JPWO2016120978A1 - 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法 - Google Patents

Abstract

車両の制御装置は、モータの回生制動力により減速する電動車両の制御装置であって、アクセル操作量を検出するとともに、電動車両の走行速度に比例する速度パラメータを検出し、電動車両の状態に応じて速度パラメータ推定値を推定する。また、勾配に関連しない抵抗成分を車両状態から検出または推定し、抵抗成分に応じて速度パラメータ推定値を補正する。さらに、速度パラメータに基づいて電動車両を停止させるためのＦ／Ｂトルクを算出するとともに、補正された速度パラメータ推定値に基づいて、Ｆ／Ｂトルクを補うためのＦ／Ｆトルクを算出する。そして、算出したモータトルク指令値に基づいて、モータを制御する。モータトルク指令値は、アクセル操作量が所定値以下であり、かつ、電動車両が停車間際になると、走行速度の低下とともに、Ｆ／ＢトルクとＦ／Ｆトルクとに基づいてゼロに収束する。

Description

本発明は、電動車両の制御装置および電動車両の制御方法に関する。

従来、電動機の回生制動力を任意に設定し得る設定手段を設け、設定手段によって設定された回生制動力で電動機の回生を行う電気自動車用回生ブレーキ制御装置が知られている（ＪＰ８−７９９０７Ａ参照）。

しかしながら、ＪＰ８−７９９０７Ａの技術では、設定手段によって設定された回生制動力が大きい場合には、設定された回生制動力で電気自動車が減速して速度が０になったときに、車体の前後方向に振動が発生するという問題が生じる。

本発明は、回生制動力で電動車両を停止させる際に、車体の前後方向に振動が発生するのを抑制する技術を提供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装置は、モータを走行駆動源とし、モータの回生制動力により減速する電動車両の制御装置であって、アクセル操作量を検出するとともに、電動車両の走行速度に比例する速度パラメータを検出し、電動車両の状態に応じて速度パラメータ推定値を推定する。また、勾配に関連しない抵抗成分を車両状態から検出または推定し、抵抗成分に応じて速度パラメータ推定値を補正する。さらに、速度パラメータに基づいて電動車両を停止させるためのフィードバックトルクを算出するとともに、補正された速度パラメータ推定値に基づいて、フィードバックトルクを補うためのフィードフォワードトルクを算出する。そして、モータトルク指令値を算出して、算出したモータトルク指令値に基づいて、モータを制御する。モータトルク指令値は、アクセル操作量が所定値以下であり、かつ、電動車両が停車間際になると、走行速度の低下とともに、フィードバックトルクとフィードフォワードトルクとに基づいてゼロに収束する。

本発明の実施形態については、添付された図面とともに以下に詳細に説明する。

図１は、第１の実施形態における電動車両の制御装置を備えた電気自動車の主要構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態における電動車両の制御装置が備えるモータコントローラによって行われるモータ電流制御の処理の流れである。 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、車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。 図５は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。 図６は、停止制御処理を実現するためのブロック図である。 図７は、フィードフォワード補償器（応答調整フィルタ追加）によるモータ回転速度推定値を算出する方法を説明するためのブロック図である。 図８は、モータ回転速度に基づいてＦ／Ｂトルクを算出する方法を説明するための図である。 図９は、モータ回転速度推定値に基づいてＦ／Ｆトルクを算出する方法を説明するための図である。 図１０は、外乱トルク推定値を算出する方法を説明するための図である。 図１１は、モータ回転速度と外乱トルク推定値に基づいて停車間際判断トルクを算出する方法を説明するための図である。 図１２は、第１の実施形態の電動車両の制御装置におけるモータ回転速度補正値を算出する方法を説明するための図である。 図１３は、第１の実施形態における電動車両の制御装置による制御結果の一例を示す図である。 図１４は、比較例による制御結果の一例を示す図である。 図１５は、第２の実施形態における電動車両の制御装置が備えるモータコントローラによって行われるモータ電流制御の処理の流れである。 図１６は、第２の実施形態の電動車両の制御装置における停止制御処理のブロック図である。 図１７は、第２の実施形態の電動車両の制御装置における制振制御処理のブロック図である。 図１８は、第２の実施形態の電動車両の制御装置における制振制御処理の詳細を表したブロック図である。 図１９は、第２の実施形態の電動車両の制御装置における外乱トルク推定値を算出する方法を説明するための図である。 図２０は、第２の実施形態の電動車両の制御装置におけるモータ回転速度補正値を算出する方法を説明するための図である。 図２１は、第２の実施形態の電動車両の制御装置における制振制御トルク推定値を算出する方法を説明するための図である。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における電動車両の制御装置を備えた電気自動車の主要構成を示すブロック図である。本発明の電動車両の制御装置は、車両の駆動源の一部または全部として電動モータ４を備え、電動モータの駆動力により走行可能な電動車両に適用可能である。電動車両には、電気自動車だけでなく、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車も含まれる。特に、本実施形態における電動車両の制御装置は、アクセルペダルの操作のみで車両の加減速や停止を制御することができる車両に適用することができる。この車両ではドライバは、加速時にアクセルペダルを踏み込み、減速時や停止時には、踏み込んでいるアクセルペダルの踏み込み量を減らすか、または、アクセルペダルの踏み込み量をゼロとする。なお、登坂路においては、車両の後退を防ぐためにアクセルペダルを踏み込みつつ停止状態に近づく場合もある。

モータコントローラ２は、車速Ｖ、アクセル開度ＡＰ，電動モータ（三相交流モータ）４の回転子位相α、電動モータ４の電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ等の車両状態を示す信号をデジタル信号として入力し、入力された信号に基づいて、電動モータ４を制御するためのＰＷＭ信号を生成する。また、モータコントローラ２は、生成したＰＷＭ信号により、インバータ３のスイッチング素子を開閉制御する。また、モータコントローラ２は、後述するモータ回転速度推定値を算出するモータ回転速度推定手段と、後述するブレーキ制動量に基づいてモータ回転速度推定値を補正するモータ回転速度推定値補正手段と、後述するフィードバックトルクを算出するフィードバックトルク算出手段と、後述するフィードフォワードトルクを算出するフィードフォワードトルク算出手段と、後述するモータトルク指令値を算出するモータトルク指令値算出手段と、モータトルク指令値に基づいて電動モータ４を制御するモータ制御手段と、後述する外乱トルクを推定する外乱トルク推定手段としての機能を有する。

インバータ３は、例えば、各相毎に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、電動モータ４に所望の電流を流す。

電動モータ４は、インバータ３から供給される交流電流により駆動力を発生し、減速機５およびドライブシャフト８を介して、左右の駆動輪９ａ、９ｂに駆動力を伝達する。また、電動モータ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、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７は、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は、速度パラメータとしてのモータ回転速度を検出する車速検出手段として機能し、例えば、レゾルバやエンコーダであり、電動モータ４の回転子位相αを検出する。

ブレーキコントローラ１１は、ブレーキペダル１０の踏み込み量に応じてブレーキ制動量Ｂを設定し、ブレーキ制動量Ｂに応じてブレーキ液圧を制御する。

液圧センサ１２は、ブレーキ液圧を検出することでブレーキ制動量Ｂを取得して、取得したブレーキ制動量Ｂをモータコントローラ２へ出力する。すなわち、液圧センサ１２は、勾配に関連しない抵抗成分としてのブレーキ制動量を検出する手段として機能する。

摩擦ブレーキ１３は、ブレーキ制動量Ｂに応じてブレーキ液圧を立ち上げることで、ブレーキパッドをロータに押し当て、車両に制動力を発生させる。

図２は、モータコントローラ２によって行われるモータ電流制御の処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ２０１では、車両状態を示す信号を入力する。ここでは、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）、アクセル開度ＡＰ（％）、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とインバータ３間の直流電圧値Ｖｄｃ（Ｖ）、ブレーキ制動量Ｂを入力する。

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する。または、回転子機械角速度ωｍにタイヤ動半径Ｒを乗算し、ファイナルギアのギア比で除算することにより車速ｖ（ｍ／ｓ）を求め、３６００／１０００を乗算することにより単位変換して、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）を求める。

アクセル開度ＡＰ（％）は、図示しないアクセル開度から取得するか、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する。

電動モータ４の回転子位相α（ｒａｄ）は、回転センサ６から取得する。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４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）（速度パラメータ）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り求める。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から取得する。

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）、または、バッテリコントローラ(不図示)から送信される電源電圧値から求める。

ブレーキ制動量Ｂは、ブレーキ液圧を検出する液圧センサ１２より取得する。ドライバのブレーキ操作量を検出するストロークセンサ等（不図示）の値を使用してもよい。また、図示しない車両コントローラや他のコントローラから通信にてブレーキ指令値を取得して、ブレーキ制動量Ｂとしてもよい。なお、センサ値もしくは指令値からブレーキ制動量Ｂを設定する際、ブレーキ制動量Ｂを車両に入力してから実際に車両に制動力が作用するまでの応答性を考慮する。

ステップＳ２０２では、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を設定する。具体的には、ステップＳ２０１で入力されたアクセル開度ＡＰおよびモータ回転速度ωｍに基づいて、図３に示すアクセル開度−トルクテーブルを参照することにより、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を設定する。上述したように、本実施形態における電動車両の制御装置は、アクセルペダルの操作のみで車両の加減速や停止を制御することができる車両に適用可能であり、少なくともアクセルペダルの全閉によって車両を停止させることを可能とするために、図３に示すアクセル開度−トルクテーブルでは、アクセル開度が０（全閉）の時のモータ回生量が大きくなるように、モータトルクが設定されている。すなわち、モータ回転数が正の時であって、少なくともアクセル開度が０（全閉）の時には、回生制動力が働くように、負のモータトルクが設定されている。ただし、アクセル開度−トルクテーブルは、図３に示すものに限定されない。

ステップＳ２０３では、停止制御処理を行う。具体的には、電動車両の停車間際を判断し、停車間際以前は、ステップＳ２０２で算出した第１のトルク目標値Ｔｍ１^*をモータトルク指令値Ｔｍ^*に設定する。停車間際以降は、モータ回転速度の低下とともに外乱トルク指令値Ｔｄに収束する第２のトルク目標値Ｔｍ２^*をモータトルク指令値Ｔｍ^*に設定する。この第２のトルク目標値Ｔｍ２^*は、登坂路では正トルク、降坂路では負トルク、平坦路では概ねゼロである。これにより、後述するように、路面の勾配に関わらず、停車状態を維持することができる。停止制御処理の詳細については、後述する。

ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で算出したモータトルク目標値Ｔｍ^*、モータ回転速度ωｍおよび直流電圧値Ｖｄｃに基づいて、ｄ軸電流目標値ｉｄ^*、ｑ軸電流目標値ｉｑ^*を求める。例えば、トルク指令値、モータ回転速度、および直流電圧値と、ｄ軸電流目標値およびｑ軸電流目標値との関係を求めたテーブルを予め用意しておいて、このテーブルを参照することにより、ｄ軸電流目標値ｉｄ^*およびｑ軸電流目標値ｉｑ^*を求める。

ステップＳ２０５では、ｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑをそれぞれ、ステップＳ２０４で求めたｄ軸電流目標値ｉｄ^*およびｑ軸電流目標値ｉｑ^*と一致させるための電流制御を行う。このため、まず初めに、ステップＳ２０１で入力された三相交流電流値ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと、電動モータ４の回転子位相αとに基づいて、ｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑを求める。続いて、ｄ軸、ｑ軸電流指令値ｉｄ^*、ｉｑ^*と、ｄ軸、ｑ軸電流ｉｄ、ｉｑとの偏差から、ｄ軸、ｑ軸電圧指令値ｖｄ、ｖｑを算出する。なお、算出したｄ軸、ｑ軸電圧指令値ｖｄ、ｖｑに対して、ｄ−ｑ直交座標軸間の干渉電圧を相殺するために必要な非干渉電圧を加算するようにしてもよい。

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、電動モータ４をトルク指令値Ｔｍ^*で指示された所望のトルクで駆動することができる。

ここで、ステップＳ２０３で行われる停止制御処理について説明する前に、本実施形態における電動車両の制御装置において、モータトルクＴｍからモータ回転速度ωｍまでの伝達特性Ｇｐ（ｓ）について説明する。

図４、図５は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図であり、同図における各パラメータは、以下に示すとおりである。
Jm：電動モータのイナーシャ
Jw：駆動輪のイナーシャ
M：車両の質量
KD：駆動系の捻り剛性
Kt：タイヤと路面の摩擦に関する係数
N：オーバーオールギヤ比
r：タイヤの過重半径
ωm：電動モータの角速度
Tm：トルク目標値Ｔｍ^*
TD：駆動輪のトルク
F：車両に加えられる力
V：車両の速度
ωw：駆動輪の角速度
そして、図４、図５より、以下の運動方程式を導くことができる。ただし、次式（１）〜（３）中の符号の右上に付されているアスタリスク（^*）は、時間微分を表している。

式（１）〜（５）で示す運動方程式に基づいて、電動モータ４のトルク目標値Ｔｍからモータ回転速度ωｍまでの伝達特性Ｇｐ（ｓ）を求めると、次式（６）で表される。

ただし、式（６）中に各パラメータは、次式（７）で表される。

式（６）に示す伝達関数の極と零点を調べると、次式（８）の伝達関数に近似することができ、１つの極と１つの零点は極めて近い値を示す。これは、次式（８）のαとβが極めて近い値を示すことに相当する。

従って、式（８）における極零相殺（α＝βと近似する）を行うことにより、次式（９）に示すように、Ｇｐ（ｓ）は、（２次）／（３次）の伝達特性を構成する。

また、演算量軽減を目的として、伝達特性Ｇｐ´（ｓ）を簡易化すると次式（１０）を得ることができる。

次に、ブレーキ制動量Ｂからモータ回転速度ωｍまでの伝達特性Ｇｂ（ｓ）について説明する。

ブレーキ制動量Ｂは、車両に加えられる制動力であり、図４、図５より次式（１１）で表される運動方程式を導くことができる。

ただし、式（１１）中のブレーキ制動量Ｂは以下とする。
ωw>0 : B >0
ωw=0 : B =0
ωw<0 : B <0
式（１）、（３）、（４）、（５）、（１１）で示す運動方程式に基づいて、ブレーキ制動量Ｂからモータ回転速度ωｍまでの伝達特性Ｇｂ（ｓ）を求めると、次式（１２）で表される。

ただし、式（１２）中のパラメータは、次式（１３）で表される。

続いて、図２のステップＳ２０３で行われる停止制御処理の詳細について説明する。図６は、停止制御処理を実現するためのブロック図である。

フィードフォワード補償器（以下、Ｆ／Ｆ補償器と呼ぶ）５０１は、取得したブレーキ制動量Ｂに基づいて、モータ回転速度推定値を算出する。以下、Ｆ／Ｆ補償器５０１の詳細を、図７および図１２を参照して説明する。

図７は、電動車両の状態に応じてモータ回転速度推定値を算出する方法を説明するための図である。ブレーキトルク推定器６０１は、ブレーキ制動量Ｂに基づいて、モータ回転速度推定値を補正するためのモータ回転速度補正値を算出する。ブレーキトルク推定器６０１の詳細は、図１２で表される。

図１２は、ブレーキ制動量Ｂに応じてモータ回転速度補正値を算出する方法を説明するための図である。制御ブロック１２０１は、ブレーキ制動量Ｂに、上述の式（１２）で表した伝達特性Ｇｂ（ｓ）の処理を施して、モータ回転速度補正値を算出する。ブレーキによる制動力は前進時、後進時ともに、モータ回転が０ｒｐｍに収束する方向に作用する。従って、モータ回転速度補正値は、車両前後速度の符号に応じて、モータ回転が０ｒｐｍに収束する方向に作用するように算出する。本実施形態におけるモータ回転速度補正値の符号は、車両の前進時はマイナス、車両の後進時はプラスとする。モータ回転速度補正値は、図７に示す加算器６０２に出力される。

図７に戻って説明を続ける。加算器６０２は、モータ回転速度推定値に、ブレーキトルク推定器６０１で算出したモータ回転速度補正値を加算して、モータ回転速度推定値を補正する。そして、補正後のモータ回転速度推定値を制御ブロック６０３へ出力する。

モータトルク推定部６０３は、加算器６０２から出力される補正後のモータ回転速度推定値に、所定のゲイン（以下、トータルゲインという）Ｋｖｒｅｆ（Ｋｖｒｅｆ＜０）を乗算して、モータトルク推定値を算出する。トータルゲインＫｖｒｅｆは、制動距離の延長を抑えつつ電動車両を滑らかに停止させるために予め定められた値であり、例えば、実験データ等により適宜設定される。

モータ回転速度推定部６０４は、式（６）に示した車両モデルＧｐ（ｓ）に基づいて、モータトルク推定値をモータ回転速度推定値に変換する。本実施形態では、車両モデルＧｐ（ｓ）の代わりに式（１０）で示した車両簡易モデルＧｐ´´（ｓ）が用いられる。

モータ回転速度推定部６０４は、車両簡易モデルＧｐ´´（ｓ）に、モータトルク推定部６０３で算出したモータトルク推定値を入力することで、車両簡易モデルＧｐ´´（ｓ）に基づくモータ回転速度推定値を算出する。そして、モータ回転速度推定部６０４は、車両簡易モデルＧｐ´´（ｓ）に基づくモータ回転速度推定値を、加算器６０２およびローパスフィルタ６０５に出力する。

また、後述するトルク比較器５０８によって電動車両が停車間際と判断された場合と、ブレーキ制動量Ｂが解除された場合には、モータ回転速度推定部６０４は、車両簡易モデルＧｐ´´（ｓ）を、現在のモータ回転速度ωｍに基づいて初期化する。例えば、車両簡易モデルＧｐ´´（ｓ）は、車両の設計値により一意に決まる定数ａ₁´およびｂ₀´と、積分器により構成される。電動車両が停車間際と判断された場合には、前述の積分器の初期値をモータ回転速度ωｍに設定することにより、車両簡易モデルＧｐ´´（ｓ）を初期化する。ブレーキ制動中は、ブレーキパッドの摩擦係数（μ）の変化等により指令値やセンサ値と実際に車両へ働く制動力とに誤差が発生する。従って、上述のとおり初期化することで、ブレーキ制動中に生じる誤差をキャンセルする。

ローパスフィルタ６０５は、車両簡易モデルＧｐ´´（ｓ）を補完するために設定された伝達特性Ｈｃ（ｓ）を有するローパスフィルタである。ここでは、モータ回転速度推定部６０４で算出したモータ回転速度推定値に、伝達特性Ｈｃ（ｓ）のフィルタリング処理を施して応答調整を行う。伝達特性Ｈｃ（ｓ）は、シミュレーション又は実験データ等に基づいて設定される。具体的には、トータルゲインＫｖｒｅｆをゼロよりも小さくした状態で、モータ回転速度ωｍの収束性と、Ｆ／Ｆトルク設定器５０３に入力するモータ回転速度推定値の収束性とが同等となるように伝達特性Ｈｃ（ｓ）の時定数が調整される。

このように、Ｆ／Ｆトルク設定器５０３に入力するモータ回転速度推定値にローパスフィルタ処理が施されるので、車両簡易モデルＧｐ´´（ｓ）の使用に伴う応答特性のズレが補正される。

図６に戻って説明を続ける。図６に示すフィードバックトルク設定器（以下、Ｆ／Ｂトルク設定器という）５０２では、検出されたモータ回転速度ωｍに基づいて、Ｆ／Ｂトルクを算出する。詳細は、図８を用いて説明する。

図８は、モータ回転速度ωｍに基づいてＦ／Ｂトルクを算出する方法を説明するための図である。Ｆ／Ｂトルク設定器５０２は、モータ回転速度ωｍをＦ／Ｂトルクに変換する乗算器７０１を備える。

乗算器７０１は、トータルゲイン乗算器７１０と分配係数乗算器７２０とを備え、電動モータ４の回生制動力を分配するために定められたＦ／ＢゲインＫ１（Ｋｖｒｅｆ×β）をモータ回転速度ωｍに乗算することにより、Ｆ／Ｂトルクを算出する。Ｆ／ＢゲインＫ１は、トータルゲインＫｖｒｅｒｆに比べて回生制動力を弱める方向に設定される。すなわち、Ｆ／ＢゲインＫ１は、ゼロよりも小さく、トータルゲインＫｖｒｅｆよりも大きな値に設定される。

トータルゲイン乗算器７１０は、モータ回転速度ωｍにトータルゲインＫｖｒｅｆを乗算することにより、Ｆ／Ｂトータルトルクを算出する。

分配係数乗算器７２０は、Ｆ／Ｂトータルトルクに分配係数βを乗算することにより、Ｆ／Ｂトルクを算出する。ただし、分配係数βは「０」よりも大きく「１」よりも小さな値である。分配係数βは、シミュレーション又は実験データ等に基づいて設定される。

このように乗算器７０１では、トータルゲインＫｖｒｅｆに分配係数βを乗算した値をＦ／ＢゲインＫ１として用いることにより、回生制動力が小さくなるようにＦ／Ｂトルクを小さくできる。また、モータ回転速度ωｍにＦ／ＢゲインＫ１を乗算してＦ／Ｂトルクが算出されるので、モータ回転速度ωｍが大きいほど、大きい回生制動力が得られるトルクとしてＦ／Ｂトルクが設定される。

次に、図６に示すＦ／Ｆトルク設定器５０３の構成について説明する。

Ｆ／Ｆトルク設定器５０３は、Ｆ／Ｆ補償器５０１にて算出したモータ回転速度推定値に基づいて、Ｆ／Ｆトルクを算出する。Ｆ／Ｆトルクによって、停車間際にＦ／Ｂトルクによる回生制動力の不足分が補われる。

図９は、モータ回転速度推定値に基づいてＦ／Ｆトルクを算出する方法を説明するための図である。Ｆ／Ｆトルク設定器５０３は、モータ回転速度推定値をＦ／Ｆトルクに変換する乗算器８０１を備える。

乗算器８０１は、Ｆ／ＢゲインＫ１に応じて設定されるＦ／ＦゲインＫ２をモータ回転速度推定値に乗算することにより、Ｆ／Ｆトルクを算出する。乗算器８０１は、トータルゲイン乗算器８１０と分配係数乗算器８２０とを備える。

トータルゲイン乗算器８１０は、モータ回転速度推定値にトータルゲインＫｖｒｅｆを乗算することにより、Ｆ／Ｆトータルトルクを算出する。

分配係数乗算器８２０は、Ｆ／Ｆトータルトルクに分配係数（１−β）を乗算することにより、Ｆ／Ｆトルクを算出する。ただし、図８で述べたように分配係数βは「０」よりも大きく「１」よりも小さな値であるため、分配係数（１−β）は「０」よりも大きく「１」よりも小さな値である。

このように乗算器８０１では、トータルゲインＫｖｒｅｆに分配係数（１−β）を乗算した値をＦ／ＦゲインＫ２として用いることにより、Ｆ／Ｂトルク設定器５０２でＦ／Ｂトルクを小さくした分をＦ／Ｆトルクに割り当てることができる。また、モータ回転速度推定値にＦ／ＦゲインＫ２を乗算してＦ／Ｆトルクが算出されるので、モータ回転速度推定値が大きいほど、大きい回生制動力が得られるトルクとしてＦ／Ｆトルクが設定される。

次に、図６に示した外乱トルク推定器５０４の構成について、図１０を参照して説明する。

図１０は、外乱トルク推定器５０４の詳細であり、モータ回転速度ωｍとモータトルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを算出するためのブロック図である。外乱トルク推定器５０４は、検出したモータ回転速度ωｍとモータトルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。

制御ブロック９０１は、Ｈ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタとしての機能を担っており、モータ回転速度ωｍを入力してフィルタリング処理を行うことにより、第1のモータトルク推定値を算出する。Ｇｐ（ｓ）は、車両へのトルク入力とモータの回転速度の伝達特性の車両モデルであり、Ｈ（ｓ）は、分母次数と分子次数との差分が、モデルＧｐ（ｓ）の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性を有するローパスフィルタである。

制御ブロック９０２は、Ｈ（ｓ）なる伝達特性を有するローパスフィルタとしての機能を担っており、モータトルク指令値Ｔｍ^*を入力してフィルタリング処理を行うことにより、第２のモータトルク推定値を算出する。

なお、第２のモータトルク推定値を算出する際に、ブレーキ制動量、空気抵抗、ころがり抵抗、旋回抵抗等の、勾配に関連しない抵抗を考慮してもよい。

減算器９０３は、第２のモータトルク推定値から第１のモータトルク推定値を減算することにより、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。

なお、本実施形態における外乱トルクは、図１０に示す通り、外乱オブザーバにより推定するが、車両前後Ｇセンサ等の計測器を使って推定してもよい。

ここで、外乱としては、空気抵抗、乗員数や積載量に起因する車両質量の変動によるモデル化誤差、タイヤの転がり抵抗、路面の勾配抵抗等が考えられるが、停車間際で支配的となる外乱要因は勾配抵抗である。外乱要因は運転条件により異なるが、外乱トルク推定器５０４は、モータトルク指令値Ｔｍ^*とモータ回転速度ωｍと車両モデルＧｐ（ｓ）に基づいて外乱トルク推定値Ｔｄを算出するので、上述した外乱要因を一括して推定することができる。これにより、いかなる運転条件においても、減速からの滑らかな停車を実現することができる。ただし、上述の通り、平坦路における外乱トルクは概ねゼロであるため、平坦路における停車間際においては、外乱トルク推定値Ｔｄの算出を要さずに、モータトルク指令値Ｔｍ^*をゼロに収束させてもよい。

図６に戻ってＦ／Ｆ補償器５０１、Ｆ／Ｂトルク設定器５０２、Ｆ／Ｆトルク設定器５０３、及び、外乱トルク推定器５０４以外の構成について説明を続ける。

加算器５０５は、Ｆ／Ｂトルク設定器５０２によって算出されたＦ／Ｂトルクと、Ｆ／Ｆトルク設定器５０３によって算出されたＦ／Ｆトルクとを加算することによって、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出する。

加算器５０６は、加算器５０５によって算出されたモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと、外乱トルク推定器５０４によって算出された外乱トルク推定値Ｔｄとを加算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２^*を算出する。

停車間際判断トルク設定器５０７は、検出されたモータ回転速度ωｍと外乱トルク推定値Ｔｄに基づいて、停車間際判断トルクを算出する。

ここで、停車間際判断トルクの算出について図１１を参照して説明する。図１１は、モータ回転速度ωｍに基づいて停車間際判断トルクを算出する方法を説明するためのブロック図である。停車間際判断トルク設定器５０７は、乗算器１００１を備え、モータ回転速度ωｍにトータルゲインＫｖｒeｆを乗算して得た値に外乱トルク推定値Ｔｄを加算することにより、停車間際判断トルクを算出する。

図６に戻ってトルク比較器５０８の構成について説明する。

トルク比較器５０８は、ステップＳ２０２で算出された第１のトルク目標値Ｔｍ１^*と、停車間際判断トルク設定器５０７によって算出された停車間際判断トルクの大きさを比較する。

車両の走行中、停車間際判断トルクは第１のトルク目標値Ｔｍ１^*よりも小さく、車両が減速して停車間際（車速が所定車速以下）になると、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*よりも大きくなる。トルク比較器５０８は、停車間際判断トルクが第１のトルク目標値Ｔｍ１^*より大きくなると、車両が停車間際と判断して、モータトルク指令値Ｔｍ^*を第１のトルク目標値Ｔｍ１^*から第２のトルク目標値Ｔｍ２^*に切り替える。

このように、トルク比較器５０８は、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*に対して、停車間際判断トルクが等しい又は小さいと判断した場合には、停車間際以前と判定してモータトルク指令値Ｔｍ^*に第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を設定する。一方、トルク比較器５０８は、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*に対して、停車間際判断トルクが大きいと判断した場合には、停車間際と判定してモータトルク指令値Ｔｍ^*を第１のトルク目標値Ｔｍ１^*から第２のトルク目標値Ｔｍ２^*に切り替える。

なお、停車状態を維持するため、第２のトルク目標値Ｔｍ２^*は、登坂路では正トルク、降坂路では負トルク、平坦路では概ねゼロに収束する。

以下、本実施形態における電動車両の制御装置を電気自動車に適用した際の効果について、図１３、図１４を参照して、特にブレーキ制動時の制御について説明する。

図１３は、本実施形態における電動車両の制御装置による制御結果の一例を示す図である。図１３は、平坦路で停車する場合の制御結果であり、上から順に、ブレーキ制動量、モータ回転速度、モータトルク指令値、車両前後加速度を表している。また、モータ回転速度を表した図中に示す点線は補正後のモータ回転速度推定値を、モータトルク指令値を表した図中に示す点線は外乱トルク推定値を表している。

時刻ｔ０では、図２のステップＳ２０２で算出した第1のトルク目標値Ｔｍ１^*に基づいて、電動モータ４の減速が行われる。外乱トルク推定値は０であり、平坦路を走行していることが分かる。

時刻ｔ１において、ドライバがブレーキペダルを踏み込むことにより、ブレーキ制動量Ｂが増加している。この時、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*とブレーキ制動量Ｂの併用により、車両前後加速度がマイナス方向、即ち制動側に増加していることが分かる。

時刻ｔ１からｔ２にかけては、トルク比較器５０８において、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*に対して停車間際判断トルクが大きいと判定されることで停車間際と判断し、ステップＳ２０２で算出した第１のトルク目標値Ｔｍ１^*から、ステップＳ２０３で算出した第２のトルク目標値Ｔｍ２＊に切り替わって減速する。この時、Ｆ／Ｆ補償器５０１におけるモータ回転速度推定値の算出にブレーキ制動量Ｂを考慮した補正を行っているため、モータ回転速度と補正後のモータ回転速度推定値とが一致していることが分かる。

また、停車間際と判断した際には、図７のモータ回転速度推定部６０４を構成する簡易車両モデルＧｐ´´（ｓ）を、モータ回転速度ωｍで初期化して、Ｆ／Ｆ補償器５０１から出力されるモータ回転速度推定値の初期値とする。

時刻ｔ２からｔ３にかけては、ブレーキ制動量Ｂが解除されても、モータ回転速度、モータトルク指令値、および車両前後速度は０に収束しており、前後方向における加速度振動を伴わずにスムーズに停車できていることが分かる。

時刻ｔ３以降でも、モータ回転速度、モータトルク指令値、および車両前後速度は０に収束したままであり、停車状態を保持できていることが分かる。

次に、比較例として、Ｆ／Ｆ補償器５０１におけるモータ回転速度推定値の算出に、ブレーキ制動量Ｂを考慮していない場合の制御結果を、図１４を参照して説明する。

時刻ｔ０では、図２のステップＳ２０２で算出した第1のトルク目標値Ｔｍ１^*に基づいて、電動モータ４の減速が行われる。外乱トルク推定値は０であり、平坦路を走行していることが分かる。

時刻ｔ１において、ドライバがブレーキペダルを踏み込むことにより、ブレーキ制動量Ｂが増加している。この時、第１のトルク目標値Ｔｍ１＊とブレーキ制動量Ｂの併用により、車両前後加速度がマイナス方向、即ち制動側に増加していることが分かる。

時刻ｔ１からｔ２にかけては、トルク比較器５０８において、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*に対して停車間際判断トルクが大きいと判定されることで停車間際と判断し、ステップＳ２０２で算出した第１のトルク目標値Ｔｍ１^*から、ステップＳ２０３で算出した第２のトルク目標値Ｔｍ２^*に切り替わって減速する。この時、Ｆ／Ｆ補償器５０１におけるモータ回転速度推定値の算出にブレーキ制動量Ｂを考慮していないため、モータ回転速度とモータ回転速度推定値に乖離が生じていることが分かる。

また、停車間際と判断した際には、図７のモータ回転速度推定部６０４を構成する簡易車両モデルＧｐ´´（ｓ）を、モータ回転速度ωｍで初期化して、Ｆ／Ｆ補償器５０１から出力されるモータ回転速度推定値の初期値とする。

時刻ｔ２からｔ３にかけては、第２のトルク目標値とブレーキ制動量Ｂとの併用により、一旦は、車両前後加速度が０に収束していき停車状態になろうとするが、ブレーキ制動量を解除した際に、車両前後加速度がマイナス方向、即ち後退側に増加し、車両が後退していることが分かる。これは、Ｆ／Ｆ補償器５０１においてブレーキ制動量Ｂを考慮せずに算出されたモータ回転速度推定値に基づいて算出された第２のトルク目標値Ｔｍ２^*に基づいて、電動モータ４の減速が行われたために生じる。

時刻ｔ３〜ｔ５では、モータ回転速度がマイナスの値を示しており、車両が後退してしまい、スムーズに停車できていないことが分かる。これは、ブレーキ制動量による車両の制動力が、ブレーキ制動量が解除されて失われたことにより生じる。

なお、時刻ｔ６では、モータ回転速度推定値は概ね０に収束し、ｔ４時点と比べて後退速度は制御される。

以上、第１の実施形態によれば、モータを走行駆動源とし、モータの回生制動力により減速する電動車両の制御装置であって、アクセル操作量を検出するとともに、電動車両の走行速度に比例するモータ回転速度を検出し、電動車両の状態に応じてモータ回転速度推定値を算出する。また、勾配に関連しない抵抗成分を車両状態から検出または推定し、抵抗成分に応じてモータ回転速度推定値を補正する。さらに、モータ回転速度に基づいて電動車両を停止させるためのフィードバックトルクを算出するとともに、補正されたモータ回転速度推定値に基づいて、フィードバックトルクを補うためのフィードフォワードトルクを算出する。そして、モータトルク指令値を算出し、算出したモータトルク指令値に基づいて、モータを制御する。モータトルク指令値は、アクセル操作量が所定値以下であり、かつ、電動車両が停車間際になると、走行速度の低下とともに、フィードバックトルクとフィードフォワードトルクとに基づいてゼロに収束する。これにより、ブレーキ制動量、空気抵抗、ころがり抵抗、旋回抵抗等の、勾配に関連しない抵抗を検出、または推定し、モータ回転速度推定値を補正することによりモータ回転速度推定値とモータ回転速度を一致させることができるので、モータ回転速度の低下とともにモータトルクをゼロに収束させることができる。従って、勾配に関連しない抵抗が車両へ外乱として入力された際も、前後方向における加速度振動を伴わずに滑らかに停車することができ、かつ、停車状態を保持することができる。

なお、アクセル操作量が所定値以下とは、車両が、回生制動とは別に、制動装置が介入することなく十分に低速（例えば１５ｋｍ／ｈ以下の速度）で走行しているときのアクセル操作量を意図している。なお、例に挙げた車速は一例であることは言うまでもない。

また、第１の実施形態によれば、検出したモータ回転速度に、モータの回生制動力を分配するための所定のゲインＫ１を乗算してフィードバックトルクを算出するとともに、補正されたモータ回転速度に、所定のゲインＫ１に応じて設定される特定のゲインＫ２を乗算してフィードフォワードトルクを算出する。そして、アクセル操作量が所定値以下であり、かつ電動車両が停車間際になると、Ｋ１を乗算して算出したフィードバックトルクにＫ２を乗算して算出したフィードフォワードトルクを加算したフィードバックトルクをモータトルク指令値として設定する。これにより、フィードフォワードトルクとフィードバックトルクが適切に分配されるので、制動距離の延長を抑えつつ、電動車両を滑らかに停止させることができる。

また、第１の実施形態によれば、勾配に関連しない抵抗成分とは車両に制動力を加えるブレーキ制動量であって、ブレーキ制動量からモータ回転速度補正値を算出して、算出したモータ回転速度補正値に基づいてモータ回転速度推定値を補正する。これにより、モータによる回生制動以外に車両に制動力を加えた際も、モータ回転速度の低下とともにモータトルクをゼロに収束させることができるので、車両にブレーキ制動量が入力された場合でも、車両を滑らかに停車することができ、かつ、停車状態を保持することができる。

また、第１の実施形態によれば、運転者のブレーキ操作量を検出することができ、検出したブレーキ操作量に基づいて、ブレーキ制動量を決定する。これにより、ブレーキ液圧センサやブレーキペダルストロークセンサ等により検出したセンサ値に基づいてモータ回転速度推定値を補正する事が出来るので、車両の実際の計測値に基づいた補正が可能となる。

また、ブレーキの操作に関わる指令値（ブレーキ制動量指令値等）に基づいてブレーキ制動量を決定してもよい。これにより、センサ検出遅れなどの無駄時間を生じることなく、外乱トルク推定値を決定することができる。

また、ブレーキ制動量は、車両へのブレーキ制動量の入力から車両に制動力が作用するまでの応答性を考慮して決定される。これにより、ブレーキ制動量が、ブレーキ制動量指令値からブレーキ液圧立ち上げまでの応答、ブレーキ液圧の立ち上げから車両に制動力が作用するまでの応答等の応答性を考慮するので、車両モデルと実際の車両とのモデル誤差を抑止することができる。

また、第１の実施形態によれば、モータ回転速度補正値の符号が、車両の進行方向に応じて異なる。これにより、車両前後速度（車体速度、車輪速度、モータ回転速度、ドライブシャフト回転速度等の車両の速度パラメータを含む）に応じて、ブレーキ制動量の符号を反転させてモータ回転速度補正値を算出するので、車両の前進時、後進時ともに、モータ回転速度を適切に補正することができる。

また、第１の実施形態によれば、車両へのブレーキ制動量の入力とモータの回転速度の伝達特性のモデルＧｂ（ｓ）を含むフィルタを用いてモータ回転速度補正値を算出する。これにより、モータ回転速度補正値からブレーキ制動量を精度よくキャンセルすることができる。

さらに、ブレーキ制動量が解除されると、モータ回転速度推定値をモータ回転速度により初期化する。これにより、ブレーキ制動中に生じる誤差をキャンセルすることができる。

そして、第１の実施形態によれば、外乱トルクを推定し、アクセル操作量が所定値以下であり、かつ、電動車両が停車間際になると、モータ回転速度の低下とともにモータトルク指令値Ｔｍ^*を外乱トルク推定値Ｔｄに収束させるので、登坂路、平坦路、降坂路によらず、前後方向における加速度振動のない滑らかな減速を停車間際で実現することができ、かつ、停車状態を保持することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の電動車両の制御装置は、これまで説明した第１の実施形態に加えて、制振制御を併用する。以下、本実施形態における電動車両の制御装置について、特に、制振制御併用の態様について説明する。

図１５は、第２の実施形態の電動車両の制御装置のモータコントロールの制御フローチャート図である。図２で示す第１の実施形態における制御フローに加えて、ステップＳ２０３ａにて、制振制御処理を行う。

ステップＳ２０３ａの処理は、図１５で示すとおり、ステップＳ２０３（停止制御処理）の後段で行う。本実施形態では、上述の第１の実施形態におけるステップＳ２０３で算出したモータトルク指令値Ｔｍ^*、すなわちトルク比較器５０８の出力であるモータトルク指令値Ｔｍ^*（図６参照）を、第３のトルク目標値Ｔｍ３^*とする（図１６参照）。そして、第３のトルク目標値Ｔｍ３^*に対して制振制御処理を行うことでモータトルク指令値Ｔｍ^*を得る。

より具体的には、ステップＳ２０３ａにおいて、ステップＳ２０３で算出したモータトルク指令値Ｔｍ３^*とモータ回転速度ωｍを制振制御ブロック１７０１に入力する（図１７参照）。そして、制振制御ブロック１７０１にて、駆動軸トルクの応答を犠牲にすることなくトルク伝達系振動（ドライブシャフトの捩じり振動等）を抑制した制振制御後のモータトルク指令値Ｔｍ^*を算出する。以下、図１８を参照して、制振制御ブロック１７０１にて行う制振制御処理の一例を説明する。

図１８は、本実施形態において用いる制振制御処理のブロック図である。フィードフォワード補償器１８０１（以下、Ｆ／Ｆ補償器という）は、伝達特性Ｇｒ（ｓ）と、車両へのトルク入力とモータの回転速度の伝達特性のモデルＧｐ（ｓ）の逆系とから構成されるＧｒ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタとしての機能を担っており、第３のトルク目標値Ｔｍ３^*を入力してフィルタリング処理を行うことにより、フィードフォワード補償による制振制御処理を行う。使用する伝達特性Ｇｒ（ｓ）は、次（１４）式で表すことができる。

なお、Ｆ／Ｆ補償器１８０１にて行う制振制御は、特開２００１−４５６１３号公報に記載されている制振制御でもよいし、特開２００２−１５２９１６号公報に記載されている制振制御でもよい。

制御ブロック１８０３、１８０４は、フィードバック制御（以下、フィードバックのことをＦ／Ｂという）にて用いられるフィルタである。制御ブロック１８０３は上述したＧｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、加算器１８０５から出力される、Ｆ／Ｆ補償器１８０１の出力と後述する制御ブロック１８０４の出力とを加算して得た値を入力してフィルタリング処理を行う。そして、減算器１８０６において制御ブロック１８０３から出力された値からモータ回転速度ωｍが減算される。減算された値は制御ブロック１８０４に入力される。制御ブロック１８０４は、ローパスフィルタＨ（ｓ）と、車両へのトルク入力とモータの回転速度の伝達特性のモデルＧｐ（ｓ）の逆系とから構成されるＨ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、減算器１８０６からの出力を入力してフィルタリング処理を行い、Ｆ／Ｂ補償トルクとして算出した値を加算器１８０５へ出力する。

そして、加算器１８０５において、Ｆ／Ｆ補償による制振制御処理がなされた第３のトルク目標値Ｔｍ３^*と、前述のＦ／Ｂ補償として算出した値とが加算されることで、車両のトルク伝達系の振動を抑制するモータトルク指令値Ｔｍ^*が算出される。

なお、制振制御ブロック１７０１にて行う制振制御は、特開２００３−９５６６号公報に記載されている制振制御でもよいし、特開２０１０−２８８３３２号公報に記載されている制振制御でもよい。

また、制振制御（Ｆ／Ｆ補償器）を併用する際は、制振制御のアルゴリズムにより、第１の実施形態において式（６）で表した車両モデルＧｐ（ｓ）を、上記（１４）式に示した伝達特性Ｇｒ（ｓ）と見なすことができる。具体的には、図１０の制御ブロック９０１で示したＨ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタは、図１９の制御ブロック１９０１で示す通り、Ｈ（ｓ）／Ｇｒ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタと見なすことができる。

続いて、制振制御（Ｆ／Ｂ補償器）を併用する場合のブレーキトルク推定値の算出方法について説明する。

図２０は、制振制御併用時のブレーキトルク推定値の算出を説明するためのブロック図である。

制御ブロック２００１は、無駄時間を考慮したモータ回転数推定値の過去値を設定する。なお、ここでの無駄時間は、車両のセンサ検出遅れ等である。

制御ブロック２００２は、制御ブロック２００１で設定したモータ回転速度補正値の過去値に応じて、制振制御（Ｆ／Ｂ補償器）処理Ｇ_FB（ｓ）を施し、制振制御トルク推定値Ｔ_F/Bを算出する。図２１を参照して詳細を説明する。

図２１は、制御ブロック２００２で行う制振制御（Ｆ／Ｂ補償器）処理Ｇ_FB（ｓ）の詳細を説明するための図である。制御ブロック２１０１は、Ｈ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタである。上述の通り、Ｇｐ（ｓ）は、車両へのトルク入力とモータの回転速度の伝達特性のモデルであり、Ｈ（ｓ）は、分母次数と分子次数との差分が、モデルＧｐ（ｓ）の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性を有するローパスフィルタである。制御ブロック２１０２は、伝達特性Ｇｐ（ｓ）を有するフィルタであり、制御ブロック２１０１の出力を入力として、フィルタリング処理を施して得た値を減算器２１００へ出力する。減算器２１００は、制御ブロック２１０２から出力される値から、モータ回転速度補正値の過去値を減算して、減算して得た値を制御ブロック２１０１へ出力する。これにより、モータ回転速度補正値から、制振制御（Ｆ／Ｂ補償器）処理が施された制振制御トルク推定値Ｔ_F/Bを算出することができる。

なお、制振制御（Ｆ／Ｂ補償器）は、図１５のステップ２０３ａの制振制御処理と同様に、特開２００３−９５６６号公報に記載されている制振制御でもよいし、特開２０１０−２８８３３２号公報に記載されている制振制御でもよい。

図２０に戻って説明を続ける。制御ブロック２００３では、ブレーキ制動量Ｂと制振制御トルク指令値Ｔ_F/Bと車輪速ωｍに応じて、式（１２）で示す伝達特性Ｇｂ（ｓ）の処理を施すことで、制振制御後のモータ回転速度補正値を算出する。そして、図７に示す加算器６０２において、モータ回転速度推定値に、制振制御後のモータ回転速度補正値を加算して、モータ回転速度推定値を補正する。

以上、第２の実施形態によれば、ドライブシャフトの捩じり振動を抑制する制振制御を適用する場合に、制振制御を考慮した伝達特性のモデルを用いてモータ回転速度補正値を算出する。これにより、制振制御を使用した際も、モータ回転速度推定値からブレーキ制動量を精度よくキャンセルすることができる。

本発明は、上述した一実施の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、上述した説明では、アクセル操作量が所定値以下であり、かつ、電動車両が停車間際になると、電動モータ４の回転速度の低下とともにモータトルク指令値Ｔｍ^*を外乱トルク推定値Ｔｄ（またはゼロ）に収束させるものとして説明した。しかし、車輪速や車体速度、ドライブシャフトの回転速度などの速度パラメータは、電動モータ４の回転速度と比例関係にあるため、電動モータ４の回転速度に比例する速度パラメータの低下とともにモータトルク指令値Ｔｍ^*を外乱トルク推定値Ｔｄ（またはゼロ）に収束させるようにしてもよい。

Claims (12)

1. モータを走行駆動源とし、前記モータの回生制動力により減速する電動車両の制御装置であって、
   前記アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
   前記電動車両の走行速度に比例する速度パラメータを検出する車速検出手段と、
   前記電動車両の状態に応じて速度パラメータ推定値を算出する車速推定手段と、
   勾配に関連しない抵抗成分を車両状態から検出または推定する手段と、
   前記勾配に関連しない抵抗成分に応じて前記速度パラメータ推定値を補正する速度パラメータ推定値補正手段と、
   前記車速検出手段により検出される速度パラメータに基づいて、前記電動車両を停止させるためのフィードバックトルクを算出するフィードバックトルク算出手段と、
   前記速度パラメータ推定値補正手段により補正された速度パラメータ推定値に基づいて、前記フィードバックトルクを補うためのフィードフォワードトルクを算出するフィードフォワードトルク算出手段と、
   モータトルク指令値を算出するモータトルク指令値算出手段と、
   前記モータ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手段と、
   を備え、
   前記モータトルク指令値算出手段は、前記アクセル操作量が所定値以下であり、かつ、前記電動車両が停車間際になると、走行速度の低下とともに、前記フィードバックトルクと前記フィードフォワードトルクとに基づいて前記モータトルク指令値をゼロに収束させる、
   電動車両の制御装置。
2. 前記フィードバックトルク算出手段は、前記車速検出手段により検出される前記速度パラメータに、前記モータの回生制動力を分配するための所定のゲインＫ１を乗算して、前記フィードバックトルクを算出し、
   前記フィードフォワードトルク算出手段は、前記所定のゲインＫ１に応じて設定される所定のゲインＫ２を、前記速度パラメータ推定値補正手段により補正された速度パラメータ推定値に乗算して、前記フィードフォワードトルクを算出し、
   前記モータトルク指令値算出手段は、前記アクセル操作量が所定値以下であり、かつ、前記電動車両が停車間際になると、前記フィードバックトルクに前記フィードフォワードトルクを加算した速度フィードバックトルクを、前記モータトルク指令値として設定する、
   請求項１に記載の電動車両の制御装置。
3. 前記勾配に関連しない抵抗成分は、車両に制動力を加えるブレーキ制動量であって、
   速度パラメータ推定値補正手段は、前記ブレーキ制動量から速度パラメータ補正値を算出する速度パラメータ補正値算出手段を備え、前記速度パラメータ補正値に基づいて前記速度パラメータ推定値を補正する、
   請求項１または２に記載の電動車両の制御装置。
4. 運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段をさらに備え、
   前記ブレーキ制動量は、前記ブレーキ操作量検出手段が検出したブレーキ操作量に基づいて決定される、
   請求項３に記載の電動車両の制御装置。
5. 前記ブレーキ制動量は、ブレーキの操作に関わる指令値に基づいて決定される、
   請求項３に記載の電動車両の制御装置。
6. 前記ブレーキ制動量は、車両へのブレーキ制動量の入力から車両に制動力が作用するまでの応答性を考慮して決定される、
   請求項４または５に記載の電動車両の制御装置。
7. 前記速度パラメータ補正値は、車両の進行方向に応じて符号が異なる、
   請求項３から６のいずれかに記載の電動車両の制御装置。
8. 前記速度パラメータ補正値算出手段は、車両へのブレーキ制動量の入力とモータの回転速度の伝達特性のモデルＧｂ（ｓ）を含むフィルタを用いて前記速度パラメータ補正値を算出する、
   請求項３から７のいずれかに記載の電動車両の制御装置。
9. 前記電動車両にドライブシャフトの捩じり振動を抑制する制振制御を適用する場合に、
   前記速度パラメータ補正値算出手段は、前記制振制御を考慮した伝達特性のモデルを用いて前記速度パラメータ補正値を算出する、
   請求項８に記載の電動車両の制御装置。
10. 前記車速推定手段は、前記ブレーキ制動量が解除されると、前記速度パラメータ推定値を前記速度パラメータにより初期化する、
    請求項３から９に記載の電動車両の制御装置。
11. 外乱トルクを推定する外乱トルク推定手段をさらに備え、
    前記モータトルク指令値算出手段は、前記アクセル操作量が所定値以下であり、かつ、電動車両が停車間際になると、走行速度の低下とともに、前記フィードバックトルクと前記フィードフォワードトルクとに基づいて前記モータトルク指令値を前記外乱トルクに収束させる、
    請求項１から１０のいずれかに記載の電動車両の制御装置。
12. モータを走行駆動源とし、前記モータの回生制動力により減速する電動車両の制御方法であって、
    前記アクセル操作量を検出し、
    前記電動車両の走行速度に比例する速度パラメータを検出し、
    前記電動車両の状態に応じて前記速度パラメータを推定し、
    勾配に関連しない抵抗成分を車両状態から検出または推定し、
    前記勾配に関連しない抵抗成分に応じて前記速度パラメータを補正し、
    前記車速検出ステップで検出される速度パラメータに基づいて、前記電動車両を停止させるためのフィードバックトルクを算出し、
    前記速度パラメータ補正手段により補正された速度パラメータに基づいて、前記フィードバックトルクを補うためのフィードフォワードトルクを算出するフィードフォワードトルクを算出し、
    前記アクセル操作量が所定値以下であり、かつ、前記電動車両が停車間際になると、走行速度の低下とともに、前記フィードバックトルクと前記フィードフォワードトルクとに基づいてゼロに収束するモータトルク指令値を算出し、
    前記モータ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。

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