WO2023175993A1 - 電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置 - Google Patents

電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置 Download PDF

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WO2023175993A1
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torque
vehicle
disturbance torque
estimated
wheel
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PCT/JP2022/012923
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English (en)
French (fr)
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唯 伊藤
彰 澤田
Original Assignee
日産自動車株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/18—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from dc supply lines

Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle control method and an electric vehicle control device.
  • JP2019-022339A discloses a motor control device that stops an electric vehicle using a driving force generated by a driving electric motor (hereinafter simply referred to as a motor). Specifically, the disturbance torque acting on the motor is estimated, and when the vehicle is about to stop, the output torque of the motor is controlled to match the estimated disturbance torque.
  • a motor a driving electric motor
  • multiple electric motors may be used together for driving.
  • it may be difficult to accurately estimate disturbance torque. For example, if there is a difference in the wheel loads of a plurality of drive wheels to which each electric motor is connected due to a road surface slope, etc., a non-negligible error may be superimposed on the estimated disturbance torque. For this reason, in an electric vehicle that uses a plurality of motors in combination, the disturbance torque cannot be accurately estimated, and as a result, the electric vehicle may not be able to be accurately controlled.
  • An object of the present invention is to provide an electric vehicle control method and an electric vehicle control device that can accurately estimate disturbance torque and accurately control an electric vehicle when a plurality of motors are used for driving. shall be.
  • An aspect of the present invention is a method for controlling an electric vehicle that includes a plurality of drive wheels and a plurality of electric motors that generate driving force in each of the plurality of drive wheels.
  • the vehicle speed is estimated for each drive wheel based on the rotational speed of the electric motor.
  • a drive wheel disturbance torque that is a disturbance torque acting on the drive wheel is estimated for each drive wheel.
  • vehicle disturbance torque which is the true disturbance torque that acts on the electric vehicle as a whole, is estimated, and based on this vehicle disturbance torque, each of the multiple electric motors
  • the torque to be output is controlled.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electric vehicle.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the control executed by the motor controller.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of an accelerator opening-torque table.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing parameters used in the equation of motion of an electric vehicle.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration for executing stop control.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the vehicle speed estimation section.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the disturbance torque estimation section.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the allocation ratio calculating section.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration for executing vibration damping control.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a vehicle model of an electric vehicle.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a vehicle model of an electric vehicle.
  • FIG. 11 is a block diagram of a feedforward compensator.
  • FIG. 12 is a time chart showing changes in the torque command value, vehicle speed, longitudinal acceleration, and disturbance torque in the control of the comparative example and the present embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of an electric vehicle according to a first modification.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of an electric vehicle according to a second modification.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of an electric vehicle according to a third modification.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of electric vehicle 100.
  • Electric vehicle 100 is an electric vehicle that includes a plurality of drive wheels and a plurality of electric motors that generate driving force for each of the plurality of drive wheels.
  • the electric vehicle 100 is a so-called four-wheel drive vehicle, and includes front wheels 22 and rear wheels 32 that are drive wheels, and a front motor 21 and a rear motor 31 that generate driving force for each of these drive wheels. , is provided.
  • the electric vehicle 100 includes a front drive system 11, a rear drive system 12, a battery 13, and a motor controller 14.
  • the front drive system 11 is a system that drives the front wheels 22 by a front motor 21.
  • the front drive system 11 includes, in addition to a front motor 21 and front wheels 22, a front inverter 23, a rotation sensor 24, a current sensor 25, and the like.
  • the front motor 21 is, for example, a three-phase AC synchronous motor, and is driven by AC power input from the front inverter 23.
  • the output torque of the front motor 21 generates torque (driving force) at the front wheels 22.
  • the front motor 21 rotates with its drive shaft being rotated by the front wheels 22, the front motor 21 generates so-called regenerative torque. Thereby, the front motor 21 can recover the kinetic energy of the electric vehicle 100 as electrical energy.
  • the front wheels 22 are a pair of driving wheels arranged at the front of the electric vehicle 100.
  • the front wheel 22 is connected to the front motor 21 via a front reduction gear 26 and a drive shaft 27.
  • the front wheels 22 include a right front wheel and a left front wheel.
  • the right front wheel and the left front wheel are connected by the drive shaft 27 and driven as one, in this embodiment, the right front wheel and the left front wheel are not distinguished and are collectively referred to as the front wheel 22.
  • the front wheel 22 is a first driving wheel in comparison with the rear wheel 32, which is another driving wheel.
  • the front inverter 23 includes two pairs of switching elements for each phase of the front motor 21.
  • the front inverter 23 opens and closes these switching elements in response to a PWM (Pulse Width Modulation) signal input from the motor controller 14 .
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the front inverter 23 converts the DC power supplied from the battery 13 into AC power, inputs the AC power to the front motor 21, and drives the front motor 21.
  • the switching elements constituting the front inverter 23 are, for example, power semiconductor elements such as insulated gate bipolar transistors (IGBTs) and metal oxide semiconductor field effect transistors (MOS-FETs).
  • IGBTs insulated gate bipolar transistors
  • MOS-FETs metal oxide semiconductor field effect transistors
  • the rotation sensor 24 detects the rotor phase ⁇ f of the front motor 21 .
  • the rotor phase ⁇ f is a so-called electrical angle [rad].
  • the rotation sensor 24 is, for example, a resolver or an encoder.
  • the detected rotor phase ⁇ f is input to the motor controller 14 .
  • the current sensor 25 detects currents (hereinafter referred to as three-phase currents) i uf , i vf , and i wf flowing through each phase of the front motor 21 .
  • Three-phase currents i uf , i vf , i wf of the front motor 21 are input to the motor controller 14 .
  • the rear drive system 12 is a system that drives the rear wheels 32 by a rear motor 31, and is configured symmetrically to the front drive system 11. Therefore, the rear drive system 12 includes, in addition to the rear motor 31 and rear wheels 32, a rear inverter 33, a rotation sensor 34, a current sensor 35, a rear reduction gear 36, a drive shaft 37, and the like. Each of these parts constituting the rear drive system 12 functions similarly to each part of the front drive system 11. That is, the rear wheels 32 are a pair of driving wheels arranged at the rear of the electric vehicle 10.
  • the rear wheel 32 consists of a right rear wheel and a left rear wheel, but in this embodiment, these are not distinguished, and the right rear wheel and the left rear wheel are collectively referred to as the rear wheel 32.
  • the rear wheel 32 is a second driving wheel in contrast to the front wheel 22, which is another driving wheel.
  • the rotor phase of the rear drive system 12 detected by the rotation sensor 34 is “ ⁇ r ".
  • the currents flowing through each phase of the rear motor 31 detected by the current sensor 35 are “i ur , i vr , i wr ”.
  • the battery 13 is provided commonly to the front drive system 11 and the rear drive system 12, and supplies power to drive the front motor 21 and rear motor 31. Further, during regeneration control, the battery 13 is charged by regenerative power generated by the front motor 21 and the rear motor 31.
  • the motor controller 14 is a control device for the electric vehicle 100.
  • the motor controller 14 is configured by one or more computers including, for example, a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), an input/output interface (I/O interface), etc. Ru.
  • the motor controller 14 is programmed to control the front motor 21, rear motor 31, etc. at a predetermined control cycle. For example, the motor controller 14 acquires various vehicle variables and generates PWM signals for driving the front motor 21 and the rear motor 31, respectively, based on these vehicle variables. Then, the motor controller 14 inputs the generated PWM signals to the front inverter 23 and the rear inverter 33, respectively, thereby driving the front motor 21 and the rear motor 31 according to vehicle variables.
  • the vehicle variables are parameters representing the control state of the electric vehicle 10 and the like.
  • the motor controller 14 uses, as vehicle variables, the rotor phase ⁇ f and three-phase currents i uf , i vf , i wf of the front motor 21, and the rotor phase ⁇ r and three-phase currents i ur , i vr of the rear motor 31, for example. , i wr is obtained.
  • the motor controller 14 obtains, for example, the accelerator opening degree A po and the DC voltage V dc of the battery 13 as vehicle variables.
  • the accelerator opening degree A po is a parameter representing the amount of operation of the accelerator pedal by the driver.
  • Vehicle variables such as the accelerator opening A po and the DC voltage V dc of the battery 13 can be detected as appropriate using, for example, a sensor (not shown) or the like.
  • the motor controller 14 of this embodiment acquires vehicle variables directly from sensors, etc., but the motor controller 14 may acquire some or all of the vehicle variables from another controller (computer) not shown. can.
  • the motor controller 14 estimates disturbance torque, which is torque caused by disturbance. Then, motor controller 14 controls the operation of electric vehicle 100 by controlling the torques to be output by front motor 21 and rear motor 31, respectively, based on the estimated disturbance torque.
  • the estimated disturbance torque is used to distribute driving force to the front wheels 22 and rear wheels 32 and to control the stoppage of the electric vehicle 100 will be described in detail.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the control executed by the motor controller 14.
  • the motor controller 14 executes input processing S11, first torque target value calculation S12, stop control S13, damping control S14, current target value calculation S15, current control calculation S16, and the like. That is, the motor controller 14 includes an input processing section that performs input processing S11, a first torque target value calculation section that performs first torque target value calculation S12, a stop control section that performs stop control S13, and vibration damping control. It is programmed to function as a vibration damping control section that executes S14. Further, the motor controller 14 is programmed to function as a current target value calculation unit that executes current target value calculation S15, a current control calculation unit that executes current control calculation S16, and the like.
  • the input process S11 is a process of acquiring or calculating vehicle variables and the like necessary for controlling the front motor 21 and the rear motor 31.
  • the motor controller 14 acquires the three-phase currents i uf , i vf , i wf of the front motor 21 and the three-phase currents i ur , i vr , i wr of the rear motor 31 in input processing S11. . Since the sum of the three-phase currents i uf , i vf , and i wf of the front motor 21 is zero, the motor controller 14 obtains, for example, the current for two phases among these, and calculates the current for the remaining one phase. It can be found by This also applies to the three-phase currents i ur , i vr , and i wr of the rear motor 31 .
  • the motor controller 14 acquires the rotor phase ⁇ f of the front motor 21, the rotor phase ⁇ r of the rear motor 31, and the DC voltage V dc of the battery 13 in input processing S11.
  • the motor controller 14 calculates, for example, the rotational angular velocity ⁇ mf [rad/s] of the front motor 21 and the rotational angular velocity ⁇ mr [rad/s] of the rear motor 31.
  • the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21 is a mechanical angular velocity, and is calculated by differentiating the rotor phase ⁇ f and dividing by the number of pole pairs of the front motor 21 .
  • the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31 is a mechanical angular velocity, and is calculated by differentiating the rotor phase ⁇ r and dividing by the number of pole pairs of the rear motor 31 .
  • the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21 and the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31 are used as parameters representing the rotational speed of the electric motor included in the electric vehicle 100.
  • the rotation speed N mf [rpm] of the front motor 21 and the rotation speed N mr [rpm] of the rear motor 31 may be used as parameters representing the rotation speed of the electric motor.
  • the rotational speed N mf of the front motor 21 and the rotational speed N mr of the rear motor 31 are calculated by multiplying the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21 and the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31 by a unit conversion coefficient (60/2 ⁇ ), respectively. It is possible.
  • the first torque target value calculation S12 calculates a target value for the torque that the front motor 21 and the rear motor 31 should output as a whole (hereinafter referred to as the first torque target value T m1 * ) according to the driver's operation. It is processing.
  • the motor controller 14 calculates the first torque target value T m1 * based on the accelerator opening degree A po and the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21 .
  • FIG. 3 is a graph showing an example of an accelerator opening-torque table.
  • the motor controller 14 for example, associates the accelerator opening degree A po and rotational angular velocity ⁇ mf with the first torque target value T m1 * based on experiments or simulations. - Have a torque table in advance. Therefore, the motor controller 14 calculates the first torque target value T m1 * corresponding to the accelerator opening degree A po and the rotational angular velocity ⁇ mf by referring to this accelerator opening degree-torque table.
  • the first torque target value T m1 * is distributed to the front torque command value T mf1 * and the rear torque command value T mr1 * .
  • the front torque command value T mf1 * is a command value representing a target torque that the front motor 21 should output.
  • the rear torque command value T mr1 * is a command value representing a target torque that the rear motor 31 should output.
  • the distribution ratio K f3 of the first torque target value T m1 * to the front torque command value T mf1 * and the rear torque command value T mr1 * is the "vehicle disturbance torque T" which is the true disturbance torque acting on the electric vehicle 100 as a whole. d ”. Details of the distribution of the first torque target value T m1 * according to the vehicle disturbance torque T d will be described later together with details of the stop control S13.
  • Stop control S13 is control for stopping electric vehicle 100 and maintaining the stopped state using front motor 21, rear motor 31, or both. Specifically, motor controller 14 determines whether electric vehicle 100 is on the verge of stopping. Then, when it is determined that electric vehicle 100 is about to stop, motor controller 14 executes stop control S13. Further, the motor controller 14 estimates the vehicle disturbance torque T d and calculates a second torque target value T m2 * to be set based on the estimated vehicle disturbance torque T d . Then, when executing the stop control S13, the motor controller 14 distributes this second torque target value T m2 * to the front torque command value T mf1 * and the rear torque command value T mr1 * .
  • the motor controller 14 stops the electric vehicle 100 by controlling the front motor 21 and/or the rear motor 31 and maintains the stopped state regardless of the slope of the road surface or the like.
  • the distribution ratio of the second torque target value T m2 * to the front torque command value T mf1 * and the rear torque command value T mr1 * is adjusted according to the vehicle disturbance torque T d . Details of the stop control S13 will be described later.
  • the vibration damping control S14 is a process for suppressing vibrations occurring in the driving force transmission system.
  • the motor controller 14 calculates a final torque command value to be sent to the front motor 21 (hereinafter referred to as front final torque command value T mff * ) based on the front torque command value T mf1 * .
  • the front final torque command value T mff * causes the front motor 21 to output the requested torque while suppressing torsional vibration of the drive shaft 27 and the like.
  • the motor controller 14 calculates a final torque command value (hereinafter referred to as rear final torque command value T mrf * ) to the rear motor 31 based on the rear torque command value Tmr1*.
  • the rear final torque command value T mrf * causes the rear motor 31 to output the requested torque while suppressing torsional vibration of the drive shaft 37 and the like. Details of the damping control S14 will be described later.
  • Current target value calculation S15 is a process of calculating target values of currents input to the front motor 21 and rear motor 31 (hereinafter referred to as current target values).
  • the motor controller 14 calculates a current target value in a so-called dq-axis coordinate system. Specifically, the motor controller 14 sets the dq-axis current target value of the front motor 21 based on the front final torque command value T mff * , the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21, and the DC voltage V dc of the battery 13. Calculate i df * and i qf * . Similarly , the motor controller 14 sets the dq- axis current target value i dr * , Calculate i qr * .
  • the motor controller 14 controls the front final torque command value T mff * , the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21, the DC voltage V dc of the battery 13, and the dq-axis current target value i df * , i of the front motor 21.
  • a table in which qf * and qf are associated through experiments, simulations, etc. is stored in advance.
  • the motor controller 14 controls the rear final torque command value T mrf * , the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31, the DC voltage V dc of the battery 13, and the dq-axis current target values i dr * , i qr of the rear motor 31.
  • a table in which * and are associated through experiments, simulations, etc. is stored in advance. Therefore, by referring to these tables, the motor controller 14 determines the dq-axis current target values i df * , i qf * for the front motor 21 and the dq-axis current target values i dr * , i qr * for the rear motor 31. Calculate.
  • Current control calculation S16 is a process of calculating PWM signals for driving the front motor 21 and the rear motor 31, respectively.
  • the motor controller 14 calculates a PWM signal for driving the front motor 21 as follows. First, the motor controller 14 calculates dq-axis currents i df , i qf based on the three-phase currents i uf , i vf , i wf and the rotor phase ⁇ f .
  • the motor controller 14 calculates dq-axis voltage command values v df , v qf based on the deviations between the dq-axis current target values i df * , i qf * and the dq-axis currents i df , i qf .
  • the motor controller 14 may add so-called non-interference control.
  • the motor controller 14 calculates three-phase voltage command values v uf , v vf , v wf based on the dq-axis voltage command values v df , v qf and the rotor phase ⁇ f .
  • the motor controller 14 calculates a PWM signal based on the three-phase voltage command values v uf , v vf , v wf and the DC voltage V dc of the battery 13 .
  • the motor controller 14 calculates a PWM signal based on the three-phase voltage command values v uf , v vf , v wf and the DC voltage V dc of the battery 13 .
  • the motor controller 14 calculates a PWM signal based on the three-phase voltage command values v uf , v vf , v wf and the DC voltage V dc of the battery 13 .
  • Stop control S13 and vibration damping control S14 are executed based on the vehicle model of electric vehicle 100. Specifically, in stop control S13, a transfer characteristic G ⁇ fV (s) and a transfer characteristic G ⁇ rV (s) based on a vehicle model of electric vehicle 100, which will be described below, are used.
  • the transfer characteristic G ⁇ fV (s) is a transfer characteristic from the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21 to the vehicle body speed.
  • the transmission characteristic G ⁇ rV (s) is a transmission characteristic from the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31 to the vehicle body speed.
  • transfer characteristics G pff (s), transfer characteristics G rff (s)/G pff (s), transfer characteristics G prr (s), and The transfer characteristic G rrr (s)/G prr (s) is used.
  • the transfer characteristic G pff (s) is a transfer characteristic from the torque output by the front motor 21 (hereinafter referred to as front motor torque T mf ) to the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21.
  • the transmission characteristic G rff (s)/G pff (s) is a transmission characteristic of a feedforward compensator that suppresses torsional vibration of the drive shaft 27 in the front drive system 11 .
  • the transmission characteristic G prr (s) is a transmission characteristic from the torque output by the rear motor 31 (hereinafter referred to as rear motor torque T mr ) to the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31.
  • the transmission characteristic G rrr (s)/G prr (s) is a transmission characteristic of a feedforward compensator that suppresses torsional vibration of the drive shaft 37 in the rear drive system 12.
  • stop control S13 and damping control S14 a vehicle model of electric vehicle 100, its equation of motion, and each transfer characteristic used in damping control S14 will be explained in particular.
  • Each transfer characteristic used in the stop control S13 will be described in detail in the explanation of the stop control S13.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing parameters used in the equation of motion of electric vehicle 100.
  • the equations of motion of electric vehicle 100 are expressed by the following equations (1) to (11).
  • each parameter in FIG. 4 and the above equation of motion is as follows.
  • "f” shown at the end of the auxiliary symbol (subscript) of each parameter indicates front, and "r” indicates rear.
  • the symbol “ ⁇ ” shown above the parameter represents time differentiation, and in (1) to (9) above, the symbol “ ⁇ ” shown between the parameters It represents the product.
  • Equations (1) to (11) are Laplace-transformed to obtain the transfer characteristic G pff (s) from the front motor torque T mf to the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21, and the following Equations (12) and (13) are obtained. ).
  • the coefficients b 0 to b 6 and the coefficients a 0 to a 6 in equation (13) are expressed by the following equations (14) and (15), respectively.
  • the parameters ⁇ 11 to ⁇ 24 and parameters ⁇ 11 to ⁇ 44 used in these coefficients b 0 to b 6 and coefficients a 0 to a 6 are expressed by the following equations (16) and (17), respectively. Ru.
  • Equation (18) When the poles and zeros of the transfer characteristic G pff (s) shown in Equation (13) are examined, the transfer characteristic G pff (s) is expressed in the form of Equation (18) below.
  • the transfer characteristic G pff (s) from the front motor torque T mf to the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21 can be approximated in a quadratic/tertiary form.
  • the feedforward compensator that suppresses the torsional vibration of the drive shaft 27 is configured by the transfer characteristic G rff (s)/G pff (s) as shown in the following equation (21). be able to.
  • the transfer characteristic G prr (s) etc. from the rear motor torque T mr to the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31 can be determined. That is, the transfer characteristic G prr (s) is expressed by the following equations (22) and (23).
  • the feedforward compensator that suppresses the torsional vibration of the drive shaft 37 is configured by the transfer characteristic G rrr (s)/G prr (s), as shown in equation (25) below. be able to.
  • the transfer characteristic G prf (s) from the rear motor torque T mr of the electric vehicle 100 to the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21 is as follows. That is, when equations (1) to (11) are subjected to Laplace transform and the transfer characteristic G prf (s) is determined, it is expressed by the following equations (26) and (27).
  • the control configuration of the electric vehicle 100 has a substantially symmetrical configuration between the front drive system 11 and the rear drive system 12, so that the transmission characteristic G from the front motor torque T mf to the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31 is pfr (s) is expressed in the same format as Equations (26) to (30). Furthermore, from the standard response of the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31, the transmission characteristic G rfr (s) for suppressing the torsional vibration of the drive shaft 37 caused by the input of the front motor torque T mf can be calculated using the above equation (31). Represented in a similar format.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration for executing stop control S13.
  • the motor controller 14 functions as a vehicle speed estimation section 51, a disturbance torque estimation section 52, a second torque target value calculation section 53, a torque comparison section 54, and a torque distribution section 55.
  • Vehicle speed estimating unit 51 estimates the vehicle speed of electric vehicle 100 for each drive wheel based on the rotational speed of the electric motor included in electric vehicle 100.
  • the vehicle speed estimating unit 51 estimates the vehicle speed of the electric vehicle 100 for the front wheels 22, which are drive wheels, based on the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21.
  • the vehicle speed estimated based on the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21 will be referred to as a first estimated vehicle speed V f ⁇ .
  • the vehicle speed estimating unit 51 estimates the vehicle speed of the electric vehicle 100 with respect to the rear wheels 32, which are driving wheels, based on the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31.
  • the vehicle speed estimated based on the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31 will be referred to as a second estimated vehicle speed V r ⁇ .
  • the first estimated vehicle speed V f ⁇ and the second estimated vehicle speed V r ⁇ are input to the disturbance torque estimator 52 .
  • the vehicle speed estimation unit 51 calculates the vehicle speed feedback torque T ⁇ based on the first estimated vehicle speed V f ⁇ or the second estimated vehicle speed V r ⁇ . Vehicle speed feedback torque T ⁇ converges to zero as the vehicle speed of electric vehicle 100 decreases.
  • the vehicle body speed feedback torque T ⁇ is input to the second torque target value calculation section 53 .
  • the disturbance torque estimation unit 52 calculates the front final torque command value T mff * (previous value), the rear final torque command value T mrf * (previous value), the first estimated vehicle speed V f ⁇ , and the second estimated vehicle speed V
  • the vehicle disturbance torque T d is estimated based on r ⁇ .
  • Disturbance torque refers to torque generated by disturbances such as road surface slope.
  • the vehicle disturbance torque T d is a torque that can be considered to be a true disturbance torque that acts on the electric vehicle 100 having a plurality of electric motors and a plurality of drive wheels as a whole.
  • the error in the vehicle disturbance torque T d due to the difference in wheel loads is reduced or suppressed, and the error in the vehicle disturbance torque T d is substantially reduced or suppressed. In other words, it represents the true disturbance torque according to the road surface slope.
  • the vehicle disturbance torque T d is input to the second torque target value calculation section 53 .
  • the disturbance torque estimation unit 52 calculates the distribution ratio K f3 based on the estimated vehicle disturbance torque T d and the like.
  • the distribution ratio K f3 is a ratio at which the target value of the torque that the front motor 21 and the rear motor 31 should output as a whole is distributed to the front torque command value T mf1 * and the rear torque command value T mr1 * .
  • the distribution ratio K f3 is set, for example, to a value of zero or more and one or less.
  • first torque target value T m1 * is distributed according to this distribution ratio K f3 .
  • the second torque target value T m2 * is distributed according to this distribution ratio K f3 .
  • the distribution ratio Kf3 is input to the torque distribution section 55.
  • the second torque target value calculation unit 53 calculates the second torque target value T m2 * based on the vehicle body speed feedback torque T ⁇ and the vehicle disturbance torque T d .
  • the second torque target value calculation unit 53 is an adder, and calculates the second torque target value T m2 * by adding the vehicle body speed feedback torque T ⁇ and the vehicle disturbance torque T d . .
  • the second torque target value T m2 * serves as a criterion for determining whether or not stop control S13 should be executed, that is, whether or not electric vehicle 100 is about to stop.
  • the second torque target value T m2 * is used instead of the first torque target value T m1 * regarding the torque that the front motor 21 and the rear motor 31 should output as a whole. used as a target value.
  • the vehicle body speed feedback torque T ⁇ converges to zero as the vehicle body speed of the electric vehicle 100 decreases, so the second torque target value T m2 * decreases as the vehicle body speed of the electric vehicle 100 decreases. The torque converges to T d .
  • the second torque target value T m2 * represents the torque for maintaining the stopped state of the electric vehicle 100 against the vehicle disturbance torque T d .
  • the second torque target value T m2 * converges to a positive torque that corresponds to the road surface slope
  • the second torque target value T m2 * converges to a negative torque that corresponds to the road surface slope.
  • the second torque target value T m2 * generally converges to zero.
  • the second torque target value T m2 * is input to the torque comparison section 54.
  • the torque comparison unit 54 compares the first torque target value T m1 * and the second torque target value T m2 * , and depending on the comparison result, the first torque target value T m1 * or the second torque target value T m2 * is output as the third torque target value T m3 * . Specifically, when the second torque target value T m2 * is larger than the first torque target value T m1 * , the torque comparison unit 54 determines that the electric vehicle 100 is about to stop, and the second torque The target value T m2 * is output as the third torque target value T m3 * .
  • the torque comparison unit 54 determines that the electric vehicle 100 is not in a state of almost stopping but is in a normal running state. , outputs the first torque target value T m1 * as the third torque target value T m3 * . That is, the torque comparison unit 54 determines whether the electric vehicle 100 is on the verge of stopping by comparing the first torque target value T m1 * and the second torque target value T m2 * . Then, the torque comparison unit 54 executes the stop control S13 by outputting the second torque target value T m2 * as the third torque target value T m3 * when the electric vehicle 100 is about to stop. Set it so that
  • the torque distribution unit 55 distributes the third torque target value T m3 * to the front torque command value T mf1 * and the rear torque command value T mr1 * based on the distribution ratio K f3 .
  • the torque distribution section 55 includes a front torque command value calculation section 56 and a rear torque command value calculation section 57.
  • the front torque command value calculation unit 56 calculates the front torque command value T mf1 * by multiplying the third torque target value T m3 * by the distribution ratio K f3 .
  • the rear torque command value calculating section 57 calculates the rear torque command value T mr1 * by multiplying the third torque target value T m3 * by "1-K f3 ".
  • the actual third torque target value T m3 * is the second torque target value T m2 * , so the torque distribution unit 55 substantially controls the second torque target value T m3 *.
  • Torque target value T m2 * is distributed to front torque command value T mf1 * and rear torque command value T mr1 * .
  • the actual third torque target value T m3 * is the first torque target value T m1 * , so the torque distribution unit 55 Substantially, the first torque target value T m1 * is distributed to the front torque command value T mf1 * and the rear torque command value T mr1 * .
  • the distribution ratio K f3 is set or changed based on the vehicle disturbance torque T d and the like. This does not matter whether the actual third torque target value T m3 * is the first torque target value T m1 * or the second torque target value T m2 * . That is, when it is determined that the electric vehicle 100 is about to stop, the second torque target is substantially set according to the distribution ratio Kf3 that is appropriately set based on the estimated vehicle disturbance torque Td , etc. The value T m2 * is allocated. As a result, stop control S13 is realized that uses the front motor 21 and the rear motor 31 to stop the electric vehicle 100 or maintain the stopped state.
  • the distribution ratio K f3 is set as appropriate based on the estimated vehicle disturbance torque T d , etc. 1 torque target value T m1 * is distributed.
  • appropriate front torque command value T mf1 * and rear torque command value T mr1 * are set depending on, for example, the road surface gradient and the respective wheel loads of front wheels 22 and rear wheels 32. Ru. As a result, stable running conditions are realized.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the vehicle speed estimation section 51.
  • the vehicle speed estimation section 51 includes a first estimated vehicle speed calculation section 61, a second estimated vehicle speed calculation section 62, and a vehicle speed feedback torque calculation section 63.
  • the first estimated vehicle speed calculating section 61 calculates the first estimated vehicle speed V f ⁇ based on the rotational angular speed ⁇ mf of the front motor 21 .
  • the first estimated vehicle speed calculation unit 61 is configured, for example, by a transfer characteristic G ⁇ fV (s) from the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21 to the vehicle speed at the drive shaft 27 of the front drive system 11 .
  • the transmission characteristic G ⁇ fV (s) is determined by the overall gear ratio N f of the front drive system 11 and the dynamic tire load radius r f of the front wheels 22, as shown in equation (32) below. It is a constant K ⁇ fV determined by .
  • the constant K ⁇ fV is expressed by the following equation (33) using the overall gear ratio N f of the front drive system 11 and the dynamic tire load radius r f on the front wheels 22.
  • the transfer characteristic G ⁇ fV (s) constituting the first estimated vehicle speed calculation section 61 is a transfer characteristic from the rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21 to the vehicle body speed, instead of being constituted by the constant K ⁇ fV as described above. It is possible to use a filter expressed by the following equation (34) that approximates .
  • the second estimated vehicle speed calculating section 62 calculates the second estimated vehicle speed V r ⁇ based on the rotational angular speed ⁇ mr of the rear motor 31 .
  • the second estimated vehicle speed calculation unit 62 is configured, for example, by a transfer characteristic G ⁇ rV (s) from the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31 to the vehicle speed at the drive shaft 37 of the rear drive system 12 .
  • the transmission characteristic G ⁇ rV (s) is determined by the overall gear ratio N r of the rear drive system 12 and the dynamic tire load radius r r of the rear wheel 32, as shown in the following equation (35).
  • K ⁇ rV determined by .
  • the constant K ⁇ rV is expressed by the following equation (36) using the overall gear ratio N r of the rear drive system 12 and the dynamic tire load radius r r of the rear wheels 32.
  • the transfer characteristic G ⁇ rV (s) constituting the second estimated vehicle speed calculation section 62 is a transfer characteristic from the rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31 to the vehicle body speed, instead of being composed of the constant K ⁇ rV as described above.
  • a filter or the like expressed by the following approximate equation (37) can be used.
  • the vehicle speed feedback torque calculation unit 63 calculates the vehicle speed feedback torque T ⁇ by multiplying the first estimated vehicle speed V f ⁇ by the gain K vref .
  • the gain K vref is determined in advance by adaptation based on experiments, simulations, or the like. However, the gain K vref is negative (K vref ⁇ 0). Note that the vehicle speed feedback torque calculation unit 63 may calculate the vehicle speed feedback torque T ⁇ by multiplying the second estimated vehicle speed V r ⁇ by the gain K vref .
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the disturbance torque estimation section 52.
  • the disturbance torque estimation unit 52 includes a total torque calculation unit 71, a first estimated torque calculation unit 72, a second estimated torque calculation unit 73, a third estimated torque calculation unit 74, a first drive wheel disturbance torque It includes an estimation section 75, a second drive wheel disturbance torque estimation section 76, a selector 77, and a distribution ratio calculation section 78.
  • the total torque calculation unit 71 calculates a total torque T m * , which is a target value for the sum of torques to be output by a plurality of drive wheels.
  • the total torque calculation unit 71 is an adder, and calculates the total torque by adding the front final torque command value T mff * (previous value) and the rear final torque command value T mrf * (previous value). Calculate T m * .
  • the total torque calculation unit 71 calculates, for example, the rear final torque command value T.
  • mrf * is multiplied by a gain that is converted to the output shaft torque of the front motor 21.
  • the total torque T m * is input to the second estimated torque calculation section 73 and the selector 77 .
  • the total torque calculation unit 71 is an adder, and calculates the total torque T m * using a parameter different from the front final torque command value T mff * (previous value) and the rear final torque command value T mrf * (previous value). may be calculated. For example, since the third torque target value T m3 * is one of the parameters representing the sum of the torques to be output by the front wheels 22 and the rear wheels 32, the total torque calculation unit 71 calculates the third torque target value T m3 * . can be obtained and set as the total torque T m * .
  • the total torque calculation unit 71 calculates the front final torque command as described above. It is preferable to calculate the total torque T m * using the value T mff * and the rear final torque command value T mrf * . This improves the accuracy of the vehicle disturbance torque T d and distribution ratio K f3 calculated by the disturbance torque estimation unit 52.
  • the first estimated torque calculation unit 72 calculates the first estimated torque T m1 ⁇ based on the first estimated vehicle speed V f ⁇ .
  • the first estimated torque T m1 ⁇ is an estimated value for the total amount of the front motor torque T mf and the rear motor torque T mr . That is, the first estimated torque T m1 ⁇ represents a torque corresponding to the driving force that the electric vehicle 100 should exert as a whole (hereinafter referred to as vehicle torque).
  • vehicle torque the first estimated torque T m1 ⁇ represents the vehicle torque on which errors due to changes in the wheel loads of the front wheels 22 and the rear wheels 32 are superimposed.
  • the first estimated torque calculation unit 72 is configured by a filter H 1 (s)/G r1 (s) including a vehicle response G r1 (s) and a low-pass filter H 1 (s). That is, the first estimated torque calculation unit 72 calculates the first estimated torque T m1 ⁇ by filtering the first estimated vehicle speed V f ⁇ using the filter H 1 (s)/G r1 (s).
  • Vehicle response G r1 (s) is expressed by the following equation (38) using equivalent mass M v of electric vehicle 100 and coefficient K Mf .
  • the equivalent mass M v is calculated using the vehicle mass M of the electric vehicle 100, motor inertia J mf , J mr of the front motor 21 and rear motor 31, inertia (wheel inertia) J wf , J wr of the drive shafts 27, 37, etc. is expressed by the following equation (39).
  • the coefficient K Mf is expressed by the following equation (40) using the overall gear ratio N f of the front drive system 11 and the tire load radius r f of the front wheels 22.
  • the low-pass filter H 1 (s) is determined to be equal to or greater than the difference between the denominator order and the numerator order of the vehicle response G r1 (s).
  • the low-pass filter H 1 (s) is expressed by the following equation (41).
  • the second estimated torque calculation unit 73 calculates the second estimated torque T m2 ⁇ based on the total torque T m * .
  • the second estimated torque calculation unit 73 applies the total torque T m * to the low-pass filter H 1 (s).
  • the second estimated torque T m2 ⁇ is calculated by filtering.
  • the second estimated torque T m2 ⁇ represents the vehicle torque corresponding to the driving force that the electric vehicle 100 should exert as a whole.
  • the second estimated torque T m2 ⁇ represents the vehicle torque in an ideal state in which errors due to changes in the wheel loads of the front wheels 22 and the rear wheels 32 are not superimposed.
  • the second estimated torque T m2 ⁇ is input to the first driving wheel disturbance torque estimating section 75 and the second driving wheel disturbance torque estimating section 76, and the second estimated torque T m2 ⁇ is input to the first driving wheel disturbance torque estimating section 75 and the second driving wheel disturbance torque estimating section 76, and the first driving wheel disturbance torque T df and the second driving wheel disturbance torque It is used as a reference value in the calculation of T dr .
  • the third estimated torque calculation unit 74 calculates the third estimated torque T m3 ⁇ based on the second estimated vehicle speed V r ⁇ .
  • the third estimated torque T m3 ⁇ is an estimated value of the total amount of the front motor torque T mf and the rear motor torque T mr . That is, the third estimated torque T m3 ⁇ represents the vehicle torque corresponding to the driving force that the electric vehicle 100 should exert as a whole. However, the third estimated torque T m3 ⁇ represents the vehicle torque on which errors due to changes in the wheel loads of the front wheels 22 and the rear wheels 32 are superimposed.
  • the third estimated torque calculation unit 74 is configured by a filter H 1 (s)/G r2 (s) including a vehicle response G r2 (s) and a low-pass filter H 1 (s). That is, the third estimated torque calculation unit 74 calculates the third estimated torque T m3 ⁇ by filtering the second estimated vehicle speed Vr ⁇ with the filter H 1 (s)/G r2 (s).
  • Vehicle response G r2 (s) is expressed by the following equation (42) using equivalent mass M v of electric vehicle 100 and coefficient K Mr.
  • the equivalent mass M v is expressed by the above equation (39).
  • the coefficient KMr is expressed by the following equation (43) using the overall gear ratio Nr of the rear drive system 12 and the tire load radius rr of the rear wheel 32.
  • the first driving wheel disturbance torque estimation unit 75 calculates the first driving wheel disturbance torque T df based on the first estimated torque T m1 ⁇ and the second estimated torque T m2 ⁇ .
  • the first driving wheel disturbance torque estimation unit 75 is a subtracter, and calculates the first driving wheel disturbance torque T df by subtracting the first estimated torque T m1 ⁇ from the second estimated torque T m2 ⁇ . calculate.
  • the driving wheel disturbance torque is an estimated value regarding the disturbance torque acting on the driving wheels. That is, the first driving wheel disturbance torque T df represents the disturbance torque estimated from the driving state of the front motor 21 (or the front wheels 22 or the front drive system 11).
  • the first driving wheel disturbance torque T df is input to the selector 77 and the distribution ratio calculating section 78 .
  • the second driving wheel disturbance torque estimation unit 76 calculates the second driving wheel disturbance torque T dr based on the third estimated torque T m3 ⁇ and the second estimated torque T m2 ⁇ .
  • the second driving wheel disturbance torque estimation unit 76 is a subtracter, and subtracts the third estimated torque T m3 ⁇ from the second estimated torque T m2 ⁇ , thereby calculating the second driving wheel disturbance torque T dr . calculate.
  • the second driving wheel disturbance torque T dr represents the disturbance torque estimated from the driving state of the rear motor 31 (or the rear wheel 32 or the rear drive system 12).
  • the second driving wheel disturbance torque T dr should ideally have the same value as the first driving wheel disturbance torque T df described above.
  • the second drive wheel disturbance torque T dr is input to the selector 77 and the distribution ratio calculation section 78 .
  • the selector 77 selects one of the first drive wheel disturbance torque T df and the second drive wheel disturbance torque T dr based on the total torque T m * , and outputs the selected one as the vehicle disturbance torque T d . Specifically, as shown in equation (44) below, when the total torque T m * is a negative value, the selector 77 selects between the first driving wheel disturbance torque T df and the second driving wheel disturbance torque T dr . The minimum value is output as the vehicle disturbance torque Td .
  • the selector 77 selects the maximum of the first driving wheel disturbance torque T df and the second driving wheel disturbance torque T dr .
  • the value is output as vehicle disturbance torque Td . That is, the selector 77 performs vehicle disturbance torque estimation to estimate the vehicle disturbance torque T d based on the first drive wheel disturbance torque T df and the second drive wheel disturbance torque T dr estimated for the front wheels 22 and the rear wheels 32, respectively. function as a department.
  • the selector 77 also functions as a slip detection section that detects slip of the front wheel 22 or the rear wheel 32 caused by a change in wheel load or the like.
  • the selector 77 reduces or suppresses changes in the vehicle disturbance torque Td in response to changes in the wheel loads of the front wheels 22 and the rear wheels 32, etc. It also functions as a slip suppression section that suppresses slippage. Note that the term “slip” refers to a difference in rotational speed between the front wheels 22 and the rear wheels 32, which are drive wheels. As described above, in addition to outputting the vehicle disturbance torque T d to the second torque target value calculation section 53 , the selector 77 outputs the vehicle disturbance torque T d to the distribution ratio calculation section 78 .
  • the disturbances that act on the electric vehicle 100 include air resistance, modeling errors caused by the actual vehicle mass due to the number of passengers and loading capacity, tire rolling resistance, gradient resistance, and the like. Of these, gradient resistance is dominant when electric vehicle 100 is about to stop.
  • the disturbance torque estimation unit 52 calculates, based on the front torque command value T mf1 * , the rear torque command value T mr1 * , and the equivalent mass M V , Since the vehicle disturbance torque Td is estimated, these disturbance factors can be estimated all at once. Therefore, by controlling the output torques of the front motor 21 and the rear motor 31 based on the vehicle disturbance torque T d described above, the electric vehicle 100 can be accurately controlled under various driving conditions.
  • the distribution ratio calculation unit 78 calculates the distribution ratio K f3 based on the first driving wheel disturbance torque T df , the second driving wheel disturbance torque T dr , and the vehicle disturbance torque T d .
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the distribution ratio calculation section 78.
  • the allocation ratio calculation unit 78 includes a first allocation ratio calculation unit 81, a second allocation ratio calculation unit 82, and a third allocation ratio calculation unit 83.
  • the first distribution ratio calculation unit 81 calculates the first distribution ratio K f1 based on the vehicle disturbance torque T d .
  • the first distribution ratio K f1 is a basic driving force distribution ratio in an ideal state where there is no change in the wheel load of the drive wheels.
  • the first distribution ratio calculation unit 81 uses the transfer characteristic G dN1 (s) from the vehicle disturbance torque T d to the driving force distribution ratio to calculate the first distribution ratio according to the following equation (45). Calculate K f1 .
  • the transfer characteristic G dN1 (s) is expressed by the following equation (46) using a coefficient K dN1 .
  • the coefficient K dN1 is determined in advance by adaptation based on experiments, simulations, or the like.
  • the second distribution ratio calculation unit 82 is configured by, for example, a first calculation unit 84 and a second calculation unit 85.
  • the first calculating section 84 is a driving wheel disturbance torque deviation calculating section that calculates a driving wheel disturbance torque deviation ⁇ T d that is a deviation between the first driving wheel disturbance torque T df and the second driving wheel disturbance torque T dr .
  • the first calculation unit 84 calculates the driving wheel disturbance torque deviation ⁇ T d by subtracting the second driving wheel disturbance torque T dr from the first driving wheel disturbance torque T df.
  • the second calculation unit 85 calculates the second distribution ratio K f2 according to the following equation (47) using the transfer characteristic G dN2 (s) from the drive wheel disturbance torque deviation ⁇ T d to the distribution ratio of the driving force. .
  • the transfer characteristic G dN2 (s) is a coefficient K dN2 that is predetermined by adaptation based on experiment or simulation.
  • the second distribution ratio Kf2 is a distribution ratio that functions as a correction term or an adjustment term for the first distribution ratio Kf1, which is a basic distribution ratio, and is a distribution ratio that functions as a correction term or an adjustment term for the first distribution ratio Kf1 , which is a basic distribution ratio, and includes the first driving wheel disturbance torque T df and the second driving wheel disturbance torque. It works when there is a difference in T dr .
  • transfer characteristic G dN2 (s) may be a first-order lag transfer characteristic, as shown in equation (49) below.
  • the third distribution ratio calculation unit 83 calculates the final distribution ratio K f3 (third distribution ratio) of the driving force based on the first distribution ratio K f1 and the second distribution ratio K f2 .
  • the third distribution ratio calculation unit 83 is a subtracter, and calculates the distribution ratio K f3 by subtracting the second distribution ratio K f2 from the first distribution ratio K f1 .
  • the third torque target value T m3 * is distributed to the front torque command value T mf1 * and the rear torque command value T mr1 * according to the distribution ratio K f3 , so that the front wheels 22 and Driving force is distributed to the rear wheels 32. Therefore, even if there is a difference in the wheel loads between the front wheels 22 and the rear wheels 32 due to, for example, a road surface slope, an appropriate driving force is distributed to the front wheels 22 and the rear wheels 32 according to the situation.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration for executing vibration damping control S14. As shown in FIG. 9, the motor controller 14 functions as a feedforward compensator 91 and a feedback compensator 92.
  • the feedforward compensator 91 estimates the second front torque command value T mf2 * , the second rear torque command value T mr2 * , and the front motor 21 based on the front torque command value T mf1 * and the rear torque command value T mr1 * .
  • the rotational angular velocity ⁇ mf ⁇ and the estimated rotational angular velocity ⁇ mr ⁇ of the rear motor 31 are calculated.
  • the second front torque command value T mf2 * is the front torque command value after feedforward compensation.
  • the second rear torque command value T mr2 * is the rear torque command value after feedforward compensation.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a vehicle model of electric vehicle 100. Details of the vehicle model shown in FIG. 10 are as described above.
  • FIG. 11 is a block diagram of the feedforward compensator 91. As shown in FIGS. 10 and 11, the feedforward compensator 91 has a configuration in which torsional vibration compensators 101 and 102 and dead zone models 103 and 104 are added to the vehicle model of the electric vehicle 100.
  • the torsional vibration compensator 101 compensates for the torsional vibration of the drive shaft 27 in the front drive system 11 with respect to the front torque command value T mf1 * .
  • the torsional vibration compensator 101 calculates a torsional vibration compensation value by multiplying the estimated torsional angular velocity ⁇ f of the drive shaft 27 by a gain k1 . Then, the torsional vibration compensator 101 calculates the second front torque command value T mf2 * by subtracting the torsional vibration compensation value (k 1 ⁇ f ⁇ ) from the front torque command value T mf1 * .
  • the gain k1 is as follows. It is expressed by equation (50). Note that ⁇ pf is a damping coefficient of the torque transmission system in the front drive system 11. ⁇ pf is the natural vibration frequency of the torque transmission system in the front drive system 11. g tf is a steady gain from the front motor torque T mf to the drive shaft torque T DSf .
  • the torsional vibration compensator 102 compensates for the torsional vibration of the drive shaft 37 in the rear drive system 12 with respect to the rear torque command value T mr1 * .
  • the torsional vibration compensator 102 calculates a torsional vibration compensation value by multiplying the estimated torsional angular velocity ⁇ r ⁇ of the drive shaft 37 by a gain k 2 . Then, the torsional vibration compensator 102 calculates the second rear torque command value T mr2 * by subtracting the torsional vibration compensation value (k 2 ⁇ r ⁇ ) from the rear torque command value T mr1 * .
  • Gain k2 is set similarly to gain k1 . That is, when designing the transmission characteristic from the rear motor torque T mr to the torque of the drive shaft 37 (hereinafter referred to as drive shaft torque T DSr ) so that the damping coefficient appearing in the denominator is "1", the gain k 2 is It is represented by the following formula (51). Note that ⁇ pr is a damping coefficient of the torque transmission system in the rear drive system 12. ⁇ pr is the natural vibration frequency of the torque transmission system in the rear drive system 12. g tr is a steady gain from rear motor torque T mr to drive shaft torque T DSr .
  • the dead zone model 103 is a model that simulates the backlash characteristics of the gear used in the front drive system 11.
  • the dead zone model 103 is expressed by the following equation (52).
  • the dead zone model 104 is a model that simulates the backlash characteristics of the gears used in the rear drive system 12.
  • the dead zone model 104 is expressed by the following equation (53). Note that ⁇ df and ⁇ dr are torsion angles, and ⁇ deadf and ⁇ deadr are dead area angles (backlash characteristics).
  • the feedback compensator 92 calculates the front final torque based on the second front torque command value T mf2 * , the estimated rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21, and the actual rotational angular velocity ⁇ mf of the front motor 21. Calculate torque command value T mff * . Further , the feedback compensator 92 generates a rear final torque command value T mrf * based on the second rear torque command value T mr2 * , the estimated rotational angular velocity ⁇ mr ⁇ of the rear motor 31, and the actual rotational angular velocity ⁇ mr of the rear motor 31 . Calculate.
  • the feedback compensator 92 includes a first feedback calculation unit 93 that calculates the front final torque command value T mff * , and a second feedback calculation unit 94 that calculates the rear final torque command value T mrf * . Be prepared.
  • the first feedback calculation section 93 includes a deviation calculation section 93a, a feedback torque calculation section 93b, and a compensation section 93c.
  • the deviation calculation unit 93a calculates the deviation ⁇ mf between the estimated rotational angular velocity ⁇ mf ⁇ of the front motor 21 and the actual rotational angular velocity ⁇ mf .
  • the deviation calculation unit 93a calculates the deviation ⁇ mf by subtracting the actual rotational angular velocity ⁇ mf from the estimated rotational angular velocity ⁇ mf ⁇ .
  • the feedback torque calculating section 93b calculates the feedback torque T mf3 * for the second front torque command value T mf2 * based on the deviation ⁇ mf .
  • the compensator 93c calculates the final front torque command value T mff * based on the second front torque command value T mf2 * and the feedback torque T mf3 * . In this embodiment, the compensator 93c calculates the final front torque command value T mff * by adding the feedback torque T mf3 * to the second front torque command value T mf2 * .
  • the feedback torque calculation section 93b is configured by a bandpass filter H f (s) and a filter H f (s)/G pff (s) using the above-mentioned transfer characteristic G pff (s).
  • the bandpass filter H f (s) is set so that the attenuation characteristics on the low-pass side and the high-pass side are almost the same, and the torsional resonance frequency of the front drive system 11 is approximately at the center of the passband on the logarithmic axis. be done.
  • the bandpass filter H f (s) is expressed by the following equation (54).
  • the second feedback calculation unit 94 is configured similarly to the first feedback calculation unit 93 described above. That is, the second feedback calculation section 94 includes a deviation calculation section 94a, a feedback torque calculation section 94b, and a compensation section 94c.
  • the deviation calculation unit 94a calculates the deviation ⁇ mr between the estimated rotational angular velocity ⁇ mr ⁇ of the rear motor 31 and the actual rotational angular velocity ⁇ mr .
  • the feedback torque calculating section 94b calculates the feedback torque T mr3 * for the second rear torque command value T mr2 * based on the deviation ⁇ mr .
  • the compensation unit 94c calculates a rear final torque command value T mrf * based on the second rear torque command value T mr2 * and the feedback torque T mr3 * .
  • the feedback torque calculation unit 94b is configured by a bandpass filter H r (s) and a filter H r (s)/G prr (s) using the above-mentioned transfer characteristic G prr (s).
  • the bandpass filter H r (s) is set so that the attenuation characteristics on the low-pass side and the high-pass side are almost the same, and the torsional resonance frequency of the rear drive system 12 is approximately at the center of the passband on the logarithmic axis. be done.
  • the bandpass filter H r (s) is expressed by the following equation (59).
  • the time constant and cutoff frequency are as shown in equations (60) to (63) below. Note that “f pr ” is the torsional resonance frequency of the rear drive system 12. Further, "k r " is a coefficient predetermined by adaptation based on experiment or simulation.
  • the operation of the electric vehicle 100 according to the present embodiment configured as described above will be explained while comparing with a comparative example.
  • a scene will be described in which the stop control S13 is executed on an uphill road with a constant slope and a low friction road surface.
  • the disturbance torque vehicle disturbance torque T d
  • the stop control S13 is executed based on the estimation.
  • the distribution ratio of the driving force to the front wheels 22 and the rear wheels 32 is a predetermined fixed value (here, 1:1).
  • FIG. 12 is a time chart showing changes in torque command value T * , vehicle speed V, longitudinal acceleration A c , and disturbance torque T d in the control of the comparative example and the present embodiment.
  • FIGS. 12(A) to 12(D) respectively show changes in the torque command value T * , vehicle speed V, longitudinal acceleration A c , and disturbance torque T d of the comparative example.
  • 12(E) to 12(H) respectively show the torque command value T * (front final torque command value T mff * and rear final torque command value T mrf * ), vehicle body speed V, and longitudinal acceleration A of this embodiment.
  • c and changes in disturbance torque T d (vehicle disturbance torque).
  • a c * in FIGS.
  • Time t1 in FIGS. 12(A) to 12(H) is the time when it is determined that the vehicle is about to stop, and the stop control S13 is started. Further, it is assumed that a slip occurs between time t 1 and time t 2 due to a change in the wheel loads of the front wheels 22 and the rear wheels 32 .
  • the estimated vehicle disturbance torque T d deviates from the actual disturbance torque T d * due to the road surface gradient. Therefore, in the control of the comparative example, as shown in FIG. 12(C), after the start of the stop control S13, the longitudinal acceleration A c does not reach the longitudinal acceleration A c * that balances the road surface slope. As a result, as shown in FIG. 12(B), in the control of the comparative example, after the electric vehicle 100 once stops, it cannot maintain the stopped state and slides down.
  • the electric vehicle 100 has the front drive system 11 and the rear drive system 12, and the front wheels 22 and the rear wheels 32 are drive wheels. It can also be suitably implemented in a vehicle.
  • configurations of other forms of electric vehicles that can suitably implement the present invention will be described.
  • the same components as those of the above embodiment or other modifications are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the specific control mode based on the vehicle disturbance torque T d is the same as in the above embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of an electric vehicle 130 according to a first modification.
  • the electric vehicle 130 includes a right rear wheel drive system 131 that drives a right rear wheel 32R with a first rear motor 31R, and a left rear wheel drive system 132 that drives a left rear wheel 32L with a second rear motor 31L. That is, the electric vehicle 130 includes a right rear wheel 32R and a left rear wheel 32L, which are drive wheels that are driven independently of each other, and a first rear motor 31R and a second rear motor 31L that generate driving force for each of these drive wheels. Equipped with
  • the right rear wheel drive system 131 includes, in addition to the right rear wheel 32R and the first rear motor 31R, a first rear inverter 33R, a rotation sensor 34R, a current sensor 35R, a first rear reduction gear 36R, and a drive shaft 37R.
  • the left rear wheel drive system 132 also includes a second rear inverter 33L, a rotation sensor 34R, a current sensor 35R, a second rear reduction gear 36L, and a drive shaft 37L. Be prepared.
  • the functions of these structures are similar to those of the corresponding structures of the front drive system 11 or the rear drive system 12 of the above embodiment.
  • the motor controller 14 controls the three-phase currents i ur1 , i vr1 , i wr1 and the rotor phase ⁇ r1 of the first rear motor 31R, and the three-phase currents i ur2 , i vr2 , i wr2 and the rotation of the second rear motor 31L.
  • the same control as in the above embodiment can be performed on the right rear wheel drive system 131 and the left rear wheel drive system 132.
  • the first modification describes the electric vehicle 130 in which the right rear wheel 32R and the left rear wheel 32L are drive wheels
  • the present invention is also suitable for electric vehicles in which the right front wheel and the right rear wheel are drive wheels. It is possible to implement.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of an electric vehicle 140 according to a second modification.
  • the electric vehicle 140 uses the front wheel 22, the right rear wheel 32R, and the left rear wheel 32L as drive wheels.
  • the configuration of the front drive system 11 that drives the front wheels 22 is similar to that of the above embodiment.
  • the configuration of the right rear wheel drive system 131 that drives the right rear wheel 32R and the configuration of the left rear wheel drive system 132 that drives the left rear wheel 32L are the same as in the first modification.
  • the motor controller 14 performs the same control as in the above embodiment by using the three-phase currents and rotor phases of the front motor 21, the first rear motor 31R, and the second rear motor 31L. can be executed. Specifically, the motor controller 14 calculates the driving wheel disturbance torque for each of the front wheel 22, right rear wheel 32R, and left rear wheel 32L, and calculates the minimum value or maximum value of these according to equation (44). By setting the vehicle disturbance torque to Td , it is possible to perform the same control as in the above embodiment.
  • the electric vehicle 140 in which the front wheel 22, the right rear wheel 32R, and the left rear wheel 32L are respectively drive wheels is explained here, the right front wheel 22R, the left front wheel 22L, and the rear wheel 32 are driven.
  • the present invention can also be suitably implemented in a wheeled electric vehicle.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of an electric vehicle 150 according to a third modification.
  • the electric vehicle 150 uses a right front wheel 22R, a left front wheel 22L, a right rear wheel 32R, and a left rear wheel 32L as drive wheels.
  • electric vehicle 150 includes a right front wheel drive system 151, a left front wheel drive system 152, a right rear wheel drive system 131, and a left rear wheel drive system 132.
  • the right front wheel drive system 151 drives the right front wheel 22R by the first front motor 21R.
  • the right front wheel drive system 151 includes, in addition to the right front wheel 22R and the first front motor 21R, a first front inverter 23R, a rotation sensor 24R, a current sensor 25R, a first front reducer 26R, and a drive shaft 27R.
  • the left front wheel drive system 152 drives the left front wheel 22L using the second front motor 21L.
  • the left front wheel drive system 152 includes, in addition to the left front wheel 22L and the second front motor 21L, a second front inverter 23L, a rotation sensor 24L, a current sensor 25L, a first front reduction gear 26L, and a drive shaft 27L.
  • the functions of these structures are similar to those of the corresponding structures of the front drive system 11 or the rear drive system 12 of the above embodiment.
  • the three-phase currents i uf1 , i vf1 , i wf1 and rotor phase ⁇ f1 of the first front motor 21R, and the three-phase currents i uf2 , i vf2 , i wf2 and rotor phase ⁇ f2 of the second front motor 21L are , is input to the motor controller 14.
  • the right rear wheel drive system 131 and the left rear wheel drive system 132 have the same configuration as the first modification or the second modification.
  • the motor controller 14 uses each three-phase current and each rotor phase of the first front motor 21R, the second front motor 21L, the first rear motor 31R, and the second rear motor 31L. Control similar to the above embodiment can be performed. Specifically, the motor controller 14 calculates drive wheel disturbance torques for each of the front right wheel 22R, front left wheel 22L, rear right wheel 32R, and rear left wheel 32L, and calculates the minimum value of these according to equation (44). By setting the value or the maximum value as the vehicle disturbance torque Td , it is possible to perform the same control as in the above embodiment.
  • the electric vehicle 150 which has the right front wheel 22R, the left front wheel 22L, the right rear wheel 32R, and the left rear wheel 32L as drive wheels is explained here as an example, in an electric vehicle having five or more drive wheels, The present invention can also be suitably implemented.
  • the stop control S13 is performed while adjusting the distribution ratio Kf3 based on the vehicle disturbance torque Td , but this is an example of a specific usage form of the vehicle disturbance torque Td . It is. Therefore, the vehicle disturbance torque T d estimated in the above embodiment and each modification is not used for the stop control S13 (calculation of the second torque target value T m2 * ), but is used only for adjusting the distribution ratio K f3 be able to. Further, the vehicle disturbance torque T d estimated in the above embodiment and each modification is not used for adjusting the distribution ratio Kf3, but is used only for the stop control S13 (calculation of the second torque target value T m2 * ). I can do it. Furthermore, the vehicle disturbance torque T d estimated in the above embodiment and each modification is used for adjustment of the distribution ratio K f3 and for controls other than the stop control S13 (calculation of the second torque target value T m2 * ). be able to.
  • the configuration for executing vibration damping control S14 in the above embodiment and each modification example is an example.
  • the damping control S14 may be executed by feedforward control and feedback control that are different from the feedforward compensator 91 and feedback compensator 92 described in the above embodiments.
  • the method of controlling an electric vehicle according to the embodiment and each modification includes a plurality of drive wheels (for example, the front wheels 22 and a rear wheel 32) and a plurality of drive wheels that generate driving force in each of the plurality of drive wheels.
  • This is a method for controlling an electric vehicle (for example, electric vehicle 100) including electric motors (for example, front motor 21 and rear motor 31).
  • the vehicle body speed (for example, the first estimated vehicle body speed V f ⁇ and the second estimated vehicle body speed V r ⁇ ) is adjusted for each driving wheel based on the rotational speed (for example, the rotational angular velocity ⁇ mf , ⁇ mv ) of the electric motor.
  • the drive wheel disturbance torque (for example, the first drive wheel disturbance torque T df and the second drive wheel disturbance torque T dr ), which is the disturbance torque acting on the drive wheel, is calculated as follows: Estimated for each drive wheel. Then, based on the drive wheel disturbance torque estimated for each drive wheel, the vehicle disturbance torque T d , which is the true disturbance torque that acts on the electric vehicle as a whole, is estimated, and based on this vehicle disturbance torque T d , multiple The torque that each electric motor should output is controlled.
  • the wheel load of the drive wheel can be calculated. It is possible to accurately estimate the true disturbance torque regardless of changes in . Therefore, by controlling the output torque of each electric motor based on the vehicle disturbance torque T d that is accurately estimated in this way, the electric vehicle can be accurately controlled regardless of changes in the wheel load of the drive wheels. .
  • the total torque T m * which is the sum of the torques to be output by a plurality of drive wheels (for example, the front final torque command value T mff * and the rear final torque command value T mrf * ) is calculated. Then, based on this total torque T m * , the driving wheel disturbance torque and the vehicle disturbance torque T d are calculated.
  • the driving wheel disturbance torque and the vehicle disturbance torque T d can be estimated particularly accurately. More specifically, the driving wheel disturbance torque is accurately calculated by using the total torque T m * as a reference. By using the total torque T m * and this accurate drive wheel disturbance torque, the vehicle disturbance torque T d represents the true disturbance torque particularly accurately. Therefore, by calculating the drive wheel disturbance torque and the vehicle disturbance torque T d based on the total torque T m * , the electric vehicle can be controlled particularly accurately regardless of changes in the wheel load of the drive wheels.
  • the electric vehicle should perform as a whole based on the vehicle speed estimated for each driving wheel (for example, the first estimated vehicle speed V f ⁇ and the second estimated vehicle speed V r ⁇ ).
  • Vehicle torque which is torque corresponding to the driving force, is estimated for each drive wheel.
  • vehicle torque is calculated based on the total torque T m * .
  • the vehicle torque estimated based on the vehicle speed (first estimated torque T m1 ⁇ and third estimated torque T m3 ⁇ ) and the vehicle torque estimated based on the total torque T m * (second estimated torque T
  • the driving wheel disturbance torque (first driving wheel disturbance torque T df and second driving wheel disturbance torque T dr ) is estimated from the deviation between m2 ⁇ ).
  • the maximum value of the drive wheel disturbance torque estimated for each drive wheel is estimated to be the vehicle disturbance torque T d .
  • the minimum value of the drive wheel disturbance torque estimated for each drive wheel is estimated to be the vehicle disturbance torque T d . That is, it is as in the above-mentioned equation (44).
  • the drive wheel is driven based on the drive wheel disturbance torque (for example, the first drive wheel disturbance torque T df and the second drive wheel disturbance torque T dr ) and the vehicle disturbance torque T d .
  • a force distribution ratio K f3 is set, and the torques to be output by each of the plurality of electric motors are controlled according to this distribution ratio K f3 .
  • the driving wheel disturbance torque deviation ⁇ T d which is the deviation of the driving wheel disturbance torque estimated for each driving wheel, is calculated. Then, the distribution ratio K f3 is set based on the drive wheel disturbance torque deviation ⁇ T d and the vehicle disturbance torque T d .
  • the distribution ratio K f3 based on the drive wheel disturbance torque deviation ⁇ T d and the vehicle disturbance torque T d , when there is a change in the wheel load of the drive wheels, the wheel load of the drive wheels can be adjusted.
  • a particularly appropriate distribution ratio K f3 is set depending on the change and the like. Therefore, the electric vehicle can be controlled particularly accurately regardless of changes in the wheel loads of the drive wheels.
  • the first distribution ratio K f1 is calculated based on the vehicle disturbance torque T d
  • the second distribution ratio K f2 is calculated based on the drive wheel disturbance torque deviation ⁇ T d . be done.
  • the final distribution ratio K f3 is set based on the deviation between the first distribution ratio K f1 and the second distribution ratio K f2 .
  • the first distribution ratio K f1 is a basic distribution ratio in an ideal state where there is no change in the wheel load of the driving wheels. Then, when there is a difference between the first driving wheel disturbance torque T df and the second driving wheel disturbance torque T dr , that is, when there is a change in the wheel load of the driving wheels, the second distribution ratio K f2 becomes the distribution ratio K f1 Acts as a correction or adjustment term for Therefore, as described above, when the final distribution ratio K f3 is set based on the deviation between the first distribution ratio K f1 and the second distribution ratio K f2 , the An appropriate allocation ratio K f3 is set. As a result, the electric vehicle is controlled particularly accurately regardless of changes in the wheel loads of the drive wheels.
  • the estimated vehicle disturbance torque Td is used in the stop control S13.
  • the vehicle speed feedback torque T ⁇ is calculated based on the estimated vehicle speed (first estimated vehicle speed V f ⁇ and second estimated vehicle speed V r ⁇ ).
  • a torque target value (second torque target value T m2 * ) that converges to the vehicle disturbance torque T d as the vehicle speed decreases is calculated based on the vehicle disturbance torque T d and the vehicle body speed feedback torque T ⁇ . Based on this torque target value (second torque target value T m2 * ), it is determined whether the electric vehicle is about to stop.
  • the torque (front motor torque T mf and rear motor torque T mr ) output by the electric motor is adjusted to the second torque target value T m2 * according to the distribution ratio K f3 .
  • the torque is controlled to converge to the distributed torque.
  • the electric vehicle is particularly precisely controlled to stop regardless of changes in the wheel loads of the drive wheels.
  • the selector 77 used in the disturbance torque estimating unit 52 calculates the vehicle disturbance based on the first driving wheel disturbance torque T df and the second driving wheel disturbance torque T dr by a calculation different from the calculation explained in the above embodiment.
  • Torque T d can be set.
  • the distribution ratio calculating unit 78 used in the disturbance torque estimating unit 52 calculates the first driving wheel disturbance torque T df , the second driving wheel disturbance torque T dr , and the like using calculations different from those described in the above embodiment.
  • the distribution ratio K f3 can be set based on the vehicle disturbance torque T d . The same applies to other configurations, calculations, etc., such as the configuration related to vibration damping control S14.

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Abstract

本発明のある態様は、複数の駆動輪と、複数の駆動輪のそれぞれに駆動力を生じさせる複数の電動機を備える電動車両の制御方法である。この制御方法では、電動機の回転速度に基づいて、車体速度が、駆動輪ごとに推定される。また、駆動輪ごとに推定された車体速度に基づいて、駆動輪に作用する外乱トルクである駆動輪外乱トルクが、駆動輪ごとに推定される。そして、駆動輪ごとに推定された駆動輪外乱トルクに基づいて、電動車両に全体として作用する真の外乱トルクである車両外乱トルクが推定され、この車両外乱トルクに基づいて、複数の電動機がそれぞれに出力すべきトルクが制御される。

Description

電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置
　本発明は、電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置に関する。
　ＪＰ２０１９－０２２３３９Ａには、駆動用の電動機（以下、単にモータという）が生じさせる駆動力で電動車両を停止させるモータ制御装置が開示されている。具体的には、モータに作用する外乱トルクを推定し、停車間際になったときに、推定した外乱トルクと一致するようにモータの出力トルクが制御される。
　電動車両では、駆動用に複数の電動機が併用される場合がある。このように、複数のモータを用いる電動車両では、外乱トルクを正確に推定し難い場合がある。例えば、路面勾配等によって、各電動機が接続された複数の駆動輪の輪荷重に差異が生じている場合、推定した外乱トルクには無視できない誤差が重畳されることがある。このため、複数のモータを併用する電動車両では、外乱トルクを正確に推定することができず、その結果、電動車両を的確に制御できない場合がある。
　本発明は、駆動用に複数のモータを有する場合に、外乱トルクを正確に推定し、電動車両を的確に制御し得る電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置を提供することを目的とする。
　本発明のある態様は、複数の駆動輪と、複数の駆動輪のそれぞれに駆動力を生じさせる複数の電動機を備える電動車両の制御方法である。この制御方法では、電動機の回転速度に基づいて、車体速度が、駆動輪ごとに推定される。また、駆動輪ごとに推定された車体速度に基づいて、駆動輪に作用する外乱トルクである駆動輪外乱トルクが、駆動輪ごとに推定される。そして、駆動輪ごとに推定された駆動輪外乱トルクに基づいて、電動車両に全体として作用する真の外乱トルクである車両外乱トルクが推定され、この車両外乱トルクに基づいて、複数の電動機がそれぞれに出力すべきトルクが制御される。
図１は、電動車両の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が実行する制御を示すフローチャートである。 図３は、アクセル開度－トルクテーブルの例を示すグラフである。 図４は、電動車両の運動方程式で用いるパラメータを示す説明図である。 図５は、停止制御を実行する構成を示すブロック図である。 図６は、車体速度推定部の構成を示すブロック図である。 図７は、外乱トルク推定部の構成を示すブロック図である。 図８は、配分比演算部の構成を示すブロック図である。 図９は、制振制御を実行する構成を示すブロック図である。 図１０は、電動車両の車両モデルを示すブロック図である。 図１１は、フィードフォワード補償器のブロック図である。 図１２は、比較例及び本実施形態の制御におけるトルク指令値、車体速度、前後加速度、及び、外乱トルクの推移を示すタイムチャートである。 図１３は、第１変形例に係る電動車両の構成を示すブロック図である。 図１４は、第２変形例に係る電動車両の構成を示すブロック図である。 図１５は、第３変形例に係る電動車両の構成を示すブロック図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　［実施形態］
　図１は、電動車両１００の構成を示すブロック図である。電動車両１００は、複数の駆動輪と、複数の駆動輪のそれぞれに駆動力を生じさせる複数の電動機と、を備える電動車両である。本実施形態においては、電動車両１００はいわゆる四輪駆動車両であって、駆動輪である前輪２２及び後輪３２と、これらの駆動輪のそれぞれに駆動力を生じさせるフロントモータ２１及びリアモータ３１と、を備える。
　図１に示すように、電動車両１００は、フロント駆動システム１１、リア駆動システム１２、バッテリ１３、及び、モータコントローラ１４を備える。
　フロント駆動システム１１は、フロントモータ２１によって、前輪２２を駆動するシステムである。フロント駆動システム１１は、フロントモータ２１及び前輪２２の他に、フロントインバータ２３、回転センサ２４、及び、電流センサ２５等を備える。
　フロントモータ２１は、例えば三相交流同期電動機であり、フロントインバータ２３から入力される交流電力によって駆動される。フロントモータ２１の出力トルクは、前輪２２にトルク（駆動力）を生じさせる。また、フロントモータ２１は、その駆動軸が前輪２２によって連れ回されて回転するときに、いわゆる回生トルクを発生させる。これにより、フロントモータ２１は、電動車両１００の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収することができる。
　前輪２２は、電動車両１００の前方に配置された１対の駆動輪である。前輪２２は、フロント減速機２６及びドライブシャフト２７を介してフロントモータ２１に接続される。本実施形態では、前輪２２は右前輪及び左前輪からなる。但し、右前輪及び左前輪はドライブシャフト２７によって連結され、一体になって駆動されるので、本実施形態では、右前輪及び左前輪を区別せず、これらをまとめて前輪２２という。また、前輪２２は、別の駆動輪である後輪３２との対比において、第１の駆動輪である。
　フロントインバータ２３は、フロントモータ２１の相ごとに２対のスイッチング素子を備える。フロントインバータ２３は、モータコントローラ１４から入力されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に応じてこれらのスイッチング素子を開閉する。これにより、フロントインバータ２３は、バッテリ１３から供給される直流電力を交流電力に変換してフロントモータ２１に入力し、フロントモータ２１を駆動する。フロントインバータ２３を構成するスイッチング素子は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）や金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳ－ＦＥＴ）等のパワー半導体素子である。回生制御時には、フロントインバータ２３は、フロントモータ２１で生じる交流電力を直流電力に変換してバッテリ１３に入力する。
　回転センサ２４は、フロントモータ２１の回転子位相αｆを検出する。回転子位相αｆはいわゆる電気角［ｒａｄ］である。回転センサ２４は、例えば、レゾルバやエンコーダである。検出された回転子位相αｆは、モータコントローラ１４に入力される。
　電流センサ２５は、フロントモータ２１の各相に流れる電流（以下、三相電流という）ｉｕｆ，ｉｖｆ，ｉｗｆを検出する。フロントモータ２１の三相電流ｉｕｆ，ｉｖｆ，ｉｗｆは、モータコントローラ１４に入力される。
　リア駆動システム１２は、リアモータ３１によって、後輪３２を駆動するシステムであり、フロント駆動システム１１と対称に構成される。したがって、リア駆動システム１２は、リアモータ３１及び後輪３２の他に、リアインバータ３３、回転センサ３４、電流センサ３５、リア減速機３６、ドライブシャフト３７等を備える。リア駆動システム１２を構成するこれら各部は、フロント駆動システム１１の各部と同様に機能する。すなわち、後輪３２は、電動車両１０の後方に配置された１対の駆動輪である。後輪３２は、右後輪及び左後輪からなるが、本実施形態ではこれらを区別せず、右後輪及び左後輪をまとめて後輪３２という。後輪３２は、別の駆動輪である前輪２２との対比において、第２の駆動輪である。回転センサ３４が検出するリア駆動システム１２の回転子位相は「αｒ」である。電流センサ３５が検出するリアモータ３１の各相に流れる電流は「ｉｕｒ，ｉｖｒ，ｉｗｒ」である。
　バッテリ１３は、フロント駆動システム１１とリア駆動システム１２に共通に設けられ、フロントモータ２１とリアモータ３１を駆動する電力を供給する。また、回生制御時には、バッテリ１３は、フロントモータ２１及びリアモータ３１で生じた回生電力によって充電される。
　モータコントローラ１４は、電動車両１００の制御装置である。モータコントローラ１４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）、及び、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）等を含む１または複数のコンピュータによって構成される。また、モータコントローラ１４は、予め定める所定の制御周期で、フロントモータ２１及びリアモータ３１等を制御するようにプログラムされている。例えば、モータコントローラ１４は、各種の車両変数を取得し、これらの車両変数に基づいて、フロントモータ２１及びリアモータ３１を駆動するためのＰＷＭ信号をそれぞれ生成する。そして、モータコントローラ１４は、生成したＰＷＭ信号をそれぞれフロントインバータ２３及びリアインバータ３３に入力することにより、車両変数に応じてフロントモータ２１及びリアモータ３１を駆動させる。
　車両変数とは、電動車両１０の制御状態等を表すパラメータである。モータコントローラ１４は、車両変数として、例えば、フロントモータ２１の回転子位相αｆ及び三相電流ｉｕｆ，ｉｖｆ，ｉｗｆ、リアモータ３１の回転子位相αｒ及び三相電流ｉｕｒ，ｉｖｒ，ｉｗｒを取得する。この他、モータコントローラ１４は、例えば、アクセル開度Ａｐｏ、及び、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃ等を車両変数として取得する。アクセル開度Ａｐｏは、運転者によるアクセルペダルの操作量を表すパラメータである。アクセル開度Ａｐｏ、及び、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃ等の車両変数は、例えば図示しないセンサ等を用いて、必要に応じて適宜検出され得る。なお、本実施形態のモータコントローラ１４は、センサ等から直接に車両変数を取得するが、モータコントローラ１４は、図示しない他のコントローラ（コンピュータ）から、一部または全部の車両変数を取得することができる。
　上記のように構成される電動車両１００では、モータコントローラ１４は、外乱によって生じるトルクである外乱トルクを推定する。そして、モータコントローラ１４は、推定した外乱トルクに基づいて、フロントモータ２１及びリアモータ３１が各々出力すべきトルクを制御することにより、電動車両１００の動作を制御する。以下では、一例として、推定した外乱トルクが、前輪２２及び後輪３２への駆動力の配分、並びに、電動車両１００の停止制御に利用される例について詳述する。
　図２は、モータコントローラ１４が実行する制御を示すフローチャートである。図２に示すように、モータコントローラ１４は、入力処理Ｓ１１、第１トルク目標値演算Ｓ１２、停止制御Ｓ１３、制振制御Ｓ１４、電流目標値演算Ｓ１５、及び、電流制御演算Ｓ１６等を実行する。すなわち、モータコントローラ１４は、入力処理Ｓ１１を実行する入力処理部、第１トルク目標値演算Ｓ１２を実行する第１トルク目標値演算部、停止制御Ｓ１３を実行する停止制御部、及び、制振制御Ｓ１４を実行する制振制御部として機能するようにプログラムされている。また、モータコントローラ１４は、電流目標値演算Ｓ１５を実行する電流目標値演算部、及び、電流制御演算Ｓ１６を実行する電流制御演算部等として機能するようにプログラムされている。
　入力処理Ｓ１１は、フロントモータ２１及びリアモータ３１の制御に必要な車両変数等を取得し、または、演算する処理である。
　具体的には、モータコントローラ１４は、入力処理Ｓ１１において、フロントモータ２１の三相電流ｉｕｆ，ｉｖｆ，ｉｗｆ、及び、リアモータ３１の三相電流ｉｕｒ，ｉｖｒ，ｉｗｒを取得する。フロントモータ２１の三相電流ｉｕｆ，ｉｖｆ，ｉｗｆの合計はゼロになるので、モータコントローラ１４は、例えば、これらのうち二相分の電流を取得し、残り一相分の電流は演算により求めることができる。これはリアモータ３１の三相電流ｉｕｒ，ｉｖｒ，ｉｗｒについても同様である。
　この他、モータコントローラ１４は、入力処理Ｓ１１において、フロントモータ２１の回転子位相αｆ、リアモータ３１の回転子位相αｒ、及び、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃを取得する。
　また、モータコントローラ１４は、入力処理Ｓ１１において、例えば、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆ［ｒａｄ／ｓ］、及び、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒ［ｒａｄ／ｓ］を演算する。フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆは機械角速度であり、回転子位相αｆを微分し、フロントモータ２１の極対数で割ることによって演算される。同様に、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒは機械角速度であり、回転子位相αｒを微分し、リアモータ３１の極対数で割ることによって演算される。
　なお、本実施形態では、電動車両１００が備える電動機の回転速度を表すパラメータとして、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆとリアモータ３１の回転角速度ωｍｒが用いられる。但し、例えば、フロントモータ２１の回転速度Ｎｍｆ［ｒｐｍ］、及び、リアモータ３１の回転速度Ｎｍｒ［ｒｐｍ］が、電動機の回転速度を表すパラメータとして用いられてもよい。フロントモータ２１の回転速度Ｎｍｆ及びリアモータ３１の回転速度Ｎｍｒは、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆ及びリアモータ３１の回転角速度ωｍｒにそれぞれ単位変換係数（６０／２π）を乗算することで演算可能である。
　第１トルク目標値演算Ｓ１２は、運転者の操作に応じて、フロントモータ２１及びリアモータ３１が全体として出力すべきトルクについての目標値（以下、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊という）を演算する処理である。本実施形態では、モータコントローラ１４は、アクセル開度Ａｐｏと、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆと、に基づいて、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊を演算する。
　図３は、アクセル開度－トルクテーブルの例を示すグラフである。図３に示すように、モータコントローラ１４は、例えば、アクセル開度Ａｐｏ及び回転角速度ωｍｆと、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊と、を実験またはシミュレーション等に基づいて対応付けたアクセル開度－トルクテーブルを予め保有する。したがって、モータコントローラ１４は、このアクセル開度－トルクテーブルを参照することにより、アクセル開度Ａｐｏ及び回転角速度ωｍｆに対応する第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊を演算する。
　停止制御Ｓ１３を実行しない通常の走行状態においては、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊が、フロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊とリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊に配分される。フロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊は、フロントモータ２１が出力すべきトルクの目標を表す指令値である。リアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊は、リアモータ３１が出力すべきトルクの目標を表す指令値である。フロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊及びリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊への第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊の配分比Ｋｆ３は、電動車両１００に全体として作用する真の外乱トルクである「車両外乱トルクＴｄ」に応じて調整される。車両外乱トルクＴｄに応じた第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊の配分についての詳細は、停止制御Ｓ１３の詳細とともに、後述する。
　停止制御Ｓ１３（図２参照）は、フロントモータ２１、リアモータ３１、または、これらの両方を用いて、電動車両１００を停止させ、また、その停止状態を維持させる制御である。具体的には、モータコントローラ１４は、電動車両１００が停車間際の状態にあるか否かを判定する。そして、電動車両１００が停車間際の状態にあると判定されたときに、モータコントローラ１４は停止制御Ｓ１３を実行する。また、モータコントローラ１４は、車両外乱トルクＴｄを推定し、推定した車両外乱トルクＴｄに基づいて設定する第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊を演算する。そして、停止制御Ｓ１３を実行するときには、モータコントローラ１４は、この第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊をフロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊とリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊に配分する。これにより、モータコントローラ１４は、路面の傾斜等によらず、フロントモータ２１及び／またはリアモータ３１の制御によって電動車両１００を停止させ、その停止状態を維持させる。フロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊及びリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊への第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊の配分比は、車両外乱トルクＴｄに応じて調整される。停止制御Ｓ１３についての詳細は後述する。
　制振制御Ｓ１４は、駆動力伝達系において生じる振動を抑制する処理である。制振制御Ｓ１４では、モータコントローラ１４は、フロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊に基づいて、フロントモータ２１への最終的なトルク指令値（以下、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊という）を演算する。フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊は、ドライブシャフト２７のねじり振動等を抑制しつつ、要求されたトルクをフロントモータ２１によって出力させる。同様に、制振制御Ｓ１４では、モータコントローラ１４は、リアトルク指令値Ｔｍｒ１＊に基づいて、リアモータ３１への最終的なトルク指令値（以下、リア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊という）を演算する。リア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊は、ドライブシャフト３７のねじり振動等を抑制しつつ、要求されたトルクを、リアモータ３１によって出力させる。制振制御Ｓ１４についての詳細は後述する。
　電流目標値演算Ｓ１５は、フロントモータ２１及びリアモータ３１に入力する電流の目標値（以下、電流目標値という）を演算する処理である。モータコントローラ１４は、いわゆるｄｑ軸座標系における電流目標値を演算する。具体的には、モータコントローラ１４は、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆ、及び、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃに基づいて、フロントモータ２１のｄｑ軸電流目標値ｉｄｆ ＊，ｉｑｆ ＊を演算する。同様に、モータコントローラ１４は、リア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒ、及び、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃに基づいて、リアモータ３１のｄｑ軸電流目標値ｉｄｒ ＊，ｉｑｒ ＊を演算する。
　なお、モータコントローラ１４は、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆ、及び、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃと、フロントモータ２１のｄｑ軸電流目標値ｉｄｆ ＊，ｉｑｆ ＊と、を実験またはシミュレーション等によって対応付けたテーブルを予め保有する。同様に、モータコントローラ１４は、リア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒ、及び、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃと、リアモータ３１のｄｑ軸電流目標値ｉｄｒ ＊，ｉｑｒ ＊と、を実験またはシミュレーション等によって対応付けたテーブルを予め保有する。このため、モータコントローラ１４は、これらテーブルを参照することにより、フロントモータ２１のｄｑ軸電流目標値ｉｄｆ ＊，ｉｑｆ ＊、及び、リアモータ３１のｄｑ軸電流目標値ｉｄｒ ＊，ｉｑｒ ＊を演算する。
　電流制御演算Ｓ１６は、フロントモータ２１及びリアモータ３１を駆動するＰＷＭ信号をそれぞれ演算する処理である。モータコントローラ１４は、フロントモータ２１を駆動するＰＷＭ信号を次のように演算する。まず、モータコントローラ１４は、三相電流ｉｕｆ，ｉｖｆ，ｉｗｆ及び回転子位相αｆに基づいて、ｄｑ軸電流ｉｄｆ，ｉｑｆを演算する。次に、モータコントローラ１４は、ｄｑ軸電流目標値ｉｄｆ ＊，ｉｑｆ ＊とｄｑ軸電流ｉｄｆ，ｉｑｆの偏差に基づいて、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄｆ，ｖｑｆを演算する。このとき、モータコントローラ１４は、いわゆる非干渉制御を付加する場合がある。また、モータコントローラ１４は、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄｆ，ｖｑｆと回転子位相αｆに基づいて、三相電圧指令値ｖｕｆ，ｖｖｆ，ｖｗｆを演算する。そして、モータコントローラ１４は、三相電圧指令値ｖｕｆ，ｖｖｆ，ｖｗｆと、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃに基づいて、ＰＷＭ信号を演算する。このようにして演算されたＰＷＭ信号によってフロントインバータ２３のスイッチング素子を開閉することにより、要求されたトルクを出力するようにフロントモータ２１が駆動される。ここではフロントモータ２１を駆動するＰＷＭ信号の演算について説明したが、リアモータ３１を駆動するＰＷＭ信号の演算についてもこれと同様である。
　以下では、停止制御Ｓ１３及び第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊の配分、並びに、制振制御Ｓ１４について詳述する。
　＜電動車両の車両モデル＞
　停止制御Ｓ１３及び制振制御Ｓ１４は、電動車両１００の車両モデルに基づいて実行される。具体的には、停止制御Ｓ１３では、以下に説明する電動車両１００の車両モデルに基づいた伝達特性ＧωｆＶ（ｓ）、及び、伝達特性ＧωｒＶ（ｓ）が用いられる。伝達特性ＧωｆＶ（ｓ）は、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆから車体速度までの伝達特性である。伝達特性ＧωｒＶ（ｓ）は、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒから車体速度までの伝達特性である。
　また、制振制御Ｓ１４においては、電動車両１００の車両モデルに基づいた伝達特性Ｇｐｆｆ（ｓ）、伝達特性Ｇｒｆｆ（ｓ）／Ｇｐｆｆ（ｓ）、伝達特性Ｇｐｒｒ（ｓ）、及び、伝達特性Ｇｒｒｒ（ｓ）／Ｇｐｒｒ（ｓ）が用いられる。伝達特性Ｇｐｆｆ（ｓ）は、フロントモータ２１が出力するトルク（以下、フロントモータトルクＴｍｆという）からフロントモータ２１の回転角速度ωｍｆまでの伝達特性である。伝達特性Ｇｒｆｆ（ｓ）／Ｇｐｆｆ（ｓ）は、フロント駆動システム１１におけるドライブシャフト２７のねじり振動を抑制するフィードフォワード補償器の伝達特性である。伝達特性Ｇｐｒｒ（ｓ）は、リアモータ３１が出力するトルク（以下、リアモータトルクＴｍｒという）からリアモータ３１の回転角速度ωｍｒまでの伝達特性である。伝達特性Ｇｒｒｒ（ｓ）／Ｇｐｒｒ（ｓ）は、リア駆動システム１２におけるドライブシャフト３７のねじり振動を抑制するフィードフォワード補償器の伝達特性である。
　ここでは、停止制御Ｓ１３及び制振制御Ｓ１４の詳述に先立って、特に、電動車両１００の車両モデルとその運動方程式、並びに、制振制御Ｓ１４で用いられる各伝達特性について説明する。停止制御Ｓ１３で用いられる各伝達特性については、停止制御Ｓ１３の説明において詳述する。
　図４は、電動車両１００の運動方程式で用いるパラメータを示す説明図である。図４に示すように電動車両１００の駆動力伝達系をモデル化すると、電動車両１００の運動方程式は下記の式（１）～（１１）によって表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　図４及び上記運動方程式における各パラメータは次のとおりである。各パラメータの補助記号（添字）の末尾に示す「ｆ」はフロント、「ｒ」はリアを示すものである。また、上記（１）～（５）においてパラメータの上に示す「・」の記号は、時間微分を表すものであり、上記（１）～（９）においてパラメータ間に示す「・」の記号は積を表すものである。
　　Ｊｍｆ，Ｊｍｒ：モータイナーシャ
　　Ｊｗｆ，Ｊｗｒ：駆動軸イナーシャ（１軸分）
　　Ｋｄｆ，Ｋｄｒ：ドライブシャフトのねじり剛性
　　Ｋｔｆ，Ｋｔｒ：タイヤと路面の摩擦に関する係数
　　Ｎｆ，Ｎｒ：　オーバーオールギヤ比
　　ｒｆ，ｒｒ：　タイヤ荷重半径
　　ωｍｆ，ωｍｒ：モータの回転角速度
　　θｍｆ，θｍｒ：モータ角度
　　ωｗｆ，ωｗｒ：駆動輪角速度
　　θｗｆ，θｗｒ：駆動輪角度
　　Ｔｍｆ，Ｔｍｒ：モータトルク
　　Ｔｄｆ，Ｔｄｒ：駆動軸トルク
　　Ｆｆ，Ｆｒ：　駆動力（２軸分）
　　Ｖ：　　　　車体速度
　　Ｍ：　　　　車両質量
　式（１）～（１１）をラプラス変換し、フロントモータトルクＴｍｆからフロントモータ２１の回転角速度ωｍｆまでの伝達特性Ｇｐｆｆ（ｓ）を求めると、下記の式（１２）及び式（１３）で表される。式（１３）における係数ｂ０～ｂ６及び係数ａ０～ａ６は、それぞれ下記の式（１４）及び式（１５）で表される。そして、これらの係数ｂ０～ｂ６及び係数ａ０～ａ６で使用するパラメータχ１１～χ２４及びパラメータδ１１～δ４４は、それぞれ下記の式（１６）及び式（１７）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　式（１３）に示す伝達特性Ｇｐｆｆ（ｓ）の極と零点を調べると、伝達特性Ｇｐｆｆ（ｓ）は、下記の式（１８）の形式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　式（１８）において、αとα′、βとβ′、ζｐｒとζｐｒ′、ωｐｒとωｐｒ′は極めて近い値を示す。このため、α＝α′、β＝β′、ζｐｒ＝ζｐｒ′、及び、ωｐｒ＝ωｐｒ′と近似する極零相殺を行うことにより、伝達特性Ｇｐｆｆ（ｓ）は、下記の式（１９）で示すように、２次／３次の形式で表される。このように、電動車両１００の車両モデルにおいては、フロントモータトルクＴｍｆからフロントモータ２１の回転角速度ωｍｆまでの伝達特性Ｇｐｆｆ（ｓ）は、２次／３次の形式で近似できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　なお、上記の伝達特性Ｇｐｆｆ（ｓ）によれば、フロント駆動システム１１のドライブシャフト２７に起因するねじり振動を抑制する規範応答の伝達特性Ｇｒｆｆ（ｓ）は、下記の式（２０）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　したがって、フロント駆動システム１１において、ドライブシャフト２７のねじり振動を抑制するフィードフォワード補償器は、下記の式（２１）に示すように、伝達特性Ｇｒｆｆ（ｓ）／Ｇｐｆｆ（ｓ）によって構成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　上記と同様に、リアモータトルクＴｍｒからリアモータ３１の回転角速度ωｍｒまでの伝達特性Ｇｐｒｒ（ｓ）等を求めることができる。すなわち、伝達特性Ｇｐｒｒ（ｓ）は、下記の式（２２）及び式（２３）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　また、リア駆動システム１２において、ドライブシャフト３７のねじり振動を抑制する規範応答の伝達特性Ｇｒｒｒ（ｓ）は、下記の式（２４）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　したがって、リア駆動システム１２において、ドライブシャフト３７のねじり振動を抑制するフィードフォワード補償器は、下記の式（２５）に示すように、伝達特性Ｇｒｒｒ（ｓ）／Ｇｐｒｒ（ｓ）によって構成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　また、電動車両１００のリアモータトルクＴｍｒからフロントモータ２１の回転角速度ωｍｆまでの伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）は、次のとおりである。すなわち、式（１）～（１１）をラプラス変換し、伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）を求めると、下記の式（２６）及び式（２７）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　そして、式（２７）で表される伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）の極を調べることにより、伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）は、下記の式（２８）で表されることが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　ここで、式（２８）の極であるα及びβが、原点と支配的な極から遠い位置にあり、伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）に対する影響が小さいことを考慮すると、伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）は、下記の式（２９）に近似できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　さらに、リア駆動システム１２の制振制御アルゴリズムを考慮すると、伝達特性Ｇｐｒｆ（ｓ）は、下記の式（３０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
　したがって、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆの規範応答から、リアモータトルクＴｍｒの入力によって生じるドライブシャフト２７のねじり振動を抑制するための伝達特性Ｇｒｒｆ（ｓ）は、下記の式（３１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　なお、電動車両１００の制御構成は、フロント駆動システム１１とリア駆動システム１２で実質的に対称な構成となっているので、フロントモータトルクＴｍｆからリアモータ３１の回転角速度ωｍｒまでの伝達特性Ｇｐｆｒ（ｓ）は、式（２６）から式（３０）と同様の形式で表される。また、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒの規範応答から、フロントモータトルクＴｍｆの入力によって生じるドライブシャフト３７のねじり振動を抑制するための伝達特性Ｇｒｆｒ（ｓ）は、上記の式（３１）と同様の形式で表される。
　＜停止制御＞
　図５は、停止制御Ｓ１３を実行する構成を示すブロック図である。図５に示すように、モータコントローラ１４は、車体速度推定部５１、外乱トルク推定部５２、第２トルク目標値演算部５３、トルク比較部５４、及び、トルク配分部５５として機能する。
　車体速度推定部５１は、電動車両１００が備える電動機の回転速度に基づいて、電動車両１００の車体速度を、駆動輪ごとに推定する。本実施形態では、車体速度推定部５１は、駆動輪である前輪２２について、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆに基づき、電動車両１００の車体速度を推定する。以下では、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆに基づいて推定した車体速度を第１推定車体速度Ｖｆ＾という。同様に、車体速度推定部５１は、駆動輪である後輪３２について、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒに基づき、電動車両１００の車体速度を推定する。以下では、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒに基づいて推定した車体速度を第２推定車体速度Ｖｒ＾という。第１推定車体速度Ｖｆ＾及び第２推定車体速度Ｖｒ＾は、外乱トルク推定部５２に入力される。
　さらに、車体速度推定部５１は、第１推定車体速度Ｖｆ＾または第２推定車体速度Ｖｒ＾に基づいて、車体速度フィードバックトルクＴωを演算する。車体速度フィードバックトルクＴωは、電動車両１００の車体速度の低下とともにゼロに収束する。車体速度フィードバックトルクＴωは、第２トルク目標値演算部５３に入力される。
　外乱トルク推定部５２は、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊（前回値）、リア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊（前回値）、第１推定車体速度Ｖｆ＾、及び、第２推定車体速度Ｖｒ＾に基づいて、車両外乱トルクＴｄを推定する。外乱トルクとは、路面勾配等の外乱によって生じるトルクをいう。車両外乱トルクＴｄは、複数の電動機及び複数の駆動輪を有する電動車両１００に全体として作用する真の外乱トルクであるとみなせるトルクである。例えば、路面勾配によって前輪２２の輪荷重と後輪３２の輪荷重に差異が生じている場合でも、車両外乱トルクＴｄは、輪荷重の差異に起因した誤差が低減または抑制されており、実質的に、路面勾配に応じた真の外乱トルクを表す。車両外乱トルクＴｄは、第２トルク目標値演算部５３に入力される。
　また、外乱トルク推定部５２は、推定した車両外乱トルクＴｄ等に基づいて、配分比Ｋｆ３を演算する。配分比Ｋｆ３は、フロントモータ２１及びリアモータ３１が全体として出力すべきトルクについての目標値を、フロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊とリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊に配分する際の比率である。配分比Ｋｆ３は、例えば、ゼロ以上から１以下の値に設定される。停止制御Ｓ１３が実行されない通常の走行状態においては、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊が、この配分比Ｋｆ３にしたがって配分される。停止制御Ｓ１３が実行される停車間際の状態においては、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊が、この配分比Ｋｆ３にしたがって配分される。配分比Ｋｆ３はトルク配分部５５に入力される。
　第２トルク目標値演算部５３は、車体速度フィードバックトルクＴωと車両外乱トルクＴｄに基づいて、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊を演算する。本実施形態においては、第２トルク目標値演算部５３は、加算器であり、車体速度フィードバックトルクＴωと車両外乱トルクＴｄを加算することによって、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊を演算する。
　第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊は、停止制御Ｓ１３を実行すべきか否か、すなわち電動車両１００が停車間際であるか否か、を判定するための判定基準となる。停止制御Ｓ１３が実行される停車間際の状態においては、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊の代わりに、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊が、フロントモータ２１及びリアモータ３１が全体として出力すべきトルクについての目標値として使用される。また、前述のとおり、車体速度フィードバックトルクＴωは、電動車両１００の車体速度の低下とともにゼロに収束するので、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊は、電動車両１００の車体速度の低下とともに車両外乱トルクＴｄに収束する。したがって、電動車両１００が停止したときには、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊は、車両外乱トルクＴｄに抗して、電動車両１００の停止状態を維持するためのトルクを表す。例えば、登坂路では、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊は路面勾配に応じた正トルクに収束し、降坂路では、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊は路面勾配に応じた負トルクに収束する。そして、平坦路では、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊は概ねゼロに収束する。第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊は、トルク比較部５４に入力される。
　トルク比較部５４は、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊と第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊を比較し、その比較結果に応じて、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊または第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊のいずれかを第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊として出力する。具体的には、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊が第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊よりも大きい場合、トルク比較部５４は、電動車両１００が停車間際の状態にあると判定し、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊を第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊として出力する。一方、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊が第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊以下である場合、トルク比較部５４は、電動車両１００が停車間際の状態になく、通常の走行状態であると判定し、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊を第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊として出力する。すなわち、トルク比較部５４は、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊と第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊を比較することによって、電動車両１００が停車間際の状態にあるか否かを判定する。そして、トルク比較部５４は、電動車両１００が停車間際の状態にあるときに、第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊を第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊として出力することによって、停止制御Ｓ１３が実行されるように設定する。
　トルク配分部５５は、配分比Ｋｆ３に基づいて、第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊を、フロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊とリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊に配分する。トルク配分部５５は、フロントトルク指令値演算部５６と、リアトルク指令値演算部５７と、を備える。本実施形態では、フロントトルク指令値演算部５６は、第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊に配分比Ｋｆ３を乗算することによってフロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊を演算する。また、リアトルク指令値演算部５７は、第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊に「１－Ｋｆ３」を乗算することによってリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊を演算する。
　電動車両１００が停車間際の状態にあると判定されたときには、第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊の実態は第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊であるから、トルク配分部５５は、実質的に第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊をフロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊とリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊に配分する。一方、電動車両１００が停車間際の状態になく、通常の走行状態にあるときには、第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊の実態は第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊であるから、トルク配分部５５は、実質的に第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊をフロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊とリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊に配分する。
　配分比Ｋｆ３は、前述のとおり、車両外乱トルクＴｄ等に基づいて設定または変更される。これは、第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊の実態が、第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊と第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊のどちらであるかを問わない。すなわち、電動車両１００が停車間際の状態にあると判定されたときに、推定された車両外乱トルクＴｄ等に基づいて適宜に設定される配分比Ｋｆ３にしたがって、実質的に第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊が配分される。これにより、フロントモータ２１及びリアモータ３１を用いて、電動車両１００を停止させ、または、停止状態を維持する停止制御Ｓ１３が実現される。さらに、電動車両１００が停車間際の状態になく、通常の走行状態であるときでも、推定された車両外乱トルクＴｄ等に基づいて適宜に設定される配分比Ｋｆ３にしたがって、実質的に第１トルク目標値Ｔｍ１ ＊が配分される。これにより、通常の走行状態にある場合でも、例えば路面勾配や前輪２２及び後輪３２の各輪荷重等に応じて、適切なフロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊とリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊が設定される。その結果、安定的な走行状態が実現される。
　以下では、上記の車体速度推定部５１と外乱トルク推定部５２の具体的構成について詳述する。
　図６は、車体速度推定部５１の構成を示すブロック図である。図６に示すように、車体速度推定部５１は、第１推定車体速度演算部６１、第２推定車体速度演算部６２、及び、車体速度フィードバックトルク演算部６３を備える。
　第１推定車体速度演算部６１は、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆに基づいて、第１推定車体速度Ｖｆ＾を演算する。第１推定車体速度演算部６１は、例えば、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆから、フロント駆動システム１１のドライブシャフト２７における車体速度までの伝達特性ＧωｆＶ（ｓ）によって構成される。本実施形態では、伝達特性ＧωｆＶ（ｓ）は、下記の式（３２）に示すように、フロント駆動システム１１のオーバーオールギヤ比Ｎｆと、前輪２２の動的なタイヤ荷重半径ｒｆと、によって定まる定数ＫωｆＶである。定数ＫωｆＶは、フロント駆動システム１１のオーバーオールギヤ比Ｎｆと、前輪２２における動的なタイヤ荷重半径ｒｆと、を用いて下記の式（３３）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
　なお、第１推定車体速度演算部６１を構成する伝達特性ＧωｆＶ（ｓ）は、上記のように定数ＫωｆＶで構成する代わりに、フロントモータ２１の回転角速度ωｍｆから車体速度までの伝達特性を近似した下記の式（３４）で表されるフィルタ等を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
　第２推定車体速度演算部６２は、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒに基づいて、第２推定車体速度Ｖｒ＾を演算する。第２推定車体速度演算部６２は、例えば、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒから、リア駆動システム１２のドライブシャフト３７における車体速度までの伝達特性ＧωｒＶ（ｓ）によって構成される。本実施形態では、伝達特性ＧωｒＶ（ｓ）は、下記の式（３５）に示すように、リア駆動システム１２のオーバーオールギヤ比Ｎｒと、後輪３２の動的なタイヤ荷重半径ｒｒと、によって定まる定数ＫωｒＶである。定数ＫωｒＶは、リア駆動システム１２のオーバーオールギヤ比Ｎｒと、後輪３２の動的なタイヤ荷重半径ｒｒと、を用いて下記の式（３６）によって表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
　なお、第２推定車体速度演算部６２を構成する伝達特性ＧωｒＶ（ｓ）は、上記のように定数ＫωｒＶで構成する代わりに、リアモータ３１の回転角速度ωｍｒから車体速度までの伝達特性を近似した下記の式（３７）で表されるフィルタ等を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
　車体速度フィードバックトルク演算部６３は、第１推定車体速度Ｖｆ＾にゲインＫｖｒｅｆを乗算することによって、車体速度フィードバックトルクＴωを演算する。ゲインＫｖｒｅｆは、実験またはシミュレーション等に基づき、適合により予め定められる。但し、ゲインＫｖｒｅｆは負である（Ｋｖｒｅｆ＜０）。なお、車体速度フィードバックトルク演算部６３は、第２推定車体速度Ｖｒ＾にゲインＫｖｒｅｆを乗算することによって車体速度フィードバックトルクＴωを演算してもよい。
　図７は、外乱トルク推定部５２の構成を示すブロック図である。図７に示すように、外乱トルク推定部５２は、総トルク演算部７１、第１推定トルク演算部７２、第２推定トルク演算部７３、第３推定トルク演算部７４、第１駆動輪外乱トルク推定部７５、第２駆動輪外乱トルク推定部７６、セレクタ７７、及び、配分比演算部７８を備える。
　総トルク演算部７１は、複数の駆動輪が出力すべきトルクの和についての目標値である総トルクＴｍ ＊を演算する。本実施形態では、総トルク演算部７１は、加算器であり、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊（前回値）とリア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊（前回値）を加算することにより、総トルクＴｍ ＊を演算する。フロント駆動システム１１とリア駆動システム１２で、オーバーオールギヤ比Ｎｆ，Ｎｒや動的なタイヤ荷重半径ｒｆ，ｒｒが異なる場合、総トルク演算部７１は、例えば、リア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊に、フロントモータ２１の出力軸トルクに換算するゲインを乗算する。総トルクＴｍ ＊は、第２推定トルク演算部７３及びセレクタ７７に入力される。
　なお、総トルク演算部７１は、加算器であり、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊（前回値）及びリア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊（前回値）とは異なるパラメータによって、総トルクＴｍ ＊を演算してもよい。例えば、第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊は、前輪２２及び後輪３２が出力すべきトルクの和を表すパラメータの１つであるから、総トルク演算部７１は、第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊を取得し、これを総トルクＴｍ ＊とすることができる。但し、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊とリア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊は、制振制御Ｓ１４後の最終的な指令値であるから、総トルク演算部７１は上記のようにフロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊とリア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊を用いて総トルクＴｍ ＊を演算することが好ましい。これにより、外乱トルク推定部５２が演算する車両外乱トルクＴｄ及び配分比Ｋｆ３の正確性が向上する。
　第１推定トルク演算部７２は、第１推定車体速度Ｖｆ＾に基づいて、第１推定トルクＴｍ１＾を演算する。第１推定トルクＴｍ１＾は、フロントモータトルクＴｍｆ及びリアモータトルクＴｍｒの総量についての推定値である。すなわち、第１推定トルクＴｍ１＾は、電動車両１００が全体として発揮すべき駆動力に対応したトルク（以下、車両トルクという）を表す。但し、第１推定トルクＴｍ１＾は、前輪２２及び後輪３２の輪荷重の変化等による誤差が重畳された車両トルクを表す。本実施形態では、第１推定トルク演算部７２は、車両応答Ｇｒ１（ｓ）とローパスフィルタＨ１（ｓ）とからなるフィルタＨ１（ｓ）／Ｇｒ１（ｓ）によって構成される。すなわち、第１推定トルク演算部７２は、第１推定車体速度Ｖｆ＾を、フィルタＨ１（ｓ）／Ｇｒ１（ｓ）によってフィルタリングすることにより、第１推定トルクＴｍ１＾を演算する。
　車両応答Ｇｒ１（ｓ）は、電動車両１００の等価質量Ｍｖと、係数ＫＭｆと、を用いて下記の式（３８）で表される。等価質量Ｍｖは、電動車両１００の車両質量Ｍと、フロントモータ２１及びリアモータ３１のモータイナーシャＪｍｆ，Ｊｍｒ、ドライブシャフト２７，３７のイナーシャ（車輪イナーシャ）Ｊｗｆ，Ｊｗｒ等、を用いて下記の式（３９）で表される。係数ＫＭｆは、フロント駆動システム１１のオーバーオールギヤ比Ｎｆと前輪２２のタイヤ荷重半径ｒｆを用いて下記の式（４０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
　ローパスフィルタＨ１（ｓ）は、車両応答Ｇｒ１（ｓ）の分母次数と分子次数の差分以上となるように定められる。本実施形態では、ローパスフィルタＨ１（ｓ）は下記の式（４１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
　第２推定トルク演算部７３は、総トルクＴｍ ＊に基づいて、第２推定トルクＴｍ２＾を演算する。本実施形態では、第１推定トルクＴｍ１＾及び第３推定トルクＴｍ３＾の推定方法に合わせて、第２推定トルク演算部７３は、総トルクＴｍ ＊をローパスフィルタＨ１（ｓ）でフィルタリングすることによって、第２推定トルクＴｍ２＾を演算する。第２推定トルクＴｍ２＾は、電動車両１００が全体として発揮すべき駆動力に対応した車両トルクを表す。但し、第２推定トルクＴｍ２＾は、前輪２２及び後輪３２の輪荷重の変化等による誤差が重畳されていない理想状態における車両トルクを表す。このため、第２推定トルクＴｍ２＾は、第１駆動輪外乱トルク推定部７５及び第２駆動輪外乱トルク推定部７６に入力され、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆ及び第２駆動輪外乱トルクＴｄｒの演算における基準値として用いられる。
　第３推定トルク演算部７４は、第２推定車体速度Ｖｒ＾に基づいて、第３推定トルクＴｍ３＾を演算する。第３推定トルクＴｍ３＾は、フロントモータトルクＴｍｆ及びリアモータトルクＴｍｒの総量についての推定値である。すなわち、第３推定トルクＴｍ３＾は、電動車両１００が全体として発揮すべき駆動力に対応した車両トルクを表す。但し、第３推定トルクＴｍ３＾は、前輪２２及び後輪３２の輪荷重の変化等による誤差が重畳された車両トルクを表す。本実施形態では、第３推定トルク演算部７４は、車両応答Ｇｒ２（ｓ）とローパスフィルタＨ１（ｓ）とからなるフィルタＨ１（ｓ）／Ｇｒ２（ｓ）によって構成される。すなわち、第３推定トルク演算部７４は、第２推定車体速度Ｖｒ＾を、フィルタＨ１（ｓ）／Ｇｒ２（ｓ）によってフィルタリングすることにより、第３推定トルクＴｍ３＾を演算する。
　車両応答Ｇｒ２（ｓ）は、電動車両１００の等価質量Ｍｖと、係数ＫＭｒと、を用いて下記の式（４２）で表される。等価質量Ｍｖは、前述の式（３９）で表される。係数ＫＭｒは、リア駆動システム１２のオーバーオールギヤ比Ｎｒと後輪３２のタイヤ荷重半径ｒｒを用いて下記の式（４３）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
　第１駆動輪外乱トルク推定部７５は、第１推定トルクＴｍ１＾と第２推定トルクＴｍ２＾に基づいて、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆを演算する。本実施形態では、第１駆動輪外乱トルク推定部７５は減算器であり、第２推定トルクＴｍ２＾から第１推定トルクＴｍ１＾を減算することにより、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆを演算する。駆動輪外乱トルクは、駆動輪に作用する外乱トルクに関する推定値である。すなわち、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆは、フロントモータ２１（または前輪２２もしくはフロント駆動システム１１）の駆動状態から推定される外乱トルクを表す。第１駆動輪外乱トルクＴｄｆは、セレクタ７７及び配分比演算部７８に入力される。
　第２駆動輪外乱トルク推定部７６は、第３推定トルクＴｍ３＾と第２推定トルクＴｍ２＾に基づいて、第２駆動輪外乱トルクＴｄｒを演算する。本実施形態では、第２駆動輪外乱トルク推定部７６は減算器であり、第２推定トルクＴｍ２＾から第３推定トルクＴｍ３＾を減算することにより、第２駆動輪外乱トルクＴｄｒを演算する。第２駆動輪外乱トルクＴｄｒは、リアモータ３１（または後輪３２もしくはリア駆動システム１２）の駆動状態から推定される外乱トルクを表す。第２駆動輪外乱トルクＴｄｒは、理想的には、前述の第１駆動輪外乱トルクＴｄｆと同じ値になるべきである。しかし、現実には、路面勾配等によって前輪２２及び後輪３２の輪荷重に差異が生じた場合、これに応じて第１駆動輪外乱トルクＴｄｆと第２駆動輪外乱トルクＴｄｒにも差異が生じる。第２駆動輪外乱トルクＴｄｒは、セレクタ７７及び配分比演算部７８に入力される。
　セレクタ７７は、総トルクＴｍ ＊に基づいて、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆまたは第２駆動輪外乱トルクＴｄｒのうち一方を選択し、車両外乱トルクＴｄとして出力する。具体的には、下記の式（４４）に示すように、セレクタ７７は、総トルクＴｍ ＊が負値であるときには、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆと第２駆動輪外乱トルクＴｄｒの最小値を、車両外乱トルクＴｄとして出力する。一方、総トルクＴｍ ＊がゼロ以上の値であるとき（ゼロまたは正値であるとき）には、セレクタ７７は、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆと第２駆動輪外乱トルクＴｄｒの最大値を車両外乱トルクＴｄとして出力する。すなわち、セレクタ７７は、前輪２２及び後輪３２についてそれぞれ推定された第１駆動輪外乱トルクＴｄｆ及び第２駆動輪外乱トルクＴｄｒに基づいて、車両外乱トルクＴｄを推定する車両外乱トルク推定部として機能する。また、セレクタ７７は、輪荷重の変化等によって生じた前輪２２または後輪３２のスリップを検出するスリップ検出部としても機能する。さらに、セレクタ７７は、前輪２２及び後輪３２の輪荷重の変化等に応じた車両外乱トルクＴｄの変化を低減または抑制することにより、輪荷重の変化等によって生じた前輪２２または後輪３２のスリップを抑制するスリップ抑制部としても機能する。なお、スリップとは、駆動輪である前輪２２及び後輪３２に回転数差が生じることをいう。前述のように、車両外乱トルクＴｄは第２トルク目標値演算部５３に出力される他、セレクタ７７は車両外乱トルクＴｄを配分比演算部７８に出力する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
　なお、電動車両１００に作用する外乱には、空気抵抗、乗員数や積載量による実際的な車両質量に起因したモデル化誤差、タイヤの転がり抵抗、及び、勾配抵抗等がある。電動車両１００が停車間際の状態にあるときに支配的となるのは、これらのうち勾配抵抗である。こうした外乱要因は具体的な運転条件によって異なるが、外乱トルク推定部５２は、上記のように、フロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊、リアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊、及び、等価質量ＭＶに基づいて、車両外乱トルクＴｄを推定するので、これらの外乱要因を一括して推定することができる。したがって、上記の車両外乱トルクＴｄに基づいて、フロントモータ２１及びリアモータ３１の出力トルクを制御することにより、様々な運転条件において電動車両１００は的確に制御され得る。
　配分比演算部７８は、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆ及び第２駆動輪外乱トルクＴｄｒと、車両外乱トルクＴｄと、に基づいて、配分比Ｋｆ３を演算する。
　図８は、配分比演算部７８の構成を示すブロック図である。図８に示すように、配分比演算部７８は、第１配分比演算部８１、第２配分比演算部８２、及び、第３配分比演算部８３を備える。
　第１配分比演算部８１は、車両外乱トルクＴｄに基づいて、第１配分比Ｋｆ１を演算する。第１配分比Ｋｆ１は、駆動輪の輪荷重の変化等がない理想的な状態における基本的な駆動力の配分比である。本実施形態では、第１配分比演算部８１は、車両外乱トルクＴｄから駆動力の配分比までの伝達特性ＧｄＮ１（ｓ）を用いて、下記の式（４５）にしたがって第１配分比Ｋｆ１を演算する。伝達特性ＧｄＮ１（ｓ）は、係数ＫｄＮ１を用いて、下記の式（４６）によって表される。係数ＫｄＮ１は、実験またはシミュレーション等に基づき、適合により予め定められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
　第２配分比演算部８２は、例えば、第１演算部８４と第２演算部８５によって構成される。第１演算部８４は、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆと第２駆動輪外乱トルクＴｄｒの偏差である駆動輪外乱トルク偏差ΔＴｄを演算する駆動輪外乱トルク偏差演算部である。本実施形態では、第１演算部８４は、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆから第２駆動輪外乱トルクＴｄｒを減算することにより、駆動輪外乱トルク偏差ΔＴｄを演算する。第２演算部８５は、駆動輪外乱トルク偏差ΔＴｄから駆動力の配分比までの伝達特性ＧｄＮ２（ｓ）を用いて、下記の式（４７）にしたがって第２配分比Ｋｆ２を演算する。本実施形態では、下記の式（４８）に示すように、伝達特性ＧｄＮ２（ｓ）は、実験またはシミュレーションに基づき、適合により予め定める係数ＫｄＮ２である。第２配分比Ｋｆ２は、基本的な配分比である第１配分比Ｋｆ１に対する補正項または調整項として機能する配分比であり、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆと第２駆動輪外乱トルクＴｄｒに差異があるときに機能する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
　なお、伝達特性ＧｄＮ２（ｓ）は、下記の式（４９）に示すように、１次遅れの伝達特性としてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
　第３配分比演算部８３は、第１配分比Ｋｆ１と第２配分比Ｋｆ２に基づいて、駆動力の最終的な配分比Ｋｆ３（第３配分比）を演算する。本実施形態では、第３配分比演算部８３は、減算器であり、第１配分比Ｋｆ１から第２配分比Ｋｆ２を減算することにより、配分比Ｋｆ３を演算する。前述のとおり、電動車両１００では、この配分比Ｋｆ３にしたがって、第３トルク目標値Ｔｍ３ ＊がフロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊とリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊に配分されることにより、前輪２２と後輪３２に駆動力が配分される。したがって、例えば、路面勾配等によって前輪２２と後輪３２の輪荷重に差異がある場合でも、その状況に応じた適切な駆動力が前輪２２及び後輪３２に配分される。
　＜制振制御＞
　図９は、制振制御Ｓ１４を実行する構成を示すブロック図である。図９に示すように、モータコントローラ１４は、フィードフォワード補償器９１及びフィードバック補償器９２として機能する。
　フィードフォワード補償器９１は、フロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊とリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊に基づいて、第２フロントトルク指令値Ｔｍｆ２ ＊及び第２リアトルク指令値Ｔｍｒ２ ＊と、フロントモータ２１の推定回転角速度ωｍｆ＾及びリアモータ３１の推定回転角速度ωｍｒ＾と、を演算する。第２フロントトルク指令値Ｔｍｆ２ ＊は、フィードフォワード補償後のフロントトルク指令値である。第２リアトルク指令値Ｔｍｒ２ ＊は、フィードフォワード補償後のリアトルク指令値である。
　図１０は、電動車両１００の車両モデルを示すブロック図である。図１０に示す車両モデルについての詳細は前述のとおりである。そして、図１１は、フィードフォワード補償器９１のブロック図である。図１０及び図１１に示すように、フィードフォワード補償器９１は、電動車両１００の車両モデルに、ねじり振動補償部１０１，１０２と、不感帯モデル１０３，１０４を加えた構成である。
　ねじり振動補償部１０１は、フロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊に対して、フロント駆動システム１１におけるドライブシャフト２７のねじり振動を補償する。ねじり振動補償部１０１は、ドライブシャフト２７の推定ねじり角速度φｆ＾に、ゲインｋ１を乗算することにより、ねじり振動補償値を演算する。そして、ねじり振動補償部１０１は、ねじり振動補償値（ｋ１φｆ＾）をフロントトルク指令値Ｔｍｆ１ ＊から減算することにより、第２フロントトルク指令値Ｔｍｆ２ ＊を演算する。
　フロントモータトルクＴｍｆからドライブシャフト２７のトルク（以下、ドライブシャフトトルクＴＤＳｆという）までの伝達特性において、分母に現れる減衰係数が「１」となるように設計する場合、ゲインｋ１は下記の式（５０）で表される。なお、ζｐｆは、フロント駆動システム１１におけるトルク伝達系の減衰係数である。ωｐｆは、フロント駆動システム１１におけるトルク伝達系の固有振動周波数である。ｇｔｆは、フロントモータトルクＴｍｆからドライブシャフトトルクＴＤＳｆまでの定常ゲインである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
　ねじり振動補償部１０２は、リアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊に対して、リア駆動システム１２におけるドライブシャフト３７のねじり振動を補償する。ねじり振動補償部１０２は、ドライブシャフト３７の推定ねじり角速度φｒ＾に、ゲインｋ２を乗算することにより、ねじり振動補償値を演算する。そして、ねじり振動補償部１０２は、ねじり振動補償値（ｋ２φｒ＾）をリアトルク指令値Ｔｍｒ１ ＊から減算することにより、第２リアトルク指令値Ｔｍｒ２ ＊を演算する。
　ゲインｋ２は、ゲインｋ１と同様に設定される。すなわち、リアモータトルクＴｍｒからドライブシャフト３７のトルク（以下、ドライブシャフトトルクＴＤＳｒという）までの伝達特性において、分母に現れる減衰係数が「１」となるように設計する場合、ゲインｋ２は下記の式（５１）で表される。なお、ζｐｒは、リア駆動システム１２におけるトルク伝達系の減衰係数である。ωｐｒは、リア駆動システム１２におけるトルク伝達系の固有振動周波数である。ｇｔｒは、リアモータトルクＴｍｒからドライブシャフトトルクＴＤＳｒまでの定常ゲインである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
　不感帯モデル１０３は、フロント駆動システム１１で使用するギヤのバックラッシュ特性を模擬したモデルである。不感帯モデル１０３は、下記の式（５２）で表される。同様に、不感帯モデル１０４は、リア駆動システム１２で使用するギヤのバックラッシュ特性を模擬したモデルである。不感帯モデル１０４は、下記の式（５３）で表される。なお、θｄｆ及びθｄｒはねじり角であり、θｄｅａｄｆ及びθｄｅａｄｒは不感領域の角度（バックラッシュ特性）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000032
　フィードバック補償器９２（図９参照）は、第２フロントトルク指令値Ｔｍｆ２ ＊、フロントモータ２１の推定回転角速度ωｍｆ＾、及び、フロントモータ２１の実際の回転角速度ωｍｆに基づいて、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊を演算する。また、フィードバック補償器９２は、第２リアトルク指令値Ｔｍｒ２ ＊、リアモータ３１の推定回転角速度ωｍｒ＾、及び、リアモータ３１の実際の回転角速度ωｍｒに基づいて、リア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊を演算する。具体的には、フィードバック補償器９２は、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊を演算する第１フィードバック演算部９３と、リア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊を演算する第２フィードバック演算部９４と、を備える。
　第１フィードバック演算部９３は、偏差演算部９３ａ、フィードバックトルク演算部９３ｂ、及び、補償部９３ｃを備える。偏差演算部９３ａは、フロントモータ２１の推定回転角速度ωｍｆ＾と実際の回転角速度ωｍｆの偏差Δωｍｆを演算する。本実施形態では、偏差演算部９３ａは、推定回転角速度ωｍｆ＾から実際の回転角速度ωｍｆを減算することにより、偏差Δωｍｆを演算する。フィードバックトルク演算部９３ｂは、偏差Δωｍｆに基づいて、第２フロントトルク指令値Ｔｍｆ２ ＊に対するフィードバックトルクＴｍｆ３ ＊を演算する。補償部９３ｃは、第２フロントトルク指令値Ｔｍｆ２ ＊とフィードバックトルクＴｍｆ３ ＊に基づいて、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊を演算する。本実施形態では、補償部９３ｃは、第２フロントトルク指令値Ｔｍｆ２ ＊にフィードバックトルクＴｍｆ３ ＊を加算することにより、フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊を演算する。
　フィードバックトルク演算部９３ｂは、バンドパスフィルタＨｆ（ｓ）と前述の伝達特性Ｇｐｆｆ（ｓ）を用いたフィルタＨｆ（ｓ）／Ｇｐｆｆ（ｓ）によって構成される。バンドパスフィルタＨｆ（ｓ）は、ローパス側及びハイパス側の減衰特性がほぼ一致し、かつ、フロント駆動システム１１のねじり共振周波数が、対数軸上で通過帯域のほぼ中央部となるように設定される。１次のローパスフィルタと１次のハイパスフィルタによって構成される場合、バンドパスフィルタＨｆ（ｓ）は下記の式（５４）で表される。時定数及びカットオフ周波数は、下記の式（５５）から式（５８）に示すとおりである。なお、「ｆｐｆ」はフロント駆動システム１１のねじり共振周波数である。また、「ｋｆ」は実験またはシミュレーションに基づき、適合により予め定める係数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000033
　第２フィードバック演算部９４は、上記の第１フィードバック演算部９３と同様に構成される。すなわち、第２フィードバック演算部９４は、偏差演算部９４ａ、フィードバックトルク演算部９４ｂ、及び、補償部９４ｃを備える。偏差演算部９４ａは、リアモータ３１の推定回転角速度ωｍｒ＾と、実際の回転角速度ωｍｒの偏差Δωｍｒを演算する。フィードバックトルク演算部９４ｂは、偏差Δωｍｒに基づいて、第２リアトルク指令値Ｔｍｒ２ ＊に対するフィードバックトルクＴｍｒ３ ＊を演算する。補償部９４ｃは、第２リアトルク指令値Ｔｍｒ２ ＊とフィードバックトルクＴｍｒ３ ＊に基づいて、リア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊を演算する。
　フィードバックトルク演算部９４ｂは、バンドパスフィルタＨｒ（ｓ）と前述の伝達特性Ｇｐｒｒ（ｓ）を用いたフィルタＨｒ（ｓ）／Ｇｐｒｒ（ｓ）によって構成される。バンドパスフィルタＨｒ（ｓ）は、ローパス側及びハイパス側の減衰特性がほぼ一致し、かつ、リア駆動システム１２のねじり共振周波数が、対数軸上で通過帯域のほぼ中央部となるように設定される。１次のローパスフィルタと１次のハイパスフィルタによって構成される場合、バンドパスフィルタＨｒ（ｓ）は下記の式（５９）で表される。時定数及びカットオフ周波数は、下記の式（６０）から式（６３）に示すとおりである。なお、「ｆｐｒ」はリア駆動システム１２のねじり共振周波数である。また、「ｋｒ」は実験またはシミュレーションに基づき、適合により予め定める係数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000034
　＜作用＞
　以下では、比較例と対比しながら、上記のように構成される本実施形態に係る電動車両１００の作用を説明する。ここでは、一例として、一定勾配かつ低摩擦路面の登坂路において停止制御Ｓ１３が実行されるシーンについて説明する。比較例は、フロントモータトルクＴｍｆ及びリアモータトルクＴｍｒの入力がそれぞれ相互に後輪３２及び前輪２２に対する外乱のようにも作用することによって生じる誤差を低減した外乱トルク（車両外乱トルクＴｄ）を推定し、それに基づいて停止制御Ｓ１３を実行する例である。また、比較例では、前輪２２及び後輪３２への駆動力の配分比は予め定める固定値（ここでは１：１）である。
　図１２は、比較例及び本実施形態の制御におけるトルク指令値Ｔ＊、車体速度Ｖ、前後加速度Ａｃ、及び、外乱トルクＴｄの推移を示すタイムチャートである。図１２（Ａ）から図１２（Ｄ）は、それぞれ比較例のトルク指令値Ｔ＊、車体速度Ｖ、前後加速度Ａｃ、及び、外乱トルクＴｄの推移を示す。図１２（Ｅ）から図１２（Ｈ）は、それぞれ本実施形態のトルク指令値Ｔ＊（フロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊及びリア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊）、車体速度Ｖ、前後加速度Ａｃ、及び、外乱トルクＴｄ（車両外乱トルク）の推移を示す。図１２（Ｃ）及び図１２（Ｇ）における「Ａｃ ＊」は、路面勾配と釣り合う前後加速度である。図１２（Ｄ）及び図１２（Ｈ）に示す「Ｔｄ ＊」は、路面勾配による外乱トルクである。図１２（Ａ）から図１２（Ｈ）における時刻ｔ１は、停車間際と判定され、停止制御Ｓ１３が開始される時刻である。また、前輪２２及び後輪３２の輪荷重の変化によって、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間でスリップが生じたものとする。
　図１２（Ａ）から図１２（Ｈ）に示すように、時刻ｔ０からの減速によって時刻ｔ１に停止制御Ｓ１３が開始されると、図１２（Ｂ）及び図１２（Ｆ）に示すように、停止制御Ｓ１３によって、時刻ｔ３にかけて車体速度Ｖは漸近的に概ねゼロに向かって変化する。そして、図１２（Ｄ）及び図１２（Ｈ）に示すように、本実施形態の制御、及び、比較例の制御のいずれの場合も、時刻ｔ２にかけて、推定した車両外乱トルクＴｄは、概ね、路面勾配による外乱トルクＴｄ ＊に漸近する。
　このとき、比較例の制御では、図１２（Ｄ）に示すように、前輪２２及び後輪３２の輪荷重の変化によってスリップが生じたことによって、時刻ｔ２以降、推定された車両外乱トルクＴｄは路面勾配による実際の外乱トルクＴｄ ＊から乖離して行く。このため、比較例の制御では、図１２（Ｃ）に示すように、停止制御Ｓ１３の開始後、前後加速度Ａｃが路面勾配と釣り合う前後加速度Ａｃ ＊まで到達しない。その結果、図１２（Ｂ）に示すように、比較例の制御では、電動車両１００は一旦停止した後、停止状態を維持できず、ずり下がる。
　一方、本実施形態の制御では、図１２（Ｈ）に示すように、前輪２２及び後輪３２の輪荷重の変化によってスリップが生じたときに、車両外乱トルクＴｄの実態が、スリップしていない駆動輪について推定した駆動輪外乱トルクに切り替わる。このため、時刻ｔ２以降においても、推定した車両外乱トルクＴｄの正確性は維持され、車両外乱トルクＴｄは、路面勾配による実際の外乱トルクＴｄ ＊に漸近する。また、図１２（Ｅ）に示すように、前輪２２及び後輪３２の輪荷重の変化等に応じて、前輪２２及び後輪３２に適切な駆動力が配分される。したがって、本実施形態の制御では、図１２（Ｇ）に示すように、停止制御Ｓ１３の開始後、前後加速度Ａｃは、路面勾配と釣り合う前後加速度Ａｃ ＊に漸近する。そして、図１２（Ｆ）に示すように、電動車両１００は、停止制御Ｓ１３によって停止し、その停止状態を維持することができる。
　上記実施形態では、フロント駆動システム１１とリア駆動システム１２を有し、前輪２２と後輪３２が駆動輪である電動車両１００を例に説明したが、本発明は、これとは異なる形態の電動車両においても好適に実施し得る。以下の各変形例では、本発明を好適に実施し得る他の形態の電動車両の構成について説明する。但し、各変形例では、上記実施形態または他の変形例と同様の構成については、それと同一の符号を付し、説明を省略する。また、各変形例において、車両外乱トルクＴｄに基づく具体的な制御の態様は上記実施形態と同様である。
　［第１変形例］
　図１３は、第１変形例に係る電動車両１３０の構成を示すブロック図である。電動車両１３０は、第１リアモータ３１Ｒによって右後輪３２Ｒを駆動する右後輪駆動システム１３１と、第２リアモータ３１Ｌによって左後輪３２Ｌを駆動する左後輪駆動システム１３２を備える。すなわち、電動車両１３０は、互いに独立して駆動される駆動輪である右後輪３２Ｒ及び左後輪３２Ｌと、これらの駆動輪のそれぞれに駆動力を生じさせる第１リアモータ３１Ｒ及び第２リアモータ３１Ｌを備える。
　右後輪駆動システム１３１は、右後輪３２Ｒ及び第１リアモータ３１Ｒの他に、第１リアインバータ３３Ｒ、回転センサ３４Ｒ、電流センサ３５Ｒ、第１リア減速機３６Ｒ、及び、ドライブシャフト３７Ｒを備える。また、左後輪駆動システム１３２は、左後輪３２Ｌ及び第２リアモータ３１Ｌの他に、第２リアインバータ３３Ｌ、回転センサ３４Ｒ、電流センサ３５Ｒ、第２リア減速機３６Ｌ、及び、ドライブシャフト３７Ｌを備える。これらの構成の機能等は、上記実施形態のフロント駆動システム１１またはリア駆動システム１２の対応する構成の機能等と同様である。したがって、モータコントローラ１４は、第１リアモータ３１Ｒの三相電流ｉｕｒ１，ｉｖｒ１，ｉｗｒ１及び回転子位相αｒ１、並びに、第２リアモータ３１Ｌの三相電流ｉｕｒ２，ｉｖｒ２，ｉｗｒ２及び回転子位相αｒ２等を用いることにより、右後輪駆動システム１３１及び左後輪駆動システム１３２に対して上記実施形態と同様の制御を実行することができる。
　なお、第１変形例では、右後輪３２Ｒ及び左後輪３２Ｌを駆動輪とする電動車両１３０について説明したが、右前輪及び右後輪を駆動輪とする電動車両においても本発明は好適に実施可能である。
　［第２変形例］
　図１４は、第２変形例に係る電動車両１４０の構成を示すブロック図である。図１４に示すように、電動車両１４０は、前輪２２、右後輪３２Ｒ、及び、左後輪３２Ｌをそれぞれ駆動輪とする。前輪２２を駆動するフロント駆動システム１１の構成は、上記実施形態と同様である。また、右後輪３２Ｒを駆動する右後輪駆動システム１３１の構成、及び、左後輪３２Ｌを駆動する左後輪駆動システム１３２の構成は、上記第１変形例と同様である。
　電動車両１４０においては、モータコントローラ１４は、フロントモータ２１、第１リアモータ３１Ｒ、及び、第２リアモータ３１Ｌの各三相電流及び各回転子位相等を用いることにより、上記実施形態と同様の制御を実行することができる。具体的には、モータコントローラ１４は、前輪２２、右後輪３２Ｒ、及び、左後輪３２Ｌについてそれぞれ駆動輪外乱トルクを演算し、式（４４）に倣って、これらの最小値または最大値を車両外乱トルクＴｄとすることで、上記実施形態と同様の制御を実行することができる。
　なお、ここでは、前輪２２、右後輪３２Ｒ、及び、左後輪３２Ｌをそれぞれ駆動輪とする電動車両１４０を例に説明したが、右前輪２２Ｒ、左前輪２２Ｌ、及び、後輪３２を駆動輪とする電動車両においても本発明は好適に実施可能である。
　［第３変形例］
　図１５は、第３変形例に係る電動車両１５０の構成を示すブロック図である。図１５に示すように、電動車両１５０は、右前輪２２Ｒ、左前輪２２Ｌ、右後輪３２Ｒ、及び、左後輪３２Ｌをそれぞれ駆動輪とする。このため、電動車両１５０は、右前輪駆動システム１５１、左前輪駆動システム１５２、右後輪駆動システム１３１、及び、左後輪駆動システム１３２を備える。
　右前輪駆動システム１５１は、第１フロントモータ２１Ｒによって右前輪２２Ｒを駆動する。右前輪駆動システム１５１は、右前輪２２Ｒ及び第１フロントモータ２１Ｒの他に、第１フロントインバータ２３Ｒ、回転センサ２４Ｒ、電流センサ２５Ｒ、第１フロント減速機２６Ｒ、及び、ドライブシャフト２７Ｒを備える。また、左前輪駆動システム１５２は、第２フロントモータ２１Ｌによって左前輪２２Ｌを駆動する。左前輪駆動システム１５２は、左前輪２２Ｌ及び第２フロントモータ２１Ｌの他に、第２フロントインバータ２３Ｌ、回転センサ２４Ｌ、電流センサ２５Ｌ、第１フロント減速機２６Ｌ、及び、ドライブシャフト２７Ｌを備える。これらの構成の機能等は、上記実施形態のフロント駆動システム１１またはリア駆動システム１２の対応する構成の機能等と同様である。第１フロントモータ２１Ｒの三相電流ｉｕｆ１，ｉｖｆ１，ｉｗｆ１及び回転子位相αｆ１、並びに、第２フロントモータ２１Ｌの三相電流ｉｕｆ２，ｉｖｆ２，ｉｗｆ２及び回転子位相αｆ２は、モータコントローラ１４に入力される。また、右後輪駆動システム１３１、及び、左後輪駆動システム１３２は、上記第１変形例または第２変形例と同様の構成である。
　電動車両１５０においては、モータコントローラ１４は、第１フロントモータ２１Ｒ、第２フロントモータ２１Ｌ、第１リアモータ３１Ｒ、及び、第２リアモータ３１Ｌの各三相電流及び各回転子位相等を用いることにより、上記実施形態と同様の制御をすることができる。具体的には、モータコントローラ１４は、右前輪２２Ｒ、左前輪２２Ｌ、右後輪３２Ｒ、及び、左後輪３２Ｌについてそれぞれ駆動輪外乱トルクを演算し、式（４４）に倣って、これらの最小値または最大値を車両外乱トルクＴｄとすることで、上記実施形態と同様の制御を実行することができる。
　なお、ここでは、右前輪２２Ｒ、左前輪２２Ｌ、右後輪３２Ｒ、及び、左後輪３２Ｌをそれぞれ駆動輪とする電動車両１５０を例に説明したが、５以上の駆動輪を有する電動車両においても本発明は好適に実施可能である。
　上記実施形態及び各変形例では、車両外乱トルクＴｄに基づいて、配分比Ｋｆ３を調整しつつ停止制御Ｓ１３を行っているが、これは車両外乱トルクＴｄの具体的な利用形態の一例である。したがって、上記実施形態及び各変形例において推定する車両外乱トルクＴｄは、停止制御Ｓ１３（第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊の演算）には使用せず、配分比Ｋｆ３の調整にだけ使用することができる。また、上記実施形態及び各変形例において推定する車両外乱トルクＴｄは、配分比Ｋｆ３の調整には使用せず、停止制御Ｓ１３（第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊の演算）にだけ使用することができる。さらに、上記実施形態及び各変形例において推定する車両外乱トルクＴｄは、配分比Ｋｆ３の調整、及び、停止制御Ｓ１３（第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊の演算）以外の制御にも利用することができる。
　上記実施形態及び各変形例の制振制御Ｓ１４を実行するための構成は一例である。制振制御Ｓ１４は、上記実施形態等で説明したフィードフォワード補償器９１及びフィードバック補償器９２とは異なる形態のフィードフォワード制御及びフィードバック制御によって実行され得る。
　以上のように、上記実施形態及び各変形例等に係る電動車両の制御方法は、複数の駆動輪（例えば前輪２２及び後輪３２）と、複数の駆動輪のそれぞれに駆動力を生じさせる複数の電動機（例えばフロントモータ２１及びリアモータ３１）と、を備える電動車両（例えば電動車両１００）の制御方法である。この制御方法では、電動機の回転速度（例えば回転角速度ωｍｆ，ωｍｖ）に基づいて、車体速度（例えば第１推定車体速度Ｖｆ＾及び第２推定車体速度Ｖｒ＾）が、駆動輪ごとに推定される。また、駆動輪ごとに推定された車体速度に基づいて、駆動輪に作用する外乱トルクである駆動輪外乱トルク（例えば第１駆動輪外乱トルクＴｄｆ及び第２駆動輪外乱トルクＴｄｒ）が、駆動輪ごとに推定される。そして、駆動輪ごとに推定された駆動輪外乱トルクに基づいて、電動車両に全体として作用する真の外乱トルクである車両外乱トルクＴｄが推定され、この車両外乱トルクＴｄに基づいて、複数の電動機がそれぞれに出力すべきトルクが制御される。
　このように、駆動輪ごとに外乱トルク（駆動輪外乱トルク）を推定し、さらにそれらの外乱トルクに基づいて真の外乱トルク（車両外乱トルクＴｄ）を推定することにより、駆動輪の輪荷重の変化等によらず、真の外乱トルクを正確に推定することができる。したがって、このように正確に推定された車両外乱トルクＴｄに基づいて各電動機の出力トルクを制御することにより、電動車両は、駆動輪の輪荷重の変化等によらず、的確に制御される。
　上記実施形態及び各変形例等では、特に、複数の駆動輪が出力すべきトルク（例えばフロント最終トルク指令値Ｔｍｆｆ ＊及びリア最終トルク指令値Ｔｍｒｆ ＊）の和である総トルクＴｍ ＊が演算される。そして、この総トルクＴｍ ＊に基づいて、駆動輪外乱トルク及び車両外乱トルクＴｄが演算される。
　このように総トルクＴｍ ＊に基づいて駆動輪外乱トルク及び車両外乱トルクＴｄを演算することにより、駆動輪外乱トルク及び車両外乱トルクＴｄが特に正確に推定される。より具体的には、総トルクＴｍ ＊を基準とすることにより駆動輪外乱トルクが正確に演算される。そして、総トルクＴｍ ＊と、この正確な駆動輪外乱トルクを用いることにより、車両外乱トルクＴｄが特に正確に真の外乱トルクを表すものとなる。したがって、総トルクＴｍ ＊に基づいて駆動輪外乱トルク及び車両外乱トルクＴｄを演算することにより、電動車両は、駆動輪の輪荷重の変化等によらず、特に的確に制御される。
　上記実施形態及び変形例等では、駆動輪ごとに推定された車体速度（例えば第１推定車体速度Ｖｆ＾及び第２推定車体速度Ｖｒ＾）に基づいて、電動車両が全体として発揮すべき駆動力に対応したトルクである車両トルクが、駆動輪ごとに推定される。例えば、第１推定トルクＴｍ１＾及び第３推定トルクＴｍ３＾である。また、総トルクＴｍ ＊に基づいて車両トルクが演算される。例えば、第２推定トルクＴｍ２＾である。そして、車体速度に基づいて推定された車両トルク（第１推定トルクＴｍ１＾及び第３推定トルクＴｍ３＾）と、総トルクＴｍ ＊に基づいて推定された車両トルク（第２推定トルクＴｍ２＾）と、の偏差によって、駆動輪外乱トルク（第１駆動輪外乱トルクＴｄｆ及び第２駆動輪外乱トルクＴｄｒ）が推定される。
　このように、車体速度に基づいて推定された車両トルクと、総トルクＴｍ ＊に基づいて推定された車両トルクと、の偏差によって駆動輪外乱トルクを演算することにより、各駆動輪について、特に正確な駆動輪外乱トルクが推定される。その結果、車両外乱トルクＴｄの推定精度も向上する。したがって、上記のように、車体速度に基づいて推定された車両トルクと、総トルクＴｍ ＊に基づいて推定された車両トルクと、の偏差によって駆動輪外乱トルクを演算することにより、電動車両は、駆動輪の輪荷重の変化等によらず、特に的確に制御される。
　上記実施形態及び各変形例等では、総トルクＴｍ ＊がゼロまたは正の場合、駆動輪ごとに推定された駆動輪外乱トルクの最大値が、車両外乱トルクＴｄであると推定される。また、総トルクＴｍ ＊が負の場合、駆動輪ごとに推定された駆動輪外乱トルクの最小値が、車両外乱トルクＴｄであると推定される。すなわち、前述の式（４４）のとおりである。
　このように車両外乱トルクＴｄを推定すると、各駆動輪の輪荷重の変化によって、いずれかの駆動輪がスリップした場合に、相対的にスリップしていない駆動輪（いわゆる非スリップ輪）について推定した駆動輪外乱トルクが、車両外乱トルクＴｄとなる。したがって、各駆動輪の輪荷重に変化があっても、車両外乱トルクＴｄの正確性が維持される。その結果、電動車両は、駆動輪の輪荷重の変化等によらず、特に的確に制御される。
　上記実施形態及び各変形例等では、特に、駆動輪外乱トルク（例えば第１駆動輪外乱トルクＴｄｆと第２駆動輪外乱トルクＴｄｒ）と車両外乱トルクＴｄに基づいて、駆動輪に対する駆動力の配分比Ｋｆ３が設定され、この配分比Ｋｆ３にしたがって、複数の電動機がそれぞれに出力すべきトルクが制御される。
　このように、駆動輪外乱トルクと車両外乱トルクＴｄに基づいて配分比Ｋｆ３を設定することにより、駆動力が、駆動輪の輪荷重の変化等に応じて適切に配分される。したがって、電動車両は、駆動輪の輪荷重の変化等によらず、特に的確に制御される。駆動輪外乱トルクと車両外乱トルクＴｄに基づく配分比Ｋｆ３の設定が、停止制御Ｓ１３において特に効果を奏することは上記実施形態の作用で説明したとおりである。
　上記実施形態及び各変形例等では、駆動輪ごとに推定された駆動輪外乱トルクの偏差である駆動輪外乱トルク偏差ΔＴｄが演算される。そして、この駆動輪外乱トルク偏差ΔＴｄと車両外乱トルクＴｄに基づいて、配分比Ｋｆ３が設定される。
　このように、駆動輪外乱トルク偏差ΔＴｄと車両外乱トルクＴｄに基づいて配分比Ｋｆ３を設定することにより、駆動輪の輪荷重の変化等があったときに、駆動輪の輪荷重の変化等に応じた特に適切な配分比Ｋｆ３が設定される。したがって、電動車両は、駆動輪の輪荷重の変化等によらず、特に的確に制御される。
　上記実施形態及び各変形例等では、具体的に、車両外乱トルクＴｄに基づいて第１配分比Ｋｆ１が演算され、駆動輪外乱トルク偏差ΔＴｄに基づいて第２配分比Ｋｆ２が演算される。そして、第１配分比Ｋｆ１と第２配分比Ｋｆ２の偏差に基づいて、最終的な配分比Ｋｆ３が設定される。
　前述のように、第１配分比Ｋｆ１は、駆動輪の輪荷重の変化等がない理想的な状態における基本的な配分比である。そして、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆと第２駆動輪外乱トルクＴｄｒに差異があるとき、すなわち駆動輪の輪荷重に変化があったときに、第２配分比Ｋｆ２は配分比Ｋｆ１に対する補正項または調整項として作用する。したがって、上記のように、第１配分比Ｋｆ１と第２配分比Ｋｆ２の偏差に基づいて、最終的な配分比Ｋｆ３を設定すると、駆動輪の輪荷重の変化等に応じて、特に適切な配分比Ｋｆ３が設定される。その結果、電動車両は、駆動輪の輪荷重の変化等によらず、特に的確に制御される。
　上記実施形態及び各変形例等では、推定された車両外乱トルクＴｄが停止制御Ｓ１３において利用される。具体的には、推定された車体速度（第１推定車体速度Ｖｆ＾及び第２推定車体速度Ｖｒ＾）に基づいて、車体速度フィードバックトルクＴωが演算される。そして、車両外乱トルクＴｄと車体速度フィードバックトルクＴωに基づいて、車体速度の低下とともに車両外乱トルクＴｄに収束するトルク目標値（第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊）が演算される。そして、このトルク目標値（第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊）に基づいて、電動車両が停車間際か否かが判定される。そして、電動車両が停車間際であると判定された場合、電動機が出力するトルク（フロントモータトルクＴｍｆ及びリアモータトルクＴｍｒ）は、配分比Ｋｆ３にしたがって第２トルク目標値Ｔｍ２ ＊を配分したトルクに収束するように制御される。
　このように、推定された車両外乱トルクＴｄを停止制御Ｓ１３において利用することにより、駆動輪の輪荷重の変化等があっても、電動車両を停止し、その停止状態を維持することができる。すなわち、電動車両は、駆動輪の輪荷重の変化等によらず、特に的確に停止制御される。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態及び各変形例等で説明した構成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限定する趣旨ではない。
　例えば、車体速度推定部５１による第１推定車体速度Ｖｆ＾及び第２推定車体速度Ｖｒ＾の具体的な推定方法は、上記実施形態で説明した方法以外の方法を採用することができる。また、外乱トルク推定部５２で用いられるセレクタ７７は、上記実施形態で説明した演算とは異なる演算等により、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆ及び第２駆動輪外乱トルクＴｄｒに基づいて車両外乱トルクＴｄを設定することができる。同様に、外乱トルク推定部５２で用いられる配分比演算部７８は、上記実施形態で説明した演算とは異なる演算等により、第１駆動輪外乱トルクＴｄｆ、第２駆動輪外乱トルクＴｄｒ、及び、車両外乱トルクＴｄに基づいて配分比Ｋｆ３を設定することができる。制振制御Ｓ１４に係る構成等、その他の構成や演算等についても同様である。

Claims (9)

  1. 　複数の駆動輪と、複数の前記駆動輪のそれぞれに駆動力を生じさせる複数の電動機と、を備える電動車両の制御方法であって、
    　前記電動機の回転速度に基づいて、車体速度を、前記駆動輪ごとに推定し、
    　前記駆動輪ごとに推定された前記車体速度に基づいて、前記駆動輪に作用する外乱トルクである駆動輪外乱トルクを、前記駆動輪ごとに推定し、
    　前記駆動輪ごとに推定された前記駆動輪外乱トルクに基づいて、前記電動車両に全体として作用する真の外乱トルクである車両外乱トルクを推定し、
    　前記車両外乱トルクに基づいて、複数の前記電動機がそれぞれに出力すべきトルクを制御する、
    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、
    　複数の前記駆動輪が出力すべきトルクの和である総トルクを演算し、
    　前記総トルクに基づいて、前記駆動輪外乱トルク及び前記車両外乱トルクを推定する、
    電動車両の制御方法。
  3. 　請求項２に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記駆動輪ごとに推定された前記車体速度に基づいて、前記電動車両が全体として発揮すべき駆動力に対応したトルクである車両トルクを、前記駆動輪ごとに推定し、
    　前記総トルクに基づいて、前記車両トルクを推定し、
    　前記車体速度に基づいて推定された前記車両トルクと、前記総トルクに基づいて推定された前記車両トルクと、の偏差によって、前記駆動輪外乱トルクを推定する、
    電動車両の制御方法。
  4. 　請求項２または３に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記総トルクがゼロまたは正の場合、前記駆動輪ごとに推定された前記駆動輪外乱トルクの最大値を、前記車両外乱トルクであると推定し、
    　前記総トルクが負の場合、前記駆動輪ごとに推定された前記駆動輪外乱トルクの最小値を、前記車両外乱トルクであると推定する、
    電動車両の制御方法。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記駆動輪外乱トルクと前記車両外乱トルクに基づいて、前記駆動輪に対する駆動力の配分比を設定し、
    　前記配分比にしたがって、複数の前記電動機がそれぞれに出力すべきトルクを制御する、
    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であって、
    　前記駆動輪ごとに推定された前記駆動輪外乱トルクの偏差である駆動輪外乱トルク偏差を演算し、
    　前記駆動輪外乱トルク偏差と前記車両外乱トルクに基づいて、前記配分比を設定する、
    電動車両の制御方法。
  7. 　請求項６に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記車両外乱トルクに基づいて、第１配分比を演算し、
    　前記駆動輪外乱トルク偏差に基づいて、第２配分比を演算し、
    　前記第１配分比と前記第２配分比の偏差に基づいて、前記配分比を設定する、
    電動車両の制御方法。
  8. 　請求項６または７に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記車体速度に基づいて、車体速度フィードバックトルクを演算し、
    　前記車両外乱トルクと前記車体速度フィードバックトルクに基づいて、前記車体速度の低下とともに前記車両外乱トルクに収束するトルク目標値を演算し、
    　前記トルク目標値に基づいて、前記電動車両が停車間際か否かを判定し、
    　前記電動車両が停車間際であると判定された場合、前記電動機が出力するトルクを、前記配分比にしたがって前記トルク目標値を配分したトルクに収束させる、
    電動車両の制御方法。
  9. 　複数の駆動輪と、複数の前記駆動輪のそれぞれに駆動力を生じさせる複数の電動機と、を備える電動車両の制御装置であって、
    　前記電動機の回転速度に基づいて、車体速度を、前記駆動輪ごとに推定する車体速度推定部と、
    　前記駆動輪ごとに推定された前記車体速度に基づいて、前記駆動輪に作用する外乱トルクである駆動輪外乱トルクを、前記駆動輪ごとに推定する駆動輪外乱トルク推定部と、
    　前記駆動輪ごとに推定された前記駆動輪外乱トルクに基づいて、前記電動車両に全体として作用する真の外乱トルクである車両外乱トルクを推定する車両外乱トルク推定部と、
    を備え、
    　前記車両外乱トルクに基づいて、複数の前記電動機がそれぞれに出力すべきトルクを制御する、
    電動車両の制御装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011217516A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2015220912A (ja) * 2014-05-20 2015-12-07 三菱自動車工業株式会社 車両制御装置
JP2020010454A (ja) * 2018-07-04 2020-01-16 日産自動車株式会社 電動車両の制御方法、及び、制御装置
JP2020162373A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 日産自動車株式会社 電動車両の制御方法及び制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011217516A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP2015220912A (ja) * 2014-05-20 2015-12-07 三菱自動車工業株式会社 車両制御装置
JP2020010454A (ja) * 2018-07-04 2020-01-16 日産自動車株式会社 電動車両の制御方法、及び、制御装置
JP2020162373A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 日産自動車株式会社 電動車両の制御方法及び制御装置

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