴｓ以上か否かを判定する。
ベーストルクＴｏが停車維持トルクＴｓ以上のときには、ステップＳ１５へ進み、ベーストルクＴｏが停車維持トルクＴｓ以上でないときには、ステップＳ１９へ進む。
ステップＳ１５では、実加速度が０未満、すなわち、車両が減速しているか否かを判定する。
車両が減速しているときには、ステップＳ１６へ進み、車両が減速していないときには、ステップＳ１９へ進む。
ステップＳ１６では、ワンペダルフィードバック制御の動作を指示し、停車維持トルクＴｓの更新を行う。
これにより、停車維持トルクＴｓを、より平坦路、勾配路の路面抵抗と釣り合うトルクとすることができる。

ステップＳ１７では、ワンペダルフィードバック制御の禁止を指示し、停車維持トルクＴｓをリセットする。これにより、制御装置の負荷を減らすことができる。このとき、ワンペダルフィードバックトルクＴｔとベーストルクＴｏは、一致することになる。
ステップＳ１８では、車両の速度Ｖがワンペダルフィードバック制御開始速度Ｖｓ以下か否かを判定する。
車両の速度Ｖがワンペダルフィードバック制御開始速度Ｖｓ以下のときには、ステップＳ１３へ進み、車両の速度Ｖがワンペダルフィードバック制御開始速度Ｖｓ以下でないときには、制御を終了する。

ステップＳ１９では、停車維持トルクＴｓが制限トルクＴｉ以上か否かを判定する。
停車維持トルクＴｓが制限トルクＴｉ以上のときには、ステップＳ１６へ進み、停車維持トルクＴｓが制限トルクＴｉ以上でないときには、ステップＳ２０へ進む。
ステップＳ２０では、制御装置の負荷を減らすため、ワンペダルフィードバック制御の停止を指示し、停車維持トルクＴｓを保持する。
これにより、加速度によるワンペダルフィードバック制御によって、低速域の速度によるワンペダルフィードバック制御開始速度Ｖｓまで一定の減速度を保つことで、滑らかな減速ができるとともに、速度によるワンペダルフィードバック制御開始速度Ｖｓからは、速度によるワンペダルフィードバック制御により、確実に車両の停車まで減速できる。

図４は、実施形態１における目標速度算出部３７の速度によるワンペダルフィードバック制御の流れを示すフローチャートである。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。
ステップＳ１では、ベーストルクＴｏが制限トルクＴｉを越えているか否かを判定する。ベーストルクＴｏが制限トルクＴｉを越えているときには、ステップＳ２へ進み、ベーストルクＴｏが制限トルクＴｉを越えていないときには、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ２では、推定した車両の速度Ｖが、ワンペダルフィードバック制御許可速度Ｖｐ未満か否かを判定する。
推定した車両の速度Ｖがワンペダルフィードバック制御許可速度Ｖｐ未満のときには、ステップＳ３へ進み、推定した車両の速度Ｖがワンペダルフィードバック制御許可速度Ｖｐ以上のときには、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ３では、推定した車両の速度Ｖが、速度によるワンペダルフィードバック制御開始速度Ｖｓ未満か否かを判定する。
推定した車両の速度Ｖがワンペダルフィードバック制御開始速度Ｖｓ未満のときには、ステップＳ３へ進み、推定した車両の速度Ｖがワンペダルフィードバック制御開始速度Ｖｓ以上のときには、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ４では、速度によるワンペダルフィードバック制御の動作を指示し、目標速度Ｖｔの算出を実施する。
ステップＳ５では、速度によるワンペダルフィードバック制御の禁止を指示し、目標速度Ｖｔを推定した車両の速度Ｖとする。

図５は、実施形態１におけるワンペダルフィードバックトルク算出部３８の制御を実行するためのブロック図である。
加速度偏差算出部５０では、目標加速度算出部３６が算出した目標加速度αｔと推定車両加速度算出部３１が算出した推定した車両の加速度αが入力され、その偏差を算出し、偏差情報を乗算部５１へ出力する。
乗算部５１では、加速度偏差算出部５０が算出した目標加速度αｔと推定した車両の加速度αとの偏差に加速度制御ゲインを乗算した第１のトルク情報Ｔ１を加速度ワンペダルフィードバック制御実行判断部５２へ出力する。
なお、この第１のトルク情報Ｔ１は、目標加速度αｔに車両の加速度αを追従させるためのトルクである。

加速度ワンペダルフィードバック制御実行判断部５２では、目標速度算出部３７から速度によるワンペダルフィードバック制御の禁止指示が出ているときには、乗算部５１から出力された第１のトルク情報Ｔ１をワンペダルフィードバック制御停止判断部５３へ出力する。
また、加速度ワンペダルフィードバック制御実行判断部５２では、目標速度算出部３７から速度によるワンペダルフィードバック制御の動作指示が出ているときには、乗算部５１から出力された第１のトルク情報Ｔ１をワンペダルフィードバック制御停止判断部５３へ出力しない。

ワンペダルフィードバック制御停止判断部５３では、ワンペダルフィードバック制御実行判断部３５から、一致判断部６４を介して入力されるワンペダルフィードバック制御の停止指示が出ているときには、乗算部５１から出力された第１のトルク情報Ｔ１を加算部５４へ出力しない。
また、ワンペダルフィードバック制御停止判断部５３では、ワンペダルフィードバック制御実行判断部３５から、一致判断部６４を介して入力されるワンペダルフィードバック制御の停止指示が出ていないときには、乗算部５１から出力された第１のトルク情報Ｔ１を加算部５４へ出力する。

速度偏差算出部５６では、目標速度算出部３７が算出した目標速度Ｖｔと推定車両速度算出部３０が算出し、推定した車両の速度Ｖが入力され、その偏差を算出し、偏差情報を乗算部５７へ出力する。
乗算部５７では、速度偏差算出部５６が算出した目標速度Ｖｔと推定した車両の速度Ｖとの偏差に速度制御ゲインを乗算した第２のトルク情報Ｔ２を速度によるワンペダルフィードバック制御実行判断部５８へ出力する。
なお、この第２のトルク情報Ｔ２は、目標速度Ｖｔに車両の速度Ｖを追従させるためのトルクである。
速度によるワンペダルフィードバック制御実行判断部５８では、ワンペダルフィードバック制御実行判断部３５から、速度によるワンペダルフィードバック制御の禁止指示が出ているときには、乗算部５７から出力された第２のトルク情報Ｔ２をワンペダルフィードバック制御停止判断部５９へ出力しない。

また、速度ワンペダルフィードバック制御実行判断部５８では、ワンペダルフィードバック制御実行判断部３５から、速度によるワンペダルフィードバック制御の動作指示が出ているときには、乗算部５７から出力された第２のトルク情報Ｔ２をワンペダルフィードバック制御停止判断部５９へ出力する。

ワンペダルフィードバック制御停止判断部５９では、ワンペダルフィードバック制御実行判断部３５から、一致判断部６４を介して入力されるワンペダルフィードバック制御の停止指示が出ているときには、乗算部５７から出力された第２のトルク情報Ｔ２を加算部６０へ出力しない。
また、ワンペダルフィードバック制御停止判断部５９では、ワンペダルフィードバック制御実行判断部３５から、一致判断部６４を介して入力されるワンペダルフィードバック制御の停止指示が出ていないときには、乗算部５７から出力された第２のトルク情報Ｔ２を加算部６０へ出力する。

加算部６０では、積分器６３を介して入力される後述するワンペダルフィードバック制御トルク算出部５５が出力する停車維持トルクＴｓと乗算部５７から出力された第２のトルク情報Ｔ２を加算して、加算部５４へ出力する。
これにより、加速度によるワンペダルフィードバック制御および、速度によるワンペダルフィードバック制御によって、積分器６３のループ内の停車維持トルクＴｓを増減させ、車両の停車までに、積分器６３のループ内の停車維持トルクＴｓを路面勾配と釣り合うトルクの値としている。
また、車両が停車状態の時、すなわち、加速度によるワンペダルフィードバック制御および、速度によるワンペダルフィードバック制御が実行されていない状態でも、停車維持トルクＴｓが保持され、出力されるので、どんな道路状況（平坦路、勾配路等）においても、確実に車両の停車状態を維持できる。
さらに、停車維持トルクＴｓを、発進後も車両の速度Ｖがワンペダルフィードバック制御許可速度を越えるまで保持するようにしたので（図３参照）、低速からの車両の再停車時に停車維持トルクＴｓの算出時間が短縮でき、停車の際に車両が意図せず動く現象も防止できる。

加算部５４では、ワンペダルフィードバック制御停止判断部５３から出力された第１のトルク情報Ｔ１と乗算部６０から出力された第２のトルク情報Ｔ２を加算し、ワンペダルフィードバック制御禁止判断部５５へ出力する。
なお、実施形態１では、目標速度算出部３５からの指示により、加速度によるワンペダルフィードバック制御または、速度によるワンペダルフィードバック制御を切り替えるようになっているため、ワンペダルフィードバック制御停止判断部５３から出力された第１のトルク情報Ｔ１と乗算部６０から出力された第２のトルク情報Ｔ２の一方側のトルク情報のみが、ワンペダルフィードバック制御禁止判断部５５へ出力される。

ワンペダルフィードバック制御禁止判断部５５では、ワンペダルフィードバック制御実行判断部３５から、一致判断部６２を介して入力されるワンペダルフィードバック制御の禁止指示が出ているときには、加算部５４から出力されたトルク情報をワンペダルフィードバックトルク出力部６１へ出力しない。
また、ワンペダルフィードバック制御禁止判断部５５では、ワンペダルフィードバック制御実行判断部３５から、一致判断部６２を介して入力されるワンペダルフィードバック制御の禁止指示が出ていないときには、加算部５４から出力されたトルク情報をワンペダルフィードバックトルク出力部６１へ出力する。

ワンペダルフィードバックトルク出力部６１では、ワンペダルフィードバック制御禁止判断部５５から出力された停車維持トルクＴｓと、ベーストルク算出部３２から出力されたベーストルクＴｏを加算したトルク指令としてのワンペダルフィードバックトルクＴｔをフロントモータ制御装置１８およびリアモータ制御装置１９へ、要求配分トルクに応じて出力する。

すなわち、ベーストルクＴｏと、加速度によるワンペダルフィードバック制御または、速度によるワンペダルフィードバック制御により算出され、車両の停車までに増減される補正トルクとしての停車維持トルクＴｓを加算することにより、トルク指令としてのワンペダルフィードバックトルクＴｔを出力し、車両の停車時には、路面勾配と釣り合う停車維持トルクＴｓを出力するので、スムーズな停車と確実な車両の停車状態の維持の両立を実現できる。

図６は、実施形態１におけるワンペダルフィードバックトルク算出部３８における路面条件に応じた制御を表すフローチャートである。このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。
ステップＳ１０１では、停車後、一定速度以上で走行又は一定距離以上走行したか否か（以下、停車維持トルクリセット条件と記載する。）を判断し、停車維持トルクリセット条件が成立している場合はステップＳ１０４に進み、それ以外の場合はステップＳ１０２に進む。尚、停車維持トルクリセット条件は、路面状態が変化したと考えられる条件であればよく、車両速度、走行距離、ナビ情報その他センサ等によって予め設定された種々の条件を設定することが可能であり、特に限定しない。
ステップＳ１０２では、ワンペダルフィードバック制御の実行が許可されているか否かを判断し、実行が許可されている場合はステップＳ１０３に進み、それ以外の場合はステップＳ１０５へ進む。
ステップＳ１０３では、停車維持トルクＴｓ更新処理を実行する。具体的には速度情報に基づいた速度制御、加速度制御によって車両がある路面勾配で停車状態を維持できるように停車維持トルクＴｓを更新する。
ステップＳ１０４では、停車維持トルクＴｓを０Ｎｍに設定する。
ステップＳ１０５では、指令トルクＴｚの算出処理を実行する。

図７は、図６のステップＳ１０３及びステップＳ１０５における停車維持トルク更新処理及び指令トルク算出処理を表すフローチャートである。
ステップＳ５０１では、ベーストルクＴｏが停車維持トルクＴｓより小さいか否かを判定する。ベーストルクＴｏが停車維持トルクＴｓより小さいときには、ステップＳ５０２へ進み、ベーストルクＴｏが停車維持トルクＴｓ以上のときには、ステップＳ５０３へ進む。
ステップＳ５０２では、制限後停車維持トルクＴｚとしてベーストルクＴｏを設定する。

ステップＳ５０３では、ベーストルクＴｏが制限トルクＴｉの絶対値以下か否かを判断し、条件を満たした場合はステップＳ５０５へ進み、ベーストルクＴｏが制限トルクＴｉの絶対値より大きい場合はステップＳ５０４に進む。
ステップＳ５０４では、指令トルクＴｚとして停車維持トルクＴｓを設定する。

ステップＳ５０５では、停車維持トルクＴｓが制限トルクＴｉの絶対値より大きいか否かを判断し、条件を満たした場合はステップＳ５０６へ進み、停車維持トルクＴｓが制限トルクＴｉの絶対値以下の場合はステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０６では、車速Ｖが所定車速Ｖ１より大きいか否かを判断し、大きい場合はステップＳ５１０に進んで車速偏差Ｖｄｉｆｆを０に設定し、それ以外の場合はステップＳ５０７に進む。ここで、Ｖ１は、指令トルクＴｚが制限された０Ｎｍから停車維持トルクＴｓに向かって増加を開始する車両速度である。
ステップＳ５０７では、車速偏差Ｖｄｉｆｆを下記式より演算する。
Ｖｄｉｆｆ＝Ｖ１―Ｖ
ステップＳ５０８では、車速Ｖが所定車速Ｖ２より小さいか否かを判断し、小さい場合はステップＳ５０９に進んで車速ＶをＶ２に設定し、それ以外の場合はステップＳ５１１に進む。ここで、Ｖ２は、指令トルクＴｚが制限された状態から制限を解除する車両速度である。

ステップＳ５１１では、制限後停車維持トルクＴｓ'を下記式より算出する。
Ｔｓ'＝（（Ｔｓ―｜Ｔｉ｜）＊｛Ｖｄｉｆｆ／（Ｖ１―Ｖ２）｝）＋｜Ｔｉ｜
ステップＳ５１２では、指令トルクＴｚを以下の式より算出する。
Ｔｚ＝Ｔｓ'（（Ｔｓ'―Ｔｏ）／（Ｔｓ'―Ｔｉ）｝＋Ｔｏ

図８は、ワンペダルフィードバック制御の減速停車―再発進―再停車（登坂路かつ路面条件の変化なし）における制御を示すタイムチャートである。縦軸は、上からアクセル開度、トルク、車両の速度Ｖの変化、車両の加速度αの変化、路面勾配、ワンペダルフィードバック制御フラグの変化を示している。横軸は、時間である。本タイムチャートでは、ある一定の路面勾配を有する路面上でのタイムチャートである。また、トルクの欄に示す実線は停車維持トルク更新処理を実施した実施形態１の指令トルクＴｚ、点線は停車維持トルク更新処理を実施しない比較例の指令トルク、一点鎖線は制限トルクＴｉ（アクセル開度０におけるベーストルクＴｏ）、二点鎖線は停車維持トルクＴｓを表す。同様に、車速Ｖの欄に示す実線は、実施形態１の車速Ｖ、点線は比較例の車速Ｖを表す。

時刻ｔ１で、アクセルペダルから足を離し、指令トルクＴｚが０Ｎｍとなると、ワンペダルフィードバック制御フラグがセットされ、ワンペダルフィードバック制御が開始される。そして、ベーストルクＴｏに対し、登坂路に応じた停車維持トルクＴｓを加算した値が指令トルクＴｓとして出力される。
時刻ｔ２で、車両が停車すると、フロントモータ３およびリアモータ７は、要求配分トルクに応じて停車維持トルクＴｓを発生して停車状態を維持する。
時刻ｔ３において、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、ワンペダルフィードバック制御フラグはリセットされ、車両が再発進する。その後、更にアクセルペダルから足を離すと、時刻ｔ４において再びワンペダルフィードバック制御フラグがセットされ、車両の減速が開始される。尚、このとき、図６のステップＳ１０１に示す停車維持トルクリセット条件を満たしていないため、停車維持トルク更新処理へと進んだ状態である。

図９は、図８の時刻ｔ４付近の詳細を表すタイムチャートである。このタイムチャートには、更に細い実線でベーストルクＴｏを表し、太い一点鎖線で制限後停車維持トルクＴｓ'を表す。時刻ｔ４以前においてアクセル開度が減少すると、それに応じてベーストルクＴｏが減少し、制限トルクＴｉに徐々に近づいていく。比較例の場合、ベーストルクＴｏが正の間は停車維持トルクＴｓが指令トルクＴｚとして出力され、ベーストルクＴｏが負の値となると、停車維持トルクＴｓからベーストルクＴｏが減算された値が指令トルクＴｚとして出力されるため、指令トルクＴｚが段付きのトルク変化となってしまう。これに対し、実施形態１の場合、停車維持トルクＴｓとベーストルクＴｏの差分と、停車維持トルクＴｓと制限トルクＴｉとの差分との比率に基づいて指令トルクＴｚを算出するため、段付きのトルク変化とならず、滑らかなトルク変化を実現できる。

時刻ｔ４において、車両が減速を開始する際、比較例の場合は制限トルクの上昇に伴って駆動トルクが出力されるため、アクセル開度が０にも関わらず十分な減速度が得られない。これに対し、実施形態１では、車両が再度減速を開始したときの車両速度Ｖは、Ｖ１より高車速であるため、車速偏差Ｖｄｉｆｆが０にセットされ、アクセル開度が０であることからベーストルクＴｏと制限トルクＴｉが一致し、かつ、制限後停車維持トルクＴｓ'は、制限トルク絶対値｜Ｔｉ｜にセットされる。よって、指令トルクＴｚは、ステップＳ５１２の計算式に基づいて０Ｎｍが出力され、十分な減速度を得ることができる。

時刻ｔ５において、実施形態１の場合、車両速度がＶ１を下回ると、車速偏差Ｖｄｉｆｆが（Ｖ―Ｖ１）に設定され、Ｖ１からＶ２に向けて変化する車速に応じた制限後停車維持トルクＴｓ'に基づいて指令トルクＴｚが算出されるため、滑らかに減速できる。

時刻ｔ６において、実施形態１の場合、車両速度がＶ２を下回ると、車速がＶ２に固定されるため、車速偏差Ｖｄｉｆｆが（Ｖ１―Ｖ２）にセットされ、制限後停車維持トルクＴｓ'は、停車維持トルクＴｓとして算出される（ステップＳ５１１参照）。そして、時刻ｔ３～ｔ４と同様、停車維持トルクＴｓとベーストルクＴｏの差分と、停車維持トルクＴｓと制限トルクＴｉとの差分との比率に基づいて指令トルクＴｚを算出するため、時刻ｔ７において、滑らかに停車維持トルクＴｓに復帰できる。尚、比較例よりも実施形態１のほうが、停車維持トルクＴｓに復帰するまでの間の減速度が大きいため、より迅速に車両を停止することができる。

図１０は、ワンペダルフィードバック制御の減速停車―再発進―再停車（登坂路から平坦路に変化）における制御を示すタイムチャートである。縦軸は、上からアクセル開度、トルク、車両の速度Ｖの変化、路面勾配、車両の加速度αの変化、ワンペダルフィードバック制御フラグの変化を示している。横軸は、時間である。本タイムチャートでは、ある一定の路面勾配を有する路面上で減速停車し、再発進した際に平坦路に移行後、再停車するときのタイムチャートである。また、トルクの欄に示す実線は停車維持トルク更新処理を実施した実施形態１の指令トルクＴｚ、点線は停車維持トルク更新処理を実施しない比較例の指令トルク、一点鎖線は制限トルクＴｉ（アクセル開度０におけるベーストルクＴｏ）、二点鎖線は停車維持トルクＴｓを表す。同様に、車速Ｖの欄に示す実線は、実施形態１の車速Ｖ、点線は比較例の車速Ｖを表し、加速度の欄に示す実線は、実施形態１の加速度、点線は比較例の加速度を表す。時刻ｔ１～ｔ３の間の制御内容は、図８の時刻ｔ１～ｔ３において説明した内容と同じであるため、説明を省略する。

時刻ｔ３において、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、ワンペダルフィードバック制御フラグはリセットされ、車両が再発進する。発進開始後の時刻ｔ４１において、運転者がアクセルペダルを踏んだ状態で路面勾配が登坂路から平坦路に変化すると、車両の進行方向と逆方向に作用していた重力加速度成分が無くなるため、その分だけ車両が加速する。その後、アクセルペダルから足を離すと、時刻ｔ４２において再びワンペダルフィードバック制御フラグがセットされ、車両の減速が開始される。尚、このとき、図６のステップＳ１０１に示す停車維持トルクリセット条件を満たしていないため、停車維持トルク更新処理へと進んだ状態である。

図１１は、図１０の時刻ｔ４２付近の詳細を表すタイムチャートである。このタイムチャートには、更に細い実線でベーストルクＴｏを表し、太い一点鎖線で制限後停車維持トルクＴｓ'を表す。時刻ｔ４２以前においてアクセル開度が減少すると、それに応じてベーストルクＴｏが減少し、制限トルクＴｉに徐々に近づいていく。比較例の場合、ベーストルクＴｏが正の間は停車維持トルクＴｓが指令トルクＴｚとして出力され、ベーストルクＴｏが負の値となると、停車維持トルクＴｓからベーストルクＴｏが減算された値が指令トルクＴｚとして出力されるため、指令トルクＴｚが段付きのトルク変化となってしまう。これに対し、実施形態１の場合、停車維持トルクＴｓとベーストルクＴｏの差分と、停車維持トルクＴｓと制限トルクＴｉとの差分との比率に基づいて指令トルクＴｚを算出するため、段付きのトルク変化とならず、滑らかなトルク変化を実現できる。

時刻ｔ４２において、車両が減速を開始する際、比較例の場合は停車維持トルクＴｓが平坦路に応じた値に低下するまでの間、駆動トルクが出力されるため、アクセル開度が０にも関わらず十分な減速度が得られず、若干加速してしまう。これに対し、実施形態１では、車両が再度減速を開始したときの車両速度Ｖは、Ｖ１より高車速であるため、車速偏差Ｖｄｉｆｆが０にセットされ、アクセル開度が０であることからベーストルクＴｏと制限トルクＴｉが一致し、かつ、制限後停車維持トルクＴｓ'は、制限トルク絶対値｜Ｔｉ｜にセットされる。よって、指令トルクＴｚは、ステップＳ５１２の計算式に基づいて０Ｎｍが出力され、十分な減速度を得ることができる。

時刻ｔ４３において、実施形態１の場合、車両速度がＶ１を下回ると、車速偏差Ｖｄｉｆｆが（Ｖ―Ｖ１）に設定され、Ｖ１からＶ２に向けて変化する車速に応じた制限後停車維持トルクＴｓ'に基づいて指令トルクＴｚが算出されるため、滑らかに減速できる。

時刻ｔ４４において、実施形態１の場合、車両速度がＶ２を下回ると、車速がＶ２に固定されるため、車速偏差Ｖｄｉｆｆが（Ｖ１―Ｖ２）にセットされ、制限後停車維持トルクＴｓ'は、停車維持トルクＴｓとして算出される（ステップＳ５１１参照）。そして、時刻ｔ３～ｔ４と同様、停車維持トルクＴｓとベーストルクＴｏの差分と、停車維持トルクＴｓと制限トルクＴｉとの差分との比率に基づいて指令トルクＴｚを算出するため、時刻ｔ４５において、滑らかに停車維持トルクＴｓに復帰できる。尚、比較例よりも実施形態１のほうが、停車維持トルクＴｓに復帰するまでの間の減速度が大きいため、アクセル開度が０のときは、途中で路面条件が登坂路から平坦路に変化した場合でも、より迅速に車両を停止することができる。

実施形態１の電動車両の制御装置、制御方法および制御システムにあっては、以下に列挙する作用効果を奏する。
（１）車両の車輪に回生制動力を付与するフロントモータ３及びリアモータ７（以下、電動モータと記載する。）と、電動モータを制御するための制御指令を求める車両制御装置１７，フロントモータ制御装置１８，リアモータ制御装置２０（以下、コントローラと記載する。）と、を備える電動車両の制御装置であって、
コントローラは、
車両のアクセルペダルの操作量に基づいて予め設定されたベーストルクＴｏ（基準トルク）と、車両の停車を維持するための停車維持トルクＴｓと、に基づいて求められたワンペダルフィードバックトルクＴｔ（第１のトルク制御指令）を出力し、
車両がワンペダルフィードバックトルクＴｔによって停車後、アクセルペダルの操作量が増加して減少する再停車のときに、ワンペダルフィードバックトルクＴｔに対して制限をした指令トルクＴｚ（第２のトルク制御指令）を出力する。
よって、登坂路で一度停車した後、再発進して再停車する状況において、車両が前後にふらつくことを抑制できる。

（２）コントローラは、指令トルクＴｚを０Ｎｍ（ゼロ以下）に制限して出力する。
よって、アクセルペダルを離した状態で加速することがなく、十分な減速度を得ることができる。
（３）コントローラは、車両が登坂路で停車後、再停車するときに平坦路に移行した場合に、指令トルクＴｚを０Ｎｍ（ゼロ以下）に制限して出力する。
よって、登坂路から平坦路に移行することで停車維持トルクＴｚの更新に時間がかかったとしても、十分な減速度を発生でき、車両が前後にふらつくことを抑制できる。

〔他の実施形態〕

以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、本実施形態では、加速度と速度によるワンペダルフィードバック制御を車両の速度により、切り替えるようにしているが、一方を主体として他方を補助とする、すなわち両方の制御を融合させてもよい。
また、本実施形態では、車両の速度をフロントモータ３のモータ回転数を検出する前輪用レゾルバ１２、リアモータ７のモータ回転数を検出する後輪用レゾルバ１３の回転数情報から、車両の速度を算出しているが、車輪速センサ１１から車両の速度を算出してもよい。

１電動車両
３フロントモータ
７リアモータ
１２前輪用レゾルバ
１３後輪用レゾルバ
１７車両制御装置
２２アクセルペダルセンサ
３３制限トルク算出部
４０ブレーキ減速度推定部
Ｔｉ制限トルク
Ｔｏベーストルク
Ｔｓ停車維持トルク
Ｔｓ' 制限後停車維持トルク
Ｔｚ指令トルク
Ｖ車両の速度

Claims

車両の車輪に回生制動力を付与する電動モータと、前記電動モータを制御するための制御指令を求めるコントローラと、を備える電動車両の制御装置であって、
前記コントローラは、
前記車両のアクセルペダルの操作量に基づいて予め設定された基準トルクと、前記車両の停車を維持するための停車維持トルクと、に基づいて求められた第１のトルク制御指令を出力し、
前記車両が前記第１のトルク制御指令によって停車後、車速が一定速度に達する前、または走行距離が一定距離に達する前に再停車したときに、前記第１のトルク制御指令に対して制限をした第２のトルク制御指令を出力することを特徴とする電動車両の制御装置。
請求項１に記載の電動車両の制御装置であって、
前記コントローラは、前記第２のトルク制御指令をゼロ以下に制限して出力することを特徴とする電動車両の制御装置。
請求項２に記載の電動車両の制御装置であって、
前記コントローラは、前記車両が登坂路で停車後、前記再停車するときに平坦路に移行した場合に、前記第２のトルク制御指令をゼロ以下に制限して出力することを特徴とする電動車両の制御装置。
車両の車輪に回生制動力を付与する電動モータを備える電動車両の制御方法であって、
前記車両のアクセルペダルの操作量に基づいて予め設定された基準トルクと、前記車両の停車を維持するための停車維持トルクと、に基づいて求められた第１のトルク制御指令を出力し、
前記車両が前記第１のトルク制御指令によって停車後、車速が一定速度に達する前、または走行距離が一定距離に達する前に再停車したときに、前記第１のトルク制御指令に対して制限をした第２の停車維持トルクを出力することを特徴とする電動車両の制御方法。
車両の車輪に回生制動力を付与する電動モータと、
前記電動モータを制御するための制御指令を求めるコントローラであって、
前記車両のアクセルペダルの操作量に基づいて予め設定された基準トルクと、前記車両の停車を維持するための停車維持トルクと、に基づいて求められた第１のトルク制御指令を出力し、前記車両が前記第１の停車維持トルクによって停車後、車速が一定速度に達する前、または走行距離が一定距離に達する前に再停車したときに、前記第１のトルク制御指令に対して制限をした第２のトルク制御指令を出力するコントローラと、
を備えることを特徴とする電動車両の制御システム。