WO2025220142A1 - 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

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WO2025220142A1
WO2025220142A1 PCT/JP2024/015193 JP2024015193W WO2025220142A1 WO 2025220142 A1 WO2025220142 A1 WO 2025220142A1 JP 2024015193 W JP2024015193 W JP 2024015193W WO 2025220142 A1 WO2025220142 A1 WO 2025220142A1
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WO
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driving force
electric vehicle
response
motor
phase
Prior art date
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Application number
PCT/JP2024/015193
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English (en)
French (fr)
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彰 澤田
孝 中島
健吾 藤原
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a control method and control device for an electric vehicle.
  • JP2013-240258A discloses control for suppressing vehicle vibrations caused by pitching motion in an electric vehicle driven by a single motor by applying a specified filtering process to the motor torque command value.
  • the pitch angle ⁇ smoothly increases (decreases) in response to the vehicle's acceleration (deceleration) without oscillating, converging to a constant value. It is also desirable that the pitch rate ⁇ ' increases in response to the vehicle's acceleration (deceleration), and then converges to zero without oscillating. In other words, when controlling pitch behavior by adjusting the drive force distribution, it is desirable to suppress oscillatory changes in the pitch angle ⁇ and pitch rate ⁇ '. However, conventional pitch control sometimes fails to sufficiently suppress oscillatory changes in the pitch angle ⁇ and pitch rate ⁇ '.
  • the present invention aims to provide a control method for an electric vehicle and a control device for an electric vehicle that can better suppress oscillatory changes in pitch angle ⁇ and pitch rate ⁇ '.
  • One aspect of the present invention is a control method for an electric vehicle having a front motor that drives the front wheels and a rear motor that drives the rear wheels, in which pitching of the electric vehicle is controlled by transferring driving force between the front and rear wheels.
  • This control method calculates a reference pitch response, which is a reference response related to pitching of the electric vehicle, based on a driving force command value that commands the driving force of the front and rear wheels. It then obtains an actual pitch response, which is an actual response related to pitching of the electric vehicle, and calculates a driving force transfer amount, which represents the driving force to be transferred between the front and rear wheels, based on the reference pitch response and the actual pitch response.
  • a phase-lead compensation process is then performed on the driving force transfer amount, which advances the phase of a predetermined frequency band that includes the pitching resonance frequency, to calculate a corrected driving force transfer amount.
  • the corrected driving force transfer amount is then used to correct the driving force command value to calculate a corrected driving force command value, and the front motor and rear motor are driven based on this corrected driving force command value.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an electric vehicle.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a control mode of the electric vehicle.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the engine speed and accelerator opening degree and the target driving force.
  • FIG. 4 is a block diagram of the driving force distribution process.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing forces acting on an electric vehicle during acceleration.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration for performing pitch angle control calculation processing.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the reference pitch response calculation unit.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the driving force movement amount calculation unit.
  • FIG. 9 is a Bode diagram showing changes in gain and phase due to the phase lead correction process.
  • FIG. 10 is a graph showing the changes in longitudinal acceleration, pitch angle, pitch rate, etc. in the comparative example.
  • FIG. 11 is a graph showing the transition of longitudinal acceleration, pitch angle, pitch rate, etc. in this embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration for performing pitch angle control calculation processing according to a modified example.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the general configuration of an electric vehicle 100.
  • the electric vehicle 100 is a four-wheel drive vehicle in which a front motor 21 drives front wheels 22 and a rear motor 31 drives rear wheels 32.
  • the electric vehicle 100 includes a front drive system 11, a rear drive system 12, a battery 13, and a controller 14.
  • the front drive system 11 is a system that drives the front wheels 22 using a front motor 21.
  • the front drive system 11 also includes a front inverter 23, a rotation sensor 24, a current sensor 25, etc.
  • 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 a driving force for the front wheels 22.
  • the front motor 21 is rotated by the front wheels 22, it generates so-called regenerative torque. This allows the front motor 21 to recover the kinetic energy of the electric vehicle 100 as electrical energy.
  • the front wheels 22 are a pair of drive wheels located at the front of the electric vehicle 100.
  • the front wheels 22 are connected to the front motor 21 via a front reduction gear 26 and a drive shaft 27.
  • the front wheels 22 consist of 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 a unit, in this embodiment, the right front wheel and the left front wheel are not distinguished from each other and are collectively referred to as the front wheels 22.
  • the front inverter 23 has a pair 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 controller 14.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the front inverter 23 converts the DC power supplied from the battery 13 into AC power and inputs it to the front motor 21 to drive it.
  • the switching elements that make up the front inverter 23 are 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 controller 14.
  • the current sensor 25 detects currents i uf , i vf , and i wf (hereinafter referred to as three-phase currents) flowing through the front motor 21.
  • the three-phase currents i uf , i vf , and i wf of the front motor 21 are input to the controller 14.
  • the rear drive system 12 is a system that drives rear wheels 32 using a rear motor 31 and is configured symmetrically to the front drive system 11. Therefore, in addition to the rear motor 31 and rear wheels 32, the rear drive system 12 also includes a rear inverter 33, a rotation sensor 34, a current sensor 35, a rear reduction gear 36, a drive shaft 37, etc. These components that make up the rear drive system 12 function in the same way as the components of the front drive system 11.
  • the rear wheels 32 are a pair of drive wheels located at the rear of the electric vehicle 100.
  • the rear wheels 32 consist 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 wheels 32.
  • the rear wheels 32 are second drive wheels in comparison with the front wheels 22, which are other drive wheels.
  • the rotor phase of the rear drive system 12 detected by the rotation sensor 34 is “ ⁇ r .”
  • the currents flowing through the respective phases of the rear motor 31 detected by the current sensor 35 are "i ur , i vr , i wr ".
  • the battery 13 is provided in common to the front drive system 11 and rear drive system 12, and supplies power to drive the front motor 21 and rear motor 31. During regenerative control, the battery 13 is charged by the regenerative power generated by the front motor 21 and rear motor 31.
  • the controller 14 is a control device for the electric vehicle 100.
  • the controller 14 is composed of one or more computers including, for example, a central processing unit (CPU), read-only memory (ROM), random access memory (RAM), and an input/output interface (I/O interface).
  • the controller 14 is also programmed to control the front motor 21, rear motor 31, etc. at a predetermined control cycle. For example, the controller 14 acquires various vehicle variables and generates PWM signals for driving the front motor 21 and rear motor 31 based on these vehicle variables. The controller 14 then inputs the generated PWM signals to the front inverter 23 and rear inverter 33, respectively, thereby driving the front motor 21 and rear motor 31 in accordance with the vehicle variables.
  • Vehicle variables are parameters that represent the control state of the electric vehicle 100.
  • the controller 14 acquires, as vehicle variables, for example, the rotor phase ⁇ f and three-phase currents iuf , ivf , and iwf of the front motor 21, and the rotor phase ⁇ r and three-phase currents iur , ivr , and iwr of the rear motor 31.
  • the controller 14 also acquires, as vehicle variables, for example, the accelerator opening Apo , the DC voltage Vdc of the battery 13, the rotation speed Nf of the front motor 21, the rotation speed Nr of the rear motor 31, and the pitch angle ⁇ or pitch rate (pitch angular velocity) ⁇ '.
  • the accelerator opening Apo is a parameter that represents the amount of accelerator pedal operation by the driver.
  • the pitch rate ⁇ ' is the time rate of change of the pitch angle ⁇ .
  • the vehicle variables can be detected as needed, for example, using a sensor (not shown). The vehicle variables can also be acquired by calculation.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the control mode of an electric vehicle.
  • the controller 14 functions as an input processing unit, a basic target driving force calculation unit, a pitch angle control calculation unit, a vibration damping control calculation unit, a current command value calculation unit, and a current control calculation unit.
  • the controller 14 executes input processing.
  • the input processing is a process for acquiring vehicle information, etc., required for the calculation of the various processes described below.
  • step S202 the controller 14 executes a basic target driving force calculation process, which calculates a target driving force F * and distributes the target driving force F * to a first front wheel driving force command value Ff1 * and a first rear wheel driving force command value Fr1 * .
  • the target driving force F * is a command value that determines the total driving force required of the electric vehicle 100, i.e., the driving force F that should be generated in the electric vehicle 1 as a whole, and is calculated based on the accelerator opening A po and the rotation speed N [rpm] of the front motor 21 or the rear motor 31.
  • the controller 14 refers to the rotation speed Nf of the front motor 21.
  • the controller 14 stores in advance a map (accelerator pedal depression-driving force map) that defines the target driving force F * according to the rotation speed and accelerator pedal depression Apo , and by referring to this map, the controller 14 calculates the target driving force F * according to the rotation speed and accelerator pedal depression Apo .
  • the first front-wheel driving force command value F f1 * is a command value that determines the driving force that should be generated at the front wheels 22 (hereinafter referred to as the driving force of the front wheels 22) out of the target driving force F.
  • the first rear-wheel driving force command value F r1 * is a command value that determines the driving force that should be generated at the rear wheels 32 (hereinafter referred to as the driving force of the rear wheels 32) out of the target driving force F.
  • the controller 14 distributes the target driving force F * to the first front-wheel driving force command value F f1 * and the first rear-wheel driving force command value F r1 * by a driving force distribution process S401, which will be described later.
  • FIG. 4 is a block diagram of the driving force distribution process S401.
  • the driving force distribution process S401 includes a front wheel driving force calculation process S402 and a rear wheel driving force calculation process S403.
  • the front wheel driving force calculation process S402 is a process for calculating a first front wheel driving force command value F f1 * from the target driving force F * by multiplying the target driving force F * by the distribution ratio K f for the front wheels 22.
  • the rear wheel driving force calculation process S403 is a process for calculating a first rear wheel driving force command value F r1 * by multiplying the target driving force F * by the distribution ratio "1-K f " for the rear wheels 32.
  • the distribution ratio K f for the front wheels 22 is preset to a value between zero and one depending on, for example, the operating state of the electric vehicle 1.
  • the pitch angle control calculation process is a process for performing calculations to suppress pitching that occurs in (or has occurred in) the electric vehicle 100.
  • the pitch angle control calculation process is a process for calculating a second front wheel driving force command value F f2 * and a second rear wheel driving force command value F r2 * by correcting the first front wheel driving force command value F f1 * and the first rear wheel driving force command value F r1 * so as to suppress changes in the pitch angle ⁇ , pitch rate ⁇ ' , or pitch angle ⁇ and pitch rate ⁇ ' (hereinafter referred to as pitch response) of the electric vehicle 100.
  • the pitch angle control calculation process will be described in detail below.
  • the first front-wheel driving force command value Ff1 * and the first rear-wheel driving force command value Fr1 * which are driving force command values before correction by pitch angle control calculation
  • the second front-wheel driving force command value Ff2 * and the second rear-wheel driving force command value Fr2 * which are driving force command values after correction by pitch angle control calculation
  • corrected driving force command values Ff2 * , Fr2 * a normative pitch response calculated based on the basic driving force command values Ff1 * , Fr1 *, etc.
  • the normative pitch response the pitch response that actually occurs in electric vehicle 100 will be referred to as the actual pitch response.
  • step S204 the controller 14 executes vibration suppression control calculation processing.
  • the vibration suppression control calculation processing is processing that performs calculations to suppress vibrations that occur in the driving force transmission system, such as so-called torsional vibrations.
  • the controller 14 converts the corrected driving force command values Ff2 * , Fr2 * into values equivalent to motor torque based on the gear ratios and tire diameters of the front wheels 22 and the rear wheels 32, thereby calculating a torque command value Tf * for the front motor 21 and a torque command value Tr * for the rear motor 31.
  • the controller 14 also calculates the rotation speed Nf of the front motor 21 based on the front rotor phase ⁇ f , etc.
  • the controller 14 calculates the rotation speed Nr of the rear motor 31 based on the rear rotor phase ⁇ r , etc.
  • the controller 14 then calculates final motor torque command values (hereinafter referred to as post-vibration suppression control motor torque command values) for the front motor 21 and the rear motor 31 based on the torque command values Tf * , Tr * for the front motor 21 and the rear motor 31 and the rotation speeds Nf , Nr of the front motor 21 and the rear motor 31.
  • Controller 14 drives front motor 21 and rear motor 31 based on this post-vibration damping control motor torque command value, thereby suppressing vibrations that occur in the driving force transmission system, such as torsional vibrations of drive shafts 27, 37, without sacrificing torque response. Note that if electric vehicle 100 does not have drive shafts 27, 37, or if torsional vibrations and the like are suppressed by a mechanical mechanism, the vibration damping control calculation process in step S204 may be omitted.
  • step S205 the controller 14 executes a current command value calculation process.
  • the current command value calculation process calculates a d-axis current target value i d * and a q-axis current target value i q * (hereinafter referred to as dq-axis current target values i d * , i q * ) for the front motor 21 and the rear motor 31, respectively.
  • the controller 14 calculates the dq-axis current target values i d * , i q * based on the post-vibration suppression control motor torque command value, the rotation speeds N f , N r , and the DC voltage V dc of the battery 13.
  • the controller 14 previously stores a map that associates the post-vibration suppression control motor torque command value, the rotation speeds N f , N r , and the DC voltage V dc of the battery 13 with the dq - axis current target values i d * , i q * . Therefore, the controller 14 calculates the d-axis and q-axis current target values i d * and i q * of the front motor 21 and the rear motor 31 by referring to this map.
  • step S206 the controller 14 executes a current control calculation process to calculate PWM signals for controlling the opening and closing of the switching elements of the front inverter 23 and the rear inverter 33, based on the d-axis and q-axis current target values i d * and i q * .
  • the controller 14 uses the three-phase currents iuf , ivf , iwf and the three-phase currents iur , ivr , iwr , the front rotor phase ⁇ f , and the rear rotor phase ⁇ r to calculate the d-axis current id and the q-axis current iq (hereinafter referred to as dq-axis currents id, iq) of the front motor 21 and the rear motor 31, respectively.
  • the controller 14 calculates the d-axis voltage command value vd and the q-axis voltage command value vq (hereinafter referred to as dq-axis voltage command values vd , vq ) of the front motor 21 and the rear motor 31, respectively, based on the deviation between the dq-axis currents id, iq and the dq -axis current target values id* , iq *. Thereafter, the controller 14 calculates three-phase voltage command values for the front motor 21 and the rear motor 31 based on the dq-axis voltage command values vd , vq , the front rotor phase ⁇ f , and the rear rotor phase ⁇ r .
  • the controller 14 then calculates PWM signals to be input to the front inverter 23 and the rear inverter 33 based on these three-phase voltage command values and the DC voltage Vdc of the battery 13.
  • the front inverter 23 and the rear inverter 33 open and close their built-in switching elements in accordance with the PWM signals calculated in this manner.
  • the front motor 21 and the rear motor 31 are each driven at the desired torque determined by the post-vibration damping control motor torque command value.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing forces acting on the electric vehicle 100 during acceleration.
  • the sprung mass (the portion above the suspension) of the body of the electric vehicle 100 (hereinafter simply referred to as the body) is assumed to be a rigid body.
  • the sprung mass of the body of the electric vehicle 100 is acted upon by a reaction force of the driving force of the electric vehicle 100 (hereinafter referred to as the driving force reaction force), an inertial force, and vertical forces according to the instantaneous rotation angles ⁇ f and ⁇ r determined by the operating state of the suspension.
  • the vertical forces according to the instantaneous rotation angles ⁇ f and ⁇ r are so-called anti-dive forces and anti-squat forces, or a pitching moment M ⁇ generated by these forces. Note that the parameters used in the equations of motion and the like described below are as shown in Table 1 below.
  • the pitching moment M ⁇ is expressed by the following equation (1) using the above parameters. Note that the instantaneous rotation angles ⁇ f and ⁇ r change very little during the stroke, so they are treated here as known fixed values. In other words, the instantaneous rotation angles ⁇ f and ⁇ r are determined in advance by simulation, experiment, or the like based on the specific configuration of electric vehicle 100.
  • Equation (2) The equation of motion around the center of rotation of pitching is expressed by the following equation (2): Furthermore, the coefficients C ⁇ and K ⁇ in equation (2) are expressed by the following equations (3) and (4).
  • the pitch angle ⁇ can be expressed in the form shown in the following equation (5) using the transfer characteristic G p ⁇ (s).
  • the transfer characteristic G p ⁇ (s) is the transfer characteristic from the driving forces F f , F r of the front wheels 22 and the rear wheels 32 to the pitch angle ⁇ .
  • the transfer characteristic G p ⁇ (s) is expressed as a second-order system response as shown in the following equation (6).
  • ⁇ ⁇ is a damping coefficient
  • ⁇ ⁇ is a natural frequency.
  • the damping coefficient ⁇ ⁇ and the natural angular frequency ⁇ ⁇ of the transfer characteristic G p ⁇ (s) are expressed by the following equation (7).
  • M f and M r in equation (5) are expressed by the following equation (8).
  • M f corresponds to the pitching moment generated by the front wheels 22, and M r corresponds to the pitching moment generated by the rear wheels 32.
  • the reference response of the pitch angle ⁇ (hereinafter referred to as the reference pitch angle response) is expressed by the transfer characteristic G r ⁇ (s) shown in the following equation (9).
  • the transfer characteristic G r ⁇ (s) of the reference pitch angle response is obtained by setting the damping coefficient ⁇ ⁇ of the transfer characteristic G p ⁇ (s) to 1 and assuming that the transfer characteristic does not have a vibration characteristic.
  • the pitch angle ( ⁇ ) calculated using the transfer characteristic G r ⁇ (s) of the reference pitch angle response will be referred to as the reference pitch angle ⁇ r of the electric vehicle 100.
  • the detected value or estimated value of the pitch angle ⁇ actually generated in the electric vehicle 100 may be referred to as the actual pitch angle ⁇ to distinguish it from the reference pitch angle ⁇ r .
  • the pitch rate ⁇ ' (pitch angular velocity) can be found by differentiating the pitch angle ⁇ . Therefore, the pitch rate ⁇ ' can be expressed in the form shown in the following equation (10) using the transfer characteristic G p ⁇ ' (s).
  • the transfer characteristic G p ⁇ ' (s) is the transfer characteristic from the driving forces F f and F r of the front wheels 22 and rear wheels 32 to the pitch rate ⁇ '.
  • the transfer characteristic G p ⁇ ' (s) is expressed by the following equation (11).
  • the reference response of pitch rate ⁇ ' (hereinafter referred to as reference pitch rate response) is expressed by the transfer characteristic G r ⁇ ' (s) shown in the following equation (12).
  • the transfer characteristic G r ⁇ ' (s) of the reference pitch rate response is obtained by setting the damping coefficient ⁇ ⁇ of the transfer characteristic G p ⁇ ' (s) to 1, which is a transfer characteristic that does not have vibration characteristics.
  • the pitch rate ( ⁇ ') calculated using the transfer characteristic G r ⁇ ' (s) of the reference pitch rate response will be referred to as the reference pitch rate ⁇ r ' of electric vehicle 100.
  • the detected value or estimated value of pitch rate ⁇ ' that actually occurs in electric vehicle 100 may be referred to as the actual pitch rate ⁇ ' to distinguish it from the reference pitch rate ⁇ r '.
  • the amount of driving force (hereinafter referred to as driving force transfer amount) that should be transferred between the front wheels 22 and the rear wheels 32 to suppress the pitching is defined as Fd .
  • the corrected driving force command values Ff2 * , Fr2 * which are the driving force command values for the front wheels and rear wheels after the pitch angle suppression calculation process, are expressed, for example, by the following equation (13) using the basic driving force command values Ff1 * , Fr1 * and the driving force transfer amount Fd .
  • the pitch rate ⁇ ' when the driving force is transferred between the front wheels 22 and the rear wheels 32 can be expressed by the following equation (14) by substituting F f2 * and F r2 * in equation (13) for F f and F r in equation (10).
  • the transfer characteristic from the driving force displacement Fd to the pitch rate ⁇ ' is expressed by the following equation (15) using the inverse model (1/G p ⁇ ' (s)) of the reference pitch rate response.
  • the pitch rate ⁇ ' when a pitch disturbance d occurs is expressed by the following equation (16) by adding the pitch disturbance d to equation (10).
  • the driving force transfer amount Fd can be expressed in the form of the following equation (17) using a filter (hereinafter referred to as a disturbance response filter) Hd (s) that determines the disturbance response, the reference pitch rate ⁇ r ', and the pitch rate ⁇ '
  • Hd (s) that determines the disturbance response
  • the reference pitch rate ⁇ r ' the pitch rate ⁇ '
  • the transfer characteristic ( ⁇ '/d) from the pitch disturbance d to the pitch rate ⁇ ' is expressed by the following equation (18).
  • the disturbance response filter H d (s) is expressed by equation (20) below. That is, the disturbance response filter H d (s) can be configured as a band-pass filter at the natural angular frequency ⁇ ⁇ .
  • the transfer characteristic ( ⁇ '/ Fd ) from the driving force transfer amount Fd to the pitch rate ⁇ ' and the transfer characteristic ( ⁇ '/d) from the pitch disturbance d to the pitch rate ⁇ ' have been described.
  • the transfer characteristic ( ⁇ / Fd ) from the driving force transfer amount Fd to the pitch angle ⁇ and the transfer characteristic ( ⁇ /d) from the pitch disturbance d to the pitch angle ⁇ can be determined.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration for performing the pitch angle calculation process (S203).
  • the controller 14 includes, as components for performing the pitch angle calculation process (S203), a reference pitch response calculation unit 41, a deviation calculation unit 42, a driving force movement amount calculation unit 43, a phase lead compensation unit 44, a command value correction unit 45, and a phase difference compensation unit 46.
  • the reference pitch response calculation unit 41, deviation calculation unit 42, driving force movement amount calculation unit 43, and phase lead compensation unit 44 form a feedback compensator 47.
  • the reference pitch response calculation unit 41 calculates the reference pitch response ( ⁇ r and/or ⁇ r ') of the electric vehicle 100 based on the driving force command values for the front wheels 22 and the rear wheels 32. In this embodiment, the reference pitch response calculation unit 41 calculates the reference pitch rate ⁇ r ' based on the basic driving force command values Ff1 * , Fr1 * by using the transfer characteristic Gp ⁇ ' (s). The specific configuration of the reference pitch response calculation unit 41 will be described in detail later.
  • the reference pitch response calculation unit 41 may calculate the reference pitch angle ⁇ r using the transfer characteristic Gp ⁇ (s). In this case, the subsequent calculations using the reference pitch rate ⁇ r ' and the actual pitch rate ⁇ ' in this embodiment are replaced with calculations using the reference pitch angle ⁇ r and the actual pitch angle ⁇ . The reference pitch response calculation unit 41 may also calculate the reference pitch response based on the corrected driving force command values Ff2 * and Fr2 * .
  • the deviation calculation unit 42 functions as an actual pitch response acquisition unit that acquires the actual pitch response.
  • the driving force transfer amount calculation unit 43 calculates a driving force transfer amount Fd for suppressing the pitch response of the electric vehicle 100 based on the difference between the reference pitch response and the actual pitch response.
  • the driving force transfer amount calculation unit 43 calculates the driving force transfer amount Fd based on the deviation ⁇ ' between the reference pitch rate ⁇ r ' and the actual pitch rate ⁇ ' using the inverse characteristic 1/ Gp ⁇ ' (s) of the transfer characteristic Gp ⁇ ' (s).
  • the specific configuration of the driving force transfer amount calculation unit 43 will be described in detail later.
  • the phase lead compensation unit 44 calculates a phase-corrected driving force transfer amount (hereinafter referred to as a corrected driving force transfer amount Fd ') by performing phase lead compensation processing on the driving force transfer amount Fd calculated by the driving force transfer amount calculation unit 43.
  • the phase lead compensation processing is expressed by the transfer characteristic G ⁇ ff (s) shown in the following equation (21).
  • the time constants ⁇ ff1 and ⁇ ff2 of the transfer characteristic G ⁇ ff (s) of the phase lead compensation process are parameters that determine the frequency range (i.e., the above-mentioned predetermined frequency band) in which the phase is advanced by the phase lead compensation process.
  • the upper limit of the predetermined frequency band changes depending on the numerator time constant ⁇ ff1
  • the lower limit of the predetermined frequency band changes depending on the denominator time constant ⁇ ff2 .
  • the time constants ⁇ ff1 and ⁇ ff2 and the coefficient ⁇ are set in advance based on experiments, simulations, etc.
  • the time constants ⁇ ff1 and ⁇ ff2 of the transfer characteristic G ⁇ ff (s) are set based on the delay time DT ⁇ from the output of the torque (T f , T r ) of the front motor 21 or the rear motor 31 until the actual pitch response ( ⁇ , ⁇ ') is generated.
  • ⁇ ff1 DT ⁇ .
  • the predetermined frequency band in which the phase is advanced by the phase lead compensation process includes at least the pitching resonance frequency f ⁇ .
  • the phase lag of the driving force shift amount Fd in a predetermined frequency band ( fL ⁇ f ⁇ fH ) that includes at least the pitching resonance frequency f ⁇ is reduced by the phase lead compensation process.
  • the gain of the phase lead compensation process is adjusted by setting the coefficient ⁇ so that the phase lag of the driving force shift amount Fd in the predetermined range becomes approximately zero degrees (0 deg).
  • the pitching resonance frequency f ⁇ is generally determined by the vehicle mass and suspension characteristics (K f , K r , C f , Cr ) of the electric vehicle 100. That is, the pitching resonance frequency f ⁇ varies depending on the specific configuration of the electric vehicle 100. However, typically, the resonance frequency f ⁇ is equal to or greater than about 1 Hz and equal to or less than about 2 Hz (1 ⁇ f ⁇ ⁇ 2). Therefore, it is particularly preferable that the predetermined frequency band in which the phase lead compensation process advances the phase includes this frequency band of 1 to 2 Hz.
  • the frequency band of 1 to 2 Hz is usually included in the predetermined frequency band.
  • the command value corrector 45 calculates the corrected driving force command values Ff2 *, Fr2* by correcting the basic driving force command values Ff1* , Fr1* based on the corrected driving force transfer amount Fd'. In this embodiment, the command value corrector 45 calculates the corrected driving force command values Ff2*, Fr2 * by adding the corrected driving force transfer amount Fd ' to the first front wheel driving force command value Ff1 * and subtracting the corrected driving force transfer amount Fd ' from the first rear wheel driving force command value Fr1 * .
  • the phase difference compensation unit 46 performs phase difference compensation processing on the corrected driving force command values F f2 * , F r2 * so as to reduce the phase difference between the front wheels 22 and the rear wheels 32 in the corrected driving force command values F f2 * , F r2 * .
  • the phase difference compensation unit 46 includes a first phase difference compensator 48 and a second phase difference compensator 49.
  • the first phase difference compensator 48 performs phase difference compensation processing using the transfer characteristics G r (s) and G rr (s).
  • the transfer characteristics G r (s) are transfer characteristics from the torque T f of the front motor 21 to the rotation speed N f of the front motor 21.
  • the transfer characteristics G rr (s) are transfer characteristics from the torque T r of the rear motor 31 to the rotation speed N r of the rear motor 31.
  • the transfer characteristics G r (s) and G rr (s) include vibration damping control, and the transfer characteristics G r (s) and G rr (s) represent the dynamic characteristics of the front wheels 22 and the rear wheels 32, respectively.
  • the first phase difference compensator 48 reduces the phase difference between the front wheels 22 and the rear wheels 32 by processing the second front-wheel drive force command value T f2 * with a phase difference compensation filter G rr (s)/G r (s) that is configured with the inverse characteristic 1/G r ( s ) of the transfer characteristic G r (s) and the transfer characteristic G rr (s).
  • the phase difference compensation filter G rr (s)/G r (s) is expressed by the following equation (22).
  • equation (22) the natural angular frequency ⁇ pf corresponds to the resonant frequency f pf of the torsional vibration of the front drive system 11 (drive shaft 27).
  • the natural angular frequency ⁇ pr corresponds to the resonant frequency f pr of the torsional vibration of the rear drive system 12 (drive shaft 37).
  • the transfer characteristic G r (s) is expressed in the format shown in the following equation (23): Similarly, the transfer characteristic G rr (s) is expressed in the format shown in the following equation (24).
  • the first phase difference compensator 48 corrects the second rear-wheel driving force command value T r2 * to reduce the phase difference between the front wheels 22 and the rear wheels 32.
  • the phase difference compensation filter G r (s)/G rr (s) that processes the second rear-wheel driving force command value T r2 * is composed of the inverse characteristic 1/G rr (s) of the transfer characteristic G rr (s) and the transfer characteristic G r (s).
  • the second phase difference compensator 49 performs phase difference compensation processing based on the difference ⁇ fr between the delay time ⁇ f from the torque T f of the front motor 21 to the actual pitch response ( ⁇ , ⁇ ') and the delay time ⁇ r from the torque T r of the rear motor 31 to the actual pitch response ( ⁇ , ⁇ ' ).
  • the second phase difference compensator 49 reduces the phase difference between the corrected driving force command values F f2 * and F r2 * by delaying the corrected driving force command value with the shorter delay of the delay times ⁇ f and ⁇ r in accordance with the difference ⁇ fr .
  • the second phase difference compensator 49 delays the phase of the second front wheel driving force command value F f2 * in accordance with the difference ⁇ fr .
  • the second phase difference compensator 49 delays the phase of the second rear wheel driving force command value F r2 * in accordance with the difference ⁇ fr .
  • the delay times ⁇ f and ⁇ r are predetermined depending on the specific configuration of the electric vehicle 100. Therefore, the target and correction amount of the phase difference compensation process by the second phase difference compensator 49 are predetermined based on experiments or simulations.
  • Figure 7 is a block diagram showing the configuration of the reference pitch response calculation unit 41. As shown in Figure 7, it includes dead time processing units 51 and 52, filter processing units 53 and 54, pitching moment multiplication units 55 and 56, an adder 57, a filter processing unit 58, and a dead time processing unit 59.
  • the dead time processing units 51, 52 adjust the phases of the basic driving force command values F f1 * , F r1 * in accordance with the dead time from the input of the basic driving force command values F f1 * , F r1 * until the occurrence of a pitch response.
  • the dead time processing unit 51 adjusts the phase of the first front wheel driving force command value F f1 * based on the delay time ⁇ f .
  • the dead time processing unit 51 is expressed as exp(- ⁇ f s).
  • the dead time processing unit 52 adjusts the phase of the first rear wheel driving force command value F r1 * based on the delay time ⁇ r .
  • the dead time processing unit 52 is expressed as exp(- ⁇ rs ).
  • the filter processing unit 53 filters the first front-wheel drive force command value F f1 * using the transfer characteristic G r (s).
  • the filter processing unit 54 filters the first front-wheel drive force command value F r1 * using the transfer characteristic G rr (s). In this way, the filter processing units 53 and 54 take into account the delay (dead time) caused by vibration damping control in the calculation of the reference pitch response.
  • the pitching moment multiplication unit 55 multiplies the first front wheel driving force command value F f1 * by the pitching moment M f caused by the front wheels 22.
  • the pitching moment multiplication unit 56 multiplies the first front wheel driving force command value F r1 * by the pitching moment M r caused by the rear wheels 32.
  • the adder 57 adds together the first front-wheel driving force command value F f1 * multiplied by the pitching moment M f and the first rear-wheel driving force command value F r1 * multiplied by the pitching moment M r .
  • the filter processing unit 58 calculates a reference pitch response using the output of the adder 57.
  • the filter processing unit 58 calculates the reference pitch rate ⁇ r ′ by applying a transfer characteristic G r ⁇ ′ (s) related to the pitch rate ⁇ ′ to the output of the adder 57.
  • the dead time processor 59 adjusts the phase of the reference pitch response output by the filter processor 58 in accordance with dead time ⁇ sen due to factors not included in the delay times ⁇ f and ⁇ r , such as detection delays of sensors and delays due to communication between various locations, with respect to the reference pitch response output by the filter processor 58.
  • the dead time processor 59 is expressed as exp(- ⁇ sen s).
  • reference pitch response calculation unit 41 calculates the reference pitch response based on equation (10) or equation (5) in principle.
  • reference pitch response calculation unit 41 particularly includes dead time processing units 51, 52, and 59, as described above.
  • dead time processing units 51, 52, and 59 By taking into account the system's dead times ⁇ f , ⁇ r , and ⁇ sen in calculating the reference pitch response, the phase shift between the reference pitch response and the actual pitch response is reduced.
  • the phase shift (phase lag) of the driving force movement amount Fd which will be corrected later by phase lead compensation unit 44, can be reduced in advance.
  • Fig. 8 is a block diagram showing the configuration of driving force transfer amount calculation unit 43.
  • driving force transfer amount calculation unit 43 calculates driving force transfer amount Fd from the deviation ⁇ ' between reference pitch response ⁇ r ' and actual pitch rate ⁇ ' in accordance with the above-mentioned equation (17).
  • driving force transfer amount calculation unit 43 is composed of a filter 61 having a characteristic Hd (s)/ Gp ⁇ ' (s) and a multiplier 62 that multiplies the output of filter 61 by 1/( Mf - Mr ).
  • the filter 61 of the driving force change amount calculation unit 43 is configured to have the characteristic Hd (s)/ Gp ⁇ (s) by using Gp ⁇ (s) instead of Gp ⁇ ' (s).
  • FIG. 9A and 9B are Bode plots showing changes in gain and phase due to phase lead compensation.
  • FIG. 9A shows gain versus frequency
  • FIG. 9B shows phase versus frequency.
  • the dashed lines indicate the gain and phase of a comparative example
  • the solid lines indicate the gain and phase of this embodiment.
  • the comparative example is an example in which phase lead compensation is not performed on the driving force movement amount Fd (i.e., the phase lead compensation unit 44 is not provided).
  • phase lead compensation processing is not performed on the driving force transfer amount Fd calculated by the driving force transfer amount calculation unit 43, the phase of the driving force transfer amount Fd will lag in a predetermined frequency band ( fL ⁇ f ⁇ fH ) that includes the pitching resonance frequency f ⁇ . Therefore, if the driving force transfer amount Fd is used as is to correct the basic driving force command values Ff1 * , Fr1 * , the actual pitch response may not completely follow the intended pitch response.
  • the phase lead compensation process reduces the phase delay of the driving force shift amount Fd in the predetermined frequency band ( fL ⁇ f ⁇ fH ) that includes the pitching resonance frequency f ⁇ .
  • the basic driving force command values Ff1 * and Fr1 * using the corrected driving force shift amount Fd ' with reduced phase delay in the predetermined frequency band, the actual pitch response more easily follows the intended pitch response than in the comparative example. Specifically, this is as follows.
  • FIG. 10 is a graph showing changes in longitudinal acceleration, pitch angle, pitch rate, etc. in a comparative example.
  • FIG. 10(A) shows the torque Tf of the front motor 21 and the torque Tr of the rear motor 31.
  • FIG. 10(B) shows the acceleration Ac (longitudinal acceleration) of the electric vehicle 100.
  • FIG. 10(C) shows the rotation speed Nf of the front motor 21.
  • FIG. 10(D) shows the rotation speed Nr of the rear motor 31.
  • FIG. 10(E) shows the pitch angle ⁇ .
  • FIG. 10(F) shows the pitch rate ⁇ '.
  • an example is shown in which the accelerator is depressed from a stopped state at time t1 , causing the electric vehicle 100 to accelerate (start).
  • the dashed lines in Figures 10(A)-(F) show the changes in each parameter when the driving force distribution between the front wheels 22 and the rear wheels 32 is fixed at 50:50 and no driving force movement is performed, i.e., when pitch control is not performed.
  • the basic driving force command values F f1 * and F r1 * are corrected using the driving force transfer amount F d . That is, in the comparative example, although phase advance processing is not performed on the driving force transfer amount F d , pitch control itself is performed. Therefore, when the accelerator is depressed at time t1 and electric vehicle 100 pitches, as shown in FIG. 10(B), acceleration A c corresponding to accelerator opening A po is maintained. However, as shown in FIGS. 10(A), 10(C), and 10(D), torques T f and Tr and rotation speeds N f and N r change compared to when pitch control is not performed (dashed line). As a result, as shown in FIG.
  • the ideal behavior of the pitch angle ⁇ when the electric vehicle 100 accelerates is one in which the pitch angle ⁇ smoothly increases and converges to a constant pitch angle ⁇ corresponding to the acceleration.
  • the pitch angle ⁇ stops increasing once around time t2 , then increases again and converges to a final value. Therefore, there is room for improvement in the behavior of the pitch angle ⁇ by the pitch control in the comparative example.
  • FIG. 11 is a graph showing the transitions of longitudinal acceleration, pitch angle, pitch rate, etc. in this embodiment.
  • the parameters shown in FIGS. 11(A)-(F) are the same as those in FIGS. 10(A)-(F).
  • FIG. 11 also shows a scene in which the accelerator is depressed from a stopped state at time t1 , causing the electric vehicle 100 to accelerate (start moving).
  • the dashed lines in FIGS. 11(A)-(F) are the same as those in FIGS. 10(A)-(F), and show the transitions of the parameters when pitch control is not performed.
  • the basic driving force command values Ff1 * and Fr1 * are corrected using the corrected driving force transfer amount Fd ' that has been subjected to phase lead compensation. Therefore, when the accelerator is depressed at time t1 and electric vehicle 100 pitches, as shown in Figure 11(B), the acceleration Ac corresponding to accelerator opening Apo is maintained, but as shown in Figures 11(A), 11(C), and 11(D), the torques Tf and Tr and the rotation speeds Nf and Nr change compared to when pitch control is not performed (dashed lines). Furthermore, the manner in which these parameters change differs from the comparative example ( Figures 10(A), (C), and (D)) described above due to the phase lead compensation process being applied to driving force transfer amount Fd .
  • the pitch angle ⁇ rises more smoothly than in the comparative example ( Figure 10(E)), converging to a constant value in response to acceleration.
  • the pitch rate ⁇ ' has reduced oscillatory components compared to the comparative example ( Figure 10(F)), and after rising in response to acceleration, it converges smoothly and quickly. In other words, in this embodiment, the pitch response is closer to the ideal than in the comparative example.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration for performing the pitch angle control calculation process (S203) according to a modified example.
  • the controller 14 may include a feedforward compensator 71 (FF compensator) in addition to the feedback compensator 47.
  • the feedforward compensator 71 pre-corrects the basic driving force command values F f1 * , F r1 * so as to reduce vibrations in the driving force transmission system, such as torsional vibrations of the drive shafts 27, 37.
  • the feedback compensator 47 can calculate the driving force shift amount F d and the corrected driving force shift amount F d ′ using the basic driving force command values F f1 * , F r1 * corrected by the feedforward compensator 71, as in the above embodiment. As a result, oscillatory changes in the pitch angle ⁇ and pitch rate ⁇ ′ are suppressed even when the feedforward compensator 71 is used.
  • control methods for electric vehicles are methods for controlling pitching of an electric vehicle 100 having a front motor 21 that drives the front wheels 22 and a rear motor 31 that drives the rear wheels 32, by transferring driving force between the front wheels 22 and the rear wheels 32.
  • a reference pitch response ( ⁇ r' or ⁇ r), which is a reference response related to pitching, is calculated based on driving force command values ( Ff1 * , Fr1 * ) that command the driving forces of the front wheels 22 and the rear wheels 32
  • an actual pitch response ( ⁇ ' or ⁇ ) which is an actual response related to pitching
  • a driving force transfer amount Fd which represents the driving force to be transferred between the front wheels 22 and the rear wheels 32
  • a phase lead compensation process is performed on the driving force movement amount Fd to advance the phase of a predetermined frequency band ( fL ⁇ f ⁇ fH ) including the pitching resonance frequency f ⁇ , thereby calculating a corrected driving force movement amount Fd ' , and the driving force command values ( Ff1 * , Fr1 * ) are corrected using the corrected driving force movement amount Fd' to calculate corrected driving force command values ( Ff2 * , Fr2 * ), and the front motor 21 and rear motor 31 are driven based on these corrected driving force command values ( Ff2 * , Fr2 * ).
  • the widths of the predetermined frequency bands (f L and f H ) in the phase lead compensation process are set based on the delay time ( ⁇ f or ⁇ r ) from the torque (T f , Tr ) of the front motor 21 or the rear motor 31 to the actual pitch response ( ⁇ ′ or ⁇ ).
  • the characteristics of the phase-lead compensation process (the characteristics of G ⁇ ff (s)) are set based on the delay time ( ⁇ f or ⁇ r ) from the torques T f and T r to the actual pitch response, the predetermined frequency band for the phase-lead compensation process will include at least the pitching resonance frequency f ⁇ , and the phase delay of the driving force transfer amount F d will be reduced. As a result, oscillations of the pitch angle ⁇ and pitch rate ⁇ ' will be easily suppressed.
  • the phase of the driving force transfer amount Fd is advanced so that the phase delay of the driving force transfer amount Fd becomes zero degrees (0 deg) at least at the resonance frequency f ⁇ .
  • the predetermined frequency band (f L ⁇ f ⁇ f H ) in the phase lead compensation process includes at least a range of 1 Hz to 2 Hz.
  • a typical pitching resonance frequency f ⁇ of electric vehicle 100 is about 1 to 2 Hz. Therefore, by performing the phase lead compensation process as described above to advance the phase of driving force transfer amount F d in the range of 1 Hz to 2 Hz, it is particularly easy to suppress vibrations in pitch angle ⁇ and pitch rate ⁇ ′.
  • the phase of the reference pitch response ( ⁇ r' or ⁇ r) is adjusted based on the delay time ( ⁇ f or ⁇ r ) from the torque ( Tf , Tr ) of the front motor 21 or the rear motor 31 to the actual pitch response ( ⁇ ' or ⁇ ), and the driving force transfer amount Fd is calculated using the phase-adjusted reference pitch response ( ⁇ r ' or ⁇ r ).
  • a phase difference compensation process is further performed on the corrected driving force command values ( F f2 *, F r2 *) to reduce the phase difference between the front wheels 22 and the rear wheels 32 based on the difference ⁇ fr between the delay time ⁇ f from the torque T f of the front motor 21 to the actual pitch response ( ⁇ ' or ⁇ ) and the delay time ⁇ r from the torque T r of the rear motor 31 to the actual pitch response ( ⁇ ' or ⁇ ).
  • phase difference compensation processing based on the difference ⁇ fr between the delay times ⁇ f and ⁇ r of the actual pitch responses in the front drive system 11 and the rear drive system 12 compensates for setting errors in the phase lead compensation processing for the driving force change amount Fd.
  • vibrations in the pitch angle ⁇ and pitch rate ⁇ ' are particularly effectively suppressed regardless of whether the phase lead compensation processing for the driving force change amount Fd is set based on ⁇ f or ⁇ r .
  • a phase difference compensation process is further performed on the corrected driving force command value (F f2 * , F r2 *) to reduce the phase difference between the front wheels 22 and the rear wheels 32 using the transfer characteristic G r (s) from the torque T f of the front motor 21 to the rotation speed N f of the front motor 21 and the transfer characteristic G rr (s) from the torque T r of the rear motor 31 to the rotation speed N r of the rear motor 31.
  • phase difference compensation processing based on the transfer characteristics Gr (s) and Grr (s) can reduce errors caused by differences in the dynamic characteristics, including vibration damping control, between the front wheels 22 and the rear wheels 32. As a result, vibrations in the pitch angle ⁇ and pitch rate ⁇ ' are particularly effectively suppressed.
  • the control device for an electric vehicle is an electric vehicle control device (controller 14) that controls pitching of an electric vehicle 100 having a front motor 21 that drives the front wheels 22 and a rear motor 31 that drives the rear wheels 32 by transferring driving force between the front wheels 22 and the rear wheels 32.
  • This control device includes a reference pitch response calculation unit 41 that calculates a reference pitch response ( ⁇ r' or ⁇ r ) , which is a reference response related to pitching, based on driving force command values ( Ff1 * , Fr1 * ) that command driving forces for the front wheels 22 and the rear wheels 32; an actual pitch response acquisition unit (42) that acquires an actual pitch response ( ⁇ ' or ⁇ ), which is an actual response related to pitching; a driving force transfer amount calculation unit 43 that calculates a driving force transfer amount Fd, which represents the driving force to be transferred between the front wheels 22 and the rear wheels 32, based on the reference pitch response ( ⁇ r ' or ⁇ r) and the actual pitch response ( ⁇ ' or ⁇ ); a phase lead compensation unit 44 that calculates a corrected driving force transfer amount Fd ' by applying phase lead compensation processing to the driving force transfer amount Fd to advance the phase of a predetermined frequency band (fL ⁇ f ⁇ fH ) that includes the pitching resonance frequency f ⁇ ; and

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Abstract

前輪を駆動するフロントモータと、後輪を駆動するリアモータと、を有する電動車両において、前輪と後輪の間で駆動力を移動させることにより、電動車両のピッチングを制御する、電動車両の制御方法である。この制御方法では、前輪及び後輪の駆動力を指令する駆動力指令値に基づいて、電動車両のピッチングに関する規範応答である規範ピッチ応答を演算し、電動車両のピッチングに関する実際の応答である実ピッチ応答を取得し、規範ピッチ応答と実ピッチ応答に基づいて、前輪と後輪の間で移動させる駆動力を表す駆動力移動量を演算する。そして、駆動力移動量に対し、ピッチングの共振周波数を含む所定周波数帯の位相を進める位相進み補償処理を施すことにより、補正駆動力移動量を演算し、補正駆動力移動量を用いて駆動力指令値を補正することにより、補正駆動力指令値を演算し、この補正駆動力指令値に基づいて、フロントモータ及びリアモータを駆動する。

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制御装置に関する。
　ＪＰ２０１３－２４０２５８Ａは、１つのモータを駆動源とする電動車両において、モータトルク指令値に対して所定のフィルタリング処理を施すことにより、ピッチング運動に起因する車両振動を抑制する制御を開示している。
　車両が加速または減速するときには、車両の姿勢が変化するピッチングが生じる。そして、前輪と後輪をそれぞれに駆動する四輪駆動車両では、前輪と後輪の駆動力配分を調整することにより、ピッチ角λやピッチレートλ′の挙動を制御する場合がある。
　そして、ピッチ角λは、振動せずに、車両の加速（減速）に応じて滑らかに上昇（減少）して一定の値に収束することが望ましい。また、ピッチレートλ′は、車両の加速（減速）に応じて上昇した後、振動せずにゼロに収束することが望ましい。すなわち、駆動力配分の調整により、ピッチ挙動を制御するときには、ピッチ角λやピッチレートλ′の振動的変化を抑えることが望ましい。しかし、従来のピッチ制御では、ピッチ角λやピッチレートλ′の振動的変化を十分に抑えることができない場合がある。
　本発明は、ピッチ角λやピッチレートλ′の振動的変化をより良く抑制でき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。
　本発明の一態様は、前輪を駆動するフロントモータと、後輪を駆動するリアモータと、を有する電動車両において、前輪と後輪の間で駆動力を移動させることにより、電動車両のピッチングを制御する、電動車両の制御方法である。この制御方法では、前輪及び後輪の駆動力を指令する駆動力指令値に基づいて、電動車両のピッチングに関する規範応答である規範ピッチ応答を演算し、電動車両のピッチングに関する実際の応答である実ピッチ応答を取得し、規範ピッチ応答と実ピッチ応答に基づいて、前輪と後輪の間で移動させる駆動力を表す駆動力移動量を演算する。そして、駆動力移動量に対し、ピッチングの共振周波数を含む所定周波数帯の位相を進める位相進み補償処理を施すことにより、補正駆動力移動量を演算し、補正駆動力移動量を用いて駆動力指令値を補正することにより、補正駆動力指令値を演算し、この補正駆動力指令値に基づいて、フロントモータ及びリアモータを駆動する。
図１は、電動車両の概略構成を示す説明図である。 図２は、電動車両の制御態様を示すフローチャートである。 図３は、回転数及びアクセル開度と、目標駆動力と、の関係を示すグラフである。 図４は、駆動力配分処理のブロック図である。 図５は、加速時に電動車両に生じる力を示す説明図である。 図６は、ピッチ角制御演算処理を行うための構成を示すブロック図である。 図７は、規範ピッチ応答演算部の構成を示すブロック図である。 図８は、駆動力移動量演算部の構成を示すブロック図である。 図９は、位相進み補正処理によるゲイン及び位相の変化を示すボード線図である。 図１０は、比較例における前後加速度、ピッチ角、及び、ピッチレート等の推移を示すグラフである。 図１１は、本実施形態における前後加速度、ピッチ角、及び、ピッチレート等の推移を示すグラフである。 図１２は、変形例に係るピッチ角制御演算処理を行うための構成を示すブロック図である。
　［実施形態］
　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。
　図１は、電動車両１００の概略構成を示す説明図である。図１に示すように、電動車両１００は、フロントモータ２１によって前輪２２を駆動し、リアモータ３１によって後輪３２を駆動する四輪駆動車両である。
　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、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に駆動力を生じさせる。また、フロントモータ２１は、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。
　フロントインバータ２３は、フロントモータ２１の相ごとに１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、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、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、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１００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。
　コントローラ１４は、電動車両１００の制御装置である。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、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、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、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１００の制御状態等を表すパラメータである。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。また、コントローラ１４は、例えば、アクセル開度Ａｐｏ、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃ、フロントモータ２１の回転数Ｎｆ、リアモータ３１の回転数Ｎｒ、及び、ピッチ角λまたはピッチレート（ピッチ角速度）λ′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。ピッチレートλ′は、ピッチ角λの時間変化率である。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。また、車両変数は、演算により取得され得る。
　図２は、電動車両の制御態様を示すフローチャートである。図２に示すように、コントローラ１４は、入力処理部、基本目標駆動力演算部、ピッチ角制御演算部、制振制御演算部、電流指令値演算部、及び、電流制御演算部として機能する。具体的には、ステップＳ２０１においては、コントローラ１４は、入力処理を実行する。入力処理は、以下で説明する各種処理の演算等において必要な車両情報等を取得する処理である。
　ステップＳ２０２においては、コントローラ１４は、基本目標駆動力演算処理を実行する。基本目標駆動力演算処理は、目標駆動力Ｆ＊を演算し、かつ、この目標駆動力Ｆ＊を第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊と第１後輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊に分配する処理である。
　目標駆動力Ｆ＊は、電動車両１００に要求される総駆動力、すなわち電動車両１に全体として生じさせるべき駆動力Ｆを定める指令値であり、アクセル開度Ａｐｏ、及び、フロントモータ２１またはリアモータ３１の回転数Ｎ［ｒｐｍ］に基づいて演算される。
　図３は、回転数Ｎ及びアクセル開度Ａｐｏと、目標駆動力Ｆ＊と、の関係を示すグラフである。本実施形態では、コントローラ１４は、フロントモータ２１の回転数Ｎｆを参照する。図３に示すように、コントローラ１４は、回転数及びアクセル開度Ａｐｏに応じて目標駆動力Ｆ＊を定めたマップ（アクセル開度－駆動力マップ）を予め保有しており、これを参照することにより、回転数及びアクセル開度Ａｐｏに応じた目標駆動力Ｆ＊を演算する。
　第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊は、目標駆動力Ｆのうち、前輪２２で生じさせるべき駆動力（以下、前輪２２の駆動力という）を定める指令値である。同様に、第１後輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊は、目標駆動力Ｆのうち、後輪３２で生じさせるべき駆動力（以下、後輪３２の駆動力という）を定める指令値である。コントローラ１４は、後述する駆動力配分処理Ｓ４０１によって目標駆動力Ｆ＊を第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊と第１後輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊に分配する。
　図４は、駆動力配分処理Ｓ４０１のブロック図である。図４に示すように、駆動力配分処理Ｓ４０１は、前輪駆動力演算処理Ｓ４０２と後輪駆動力演算処理Ｓ４０３とを含む。前輪駆動力演算処理Ｓ４０２は、目標駆動力Ｆ＊に前輪２２用の分配比Ｋｆを乗算することにより、目標駆動力Ｆ＊から第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊を演算する処理である。後輪駆動力演算処理Ｓ４０３は、目標駆動力Ｆ＊に後輪３２用の分配比「１－Ｋｆ」を乗算することにより、第１後輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊を演算する処理である。前輪２２用の分配比Ｋｆは例えば電動車両１の動作状態等に応じて、ゼロから１の間の値に予め設定される。また、後輪３２用の分配比「１－Ｋｆ」は前輪２２用の分配比Ｋｆによって自動的に決定される。本実施形態では、簡単のため、Ｋｆ＝０．５とする。
　基本目標駆動力演算処理が完了すると、コントローラ１４は、ステップＳ２０３（図２参照）において、ピッチ角制御演算処理を実行する。ピッチ角制御演算処理は、電動車両１００に生じる（または電動車両１００に生じた）ピッチングを抑制するための演算を行う処理である。具体的には、ピッチ角制御演算処理は、電動車両１００のピッチ角λ、ピッチレートλ′、または、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の変化（以下、ピッチ応答という）を抑えるように第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊及び第１後輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊を補正することによって、第２前輪駆動力指令値Ｆｆ２ ＊及び第２後輪駆動力指令値Ｆｒ２ ＊を演算する処理である。ピッチ角制御演算処理については、詳細を後述する。以下では、ピッチ角制御演算による補正前の駆動力指令値である第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊及び第１後輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊を、基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊といい、ピッチ角制御演算による補正後の駆動力指令値である第２前輪駆動力指令値Ｆｆ２ ＊及び第２後輪駆動力指令値Ｆｒ２ ＊を、補正駆動力指令値Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊という。また、基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊等に基づいて演算される規範的なピッチ応答を規範ピッチ応答といい、電動車両１００で実際に生じたピッチ応答を実ピッチ応答という。
　ステップＳ２０４では、コントローラ１４は、制振制御演算処理を実行する。制振制御演算処理は、いわゆるねじり振動等の駆動力伝達系で生じる振動を抑制するための演算を行う処理である。
　制振制御演算処理においては、コントローラ１４は、補正駆動力指令値Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊を、前輪２２及び後輪３２の各ギア比及びタイヤ径に基づいて、モータトルク相当の値に変換することにより、フロントモータ２１に対するトルク指令値Ｔｆ ＊及びリアモータ３１に対するトルク指令値Ｔｒ ＊を演算する。また、コントローラ１４は、フロント回転子位相αｆ等に基づいてフロントモータ２１の回転数Ｎｆを演算する。同様に、コントローラ１４は、リア回転子位相αｒ等に基づいてリアモータ３１の回転数Ｎｒを演算する。そして、コントローラ１４は、フロントモータ２１及びリアモータ３１に対する各トルク指令値Ｔｆ ＊，Ｔｒ ＊と、フロントモータ２１及びリアモータ３１の各回転数Ｎｆ，Ｎｒと、に基づいて、最終的なモータトルク指令値（以下、制振制御後モータトルク指令値という）を、フロントモータ２１及びリアモータ３１についてそれぞれ演算する。コントローラ１４が、この制振制御後モータトルク指令値に基づいて、フロントモータ２１及びリアモータ３１を駆動することにより、トルク応答を犠牲にすることなく、ドライブシャフト２７，３７のねじり振動等の駆動力伝達系で生じる振動が抑制される。なお、電動車両１００がドライブシャフト２７，３７を有しない場合や、機械的機構によりねじり振動等を抑制している場合には、ステップＳ２０４の制振制御演算処理は省略され得る。
　ステップＳ２０５では、コントローラ１４は、電流指令値演算処理を実行する。電流指令値演算処理は、フロントモータ２１及びリアモータ３１についてそれぞれｄ軸電流の目標値ｉｄ ＊とｑ軸電流の目標値ｉｑ ＊（以下、ｄｑ軸電流目標値ｉｄ ＊，ｉｑ ＊という）を演算する処理である。具体的には、コントローラ１４は、制振制御後モータトルク指令値と、回転数Ｎｆ，Ｎｒと、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃと、に基づいて、ｄｑ軸電流目標値ｉｄ ＊，ｉｑ ＊を演算する。なお、コントローラ１４は、制振制御後モータトルク指令値、回転数Ｎｆ，Ｎｒ、及び、バッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃと、ｄｑ軸電流目標値ｉｄ ＊，ｉｑ ＊と、を対応付けるマップを予め保有している。このため、コントローラ１４は、このマップを参照することにより、フロントモータ２１及びリアモータ３１のｄｑ軸電流目標値ｉｄ ＊，ｉｑ ＊を演算する。
　ステップＳ２０６では、コントローラ１４は電流制御演算処理を実行する。電流制御演算処理は、ｄｑ軸電流目標値ｉｄ ＊，ｉｑ ＊に基づいて、フロントインバータ２３及びリアインバータ３３のスイッチング素子をそれぞれ開閉制御させるためのＰＷＭ信号を演算する処理である。
　具体的には、コントローラ１４は、三相電流ｉｕｆ，ｉｖｆ，ｉｗｆ及び三相電流ｉｕｒ，ｉｖｒ，ｉｗｒと、フロント回転子位相αｆ及びリア回転子位相αｒと、を用いて、フロントモータ２１及びリアモータ３１のｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑ（以下、ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑという）をそれぞれ算出する。次いで、コントローラ１４は、ｄｑ軸電流ｉｄ，ｉｑとｄｑ軸電流目標値ｉｄ ＊，ｉｑ ＊の偏差に基づいて、フロントモータ２１及びリアモータ３１についてそれぞれｄ軸電圧指令値ｖｄ及びｑ軸電圧指令値ｖｑ（以下、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄ，ｖｑという）を演算する。その後、コントローラ１４は、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄ，ｖｑと、フロント回転子位相αｆ及びリア回転子位相αｒと、に基づいて、フロントモータ２１及びリアモータ３１についてそれぞれ三相電圧指令値を演算する。そして、コントローラ１４は、この三相電圧指令値とバッテリ１３の直流電圧Ｖｄｃに基づいて、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ＰＷＭ信号をそれぞれ演算する。フロントインバータ２３及びリアインバータ３３は、このように算出されたＰＷＭ信号にしたがって内蔵するスイッチング素子を開閉する。その結果、フロントモータ２１及びリアモータ３１は、制振制御後モータトルク指令値で定められた所望のトルクでそれぞれに駆動される。
　以下、ピッチ角制御演算処理について詳細を説明する。
　図５は、加速時に電動車両１００に生じる力を示す説明図である。ここでは、電動車両１００の車体（以下、単に車体という）のばね上（サスペンションよりも上の部分）を剛体と仮定する。この場合、電動車両１００には、電動車両１００の駆動力の反力（以下、駆動力反力という）、慣性力、及び、サスペンションの作動状態によって定まる瞬間回転角θｆ，θｒに応じた上下力が、車体のばね上に作用する。瞬間回転角θｆ，θｒに応じた上下力とは、いわゆるアンチダイブ力及びアンチスカット力、または、これらによって生じるピッチングモーメントＭλである。なお、以下で説明する運動方程式等で用いるパラメータは以下の表１に示すとおりである。
　ピッチングモーメントＭλは、上記各パラメータを用いて、下記の式（１）で表される。なお、瞬間回転角θｆ，θｒは、ストローク時の変化が微小であるから、ここでは既知の固定値として扱う。すなわち、瞬間回転角θｆ，θｒは、電動車両１００の具板的構成に基づくシミュレーションまたは実験等によって予め定められる。
　ピッチングの回転中心回りの運動方程式は、下記の式（２）で表される。また、式（２）における係数Ｃλ及び係数Ｋλは、下記の式（３）及び式（４）で表される。
　上記の式（２）をラプラス変換することにより、ピッチ角λは、伝達特性Ｇｐλ（ｓ）を用いて、下記の式（５）に示す形式で表すことができる。伝達特性Ｇｐλ（ｓ）は、前輪２２及び後輪３２の駆動力Ｆｆ，Ｆｒからピッチ角λまでの伝達特性である。伝達特性Ｇｐλ（ｓ）は、下記の式（６）に示すように、２次系の応答で表される。なお、式（６）におけるζλは減衰係数であり、ωλは固有振動数である。伝達特性Ｇｐλ（ｓ）の減衰係数ζλ及び固有角振動数ωλは、下記の式（７）で表される。また、式（５）におけるＭｆ及びＭｒは、下記の式（８）で表される。Ｍｆは、前輪２２によって生じるピッチングモーメントに相当し、Ｍｒは後輪３２によって生じるピッチングモーメントに相当する。
　ピッチ角λの規範応答（以下、規範ピッチ角応答という）は、下記の式（９）に示す伝達特性Ｇｒλ（ｓ）によって表される。規範ピッチ角応答の伝達特性Ｇｒλ（ｓ）は、伝達特性Ｇｐλ（ｓ）の減衰係数ζλを１とし、振動特性を有しない伝達特性とすることによって得られる。以下では、規範ピッチ角応答の伝達特性Ｇｒλ（ｓ）を用いて演算するピッチ角（λ）を、電動車両１００の規範ピッチ角λｒという。なお、電動車両１００に実際に生じたピッチ角λの検出値または推定値を、規範ピッチ角λｒとの区別のために、実ピッチ角λという場合がある。
　ピッチレートλ′（ピッチ角速度）は、ピッチ角λを微分することによって求められる。したがって、ピッチレートλ′は、伝達特性Ｇｐλ′（ｓ）を用いて、下記の式（１０）に示す形式で表すことができる。伝達特性Ｇｐλ′（ｓ）は、前輪２２及び後輪３２の駆動力Ｆｆ，Ｆｒからピッチレートλ′までの伝達特性である。伝達特性Ｇｐλ′（ｓ）は、下記の式（１１）で表される。
　ピッチレートλ′の規範応答（以下、規範ピッチレート応答という）は、下記の式（１２）に示す伝達特性Ｇｒλ′（ｓ）によって表される。規範ピッチレート応答の伝達特性Ｇｒλ′（ｓ）は、伝達特性Ｇｐλ′（ｓ）の減衰係数ζλを１とし、振動特性を有しない伝達特性とすることによって得られる。以下では、規範ピッチレート応答の伝達特性Ｇｒλ′（ｓ）を用いて演算するピッチレート（λ′）を、電動車両１００の規範ピッチレートλｒ′という。なお、電動車両１００に実際に生じたピッチレートλ′の検出値または推定値を、規範ピッチレートλｒ′との区別のために、実ピッチレートλ′という場合がある。
　電動車両１００をピッチングさせる外乱（以下、ピッチ外乱ｄという）が生じた場合に、ピッチングを抑制するために前輪２２及び後輪３２の間で移動させるべき駆動力の量（以下、駆動力移動量という）をＦｄとする。このとき、ピッチ角抑制演算処理後の前輪及び後輪の駆動力指令値である補正駆動力指令値Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊は、基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊と、駆動力移動量Ｆｄと、を用いて、例えば、下記の式（１３）によって表される。
　そして、前輪２２及び後輪３２の間で駆動力を移動させたときのピッチレートλ′は、式（１０）のＦｆ，Ｆｒに式（１３）のＦｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊を代入することにより、下記の式（１４）で表すことができる。
　したがって、駆動力移動量Ｆｄからピッチレートλ′までの伝達特性は、規範ピッチレート応答の逆モデル（１／Ｇｐλ′（ｓ））を用いて、下記の式（１５）で表される。
　また、ピッチ外乱ｄが生じたときのピッチレートλ′は、式（１０）にピッチ外乱ｄを加えることにより、下記の式（１６）で表される。このとき、駆動力移動量Ｆｄが、外乱応答を決定するフィルタ（以下、外乱応答フィルタという）Ｈｄ（ｓ）、規範ピッチレートλｒ′、及び、ピッチレートλ′を用いて、下記の式（１７）の形式で表すことができるものとすると、ピッチ外乱ｄからピッチレートλ′までの伝達特性（λ′／ｄ）は、下記の式（１８）で表される。
　そして、ピッチ外乱ｄからピッチレートλ′までの伝達特性（λ′／ｄ）が、規範ピッチレート応答の伝達特性Ｇｒλ′（ｓ）と同様に、下記の式（１９）に示す規範外乱応答Ｇｒｄ（ｓ）で表せるものとして式（１８）を解くと、外乱応答フィルタＨｄ（ｓ）は、下記の式（２０）で表される。すなわち、外乱応答フィルタＨｄ（ｓ）は、固有角振動数ωλにおけるバンドパスフィルタで構成することができる。
　なお、ここでは、駆動力移動量Ｆｄからピッチレートλ′までの伝達特性（λ′／Ｆｄ）、及び、ピッチ外乱ｄからピッチレートλ′までの伝達特性（λ′／ｄ）について説明したが、これに倣って、駆動力移動量Ｆｄからピッチ角λまでの伝達特性（λ／Ｆｄ）、及び、ピッチ外乱ｄからピッチ角λまでの伝達特性（λ／ｄ）を特定することができる。
　図６は、ピッチ角演算処理（Ｓ２０３）を行うための構成を示すブロック図である。図６に示すように、コントローラ１４は、ピッチ角演算処理（Ｓ２０３）を行うための構成として、規範ピッチ応答演算部４１、偏差演算部４２、駆動力移動量演算部４３、位相進み補償部４４、指令値補正部４５、及び、位相差補償部４６を含む。なお、規範ピッチ応答演算部４１、偏差演算部４２、駆動力移動量演算部４３、及び、位相進み補償部４４は、フィードバック補償器４７を構成する。
　規範ピッチ応答演算部４１は、前輪２２及び後輪３２に対する駆動力指令値に基づいて、電動車両１００の規範ピッチ応答（λｒ及び／またはλｒ′）を演算する。本実施形態では、規範ピッチ応答演算部４１は、伝達特性Ｇｐλ′（ｓ）を用いることにより、基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊に基づいて規範ピッチレートλｒ′を演算する。規範ピッチ応答演算部４１の具体的構成については詳細を後述する。
　なお、規範ピッチ応答演算部４１は、伝達特性Ｇｐλ（ｓ）を用いて、規範ピッチ角λｒを演算してもよい。この場合、本実施形態において規範ピッチレートλｒ′及び実ピッチレートλ′用いる後続の演算は、規範ピッチ角λｒ及び実ピッチ角λを用いた演算に置き換えられる。また、規範ピッチ応答演算部４１は、補正駆動力指令値Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊に基づいて、規範ピッチ応答を演算してもよい。
　偏差演算部４２は、実ピッチ応答を取得し、規範ピッチ応答と実ピッチ応答の差分を演算する。本実施形態では、偏差演算部４２は、規範ピッチ応答λｒ′と実ピッチレートλ′の偏差Δλ′（＝λｒ′－λ′）を演算する。なお、偏差演算部４２は、実ピッチ応答を取得する実ピッチ応答取得部として機能する。
　駆動力移動量演算部４３は、原則として、規範ピッチ応答と実際のピッチ応答との差分に基づき、電動車両１００のピッチ応答を抑制する駆動力移動量Ｆｄを演算する。本実施形態では、駆動力移動量演算部４３は、伝達特性Ｇｐλ′（ｓ）の逆特性１／Ｇｐλ′（ｓ）を用いて、規範ピッチレートλｒ′と実ピッチレートλ′の偏差Δλ′に基づき、駆動力移動量Ｆｄを演算する。駆動力移動量演算部４３の具体的構成については詳細を後述する。
　位相進み補償部４４は、駆動力移動量演算部４３が演算した駆動力移動量Ｆｄに対して位相進み補償処理を施すことにより、位相を補正した駆動力移動量（以下、補正駆動力移動量Ｆｄ′という）を演算する。位相進み補償処理は、電動車両１００に生じるピッチングの共振周波数ｆλ（＝２πωλ）を含む所定周波数帯の位相を進める処理である。位相進み補償処理は、下記の式（２１）に示す伝達特性Ｇλｆｆ（ｓ）で表される。
　位相進み補償処理の伝達特性Ｇλｆｆ（ｓ）が有する時定数τｆｆ１，τｆｆ２は、位相進み補償処理によって位相が進む周波数の範囲（すなわち上記の所定周波数帯）を決定するパラメータである。分子の時定数τｆｆ１によって所定周波数帯の上限が変化し、分母の時定数τｆｆ２によって所定周波数帯の下限が変化する。分母の時定数τｆｆ２は、１よりも小さい係数α（α＜１）と分子の時定数τｆｆ１を用いて、τｆｆ２＝α×τｆｆ１で表される。時定数τｆｆ１，τｆｆ２及び係数αは、実験またはシミュレーション等に基づいて予め設定される。
　本実施形態では、伝達特性Ｇλｆｆ（ｓ）の時定数τｆｆ１，τｆｆ２は、フロントモータ２１またはリアモータ３１のトルク（Ｔｆ，Ｔｒ）の出力から実ピッチ応答（λ，λ′）が発生するまでの遅れ時間ＤＴλに基づいて設定される。本実施形態では、τｆｆ１＝ＤＴλである。これにより、位相進み補償処理によって位相が進む所定周波数帯は、少なくともピッチングの共振周波数ｆλを含むものとなる。具体的には、所定周波数帯は、ｆＬ＝１／τｆｆ１＜ｆλ＜ｆＨ＝１／τｆｆ２の範囲を含む。角振動数で表せば、所定周波数帯は、ｆＬ／２π＝ωＬ＜ωλ＜ωＨ＝ｆＨ／２πの範囲を含む。換言すれば、位相進み補償処理によって、少なくともピッチングの共振周波数ｆλを含む所定周波数帯（ｆＬ＜ｆ＜ｆＨ）における駆動力移動量Ｆｄの位相遅れが低減される。本実施形態では、位相進み補償処理のゲインは、上記係数αの設定により、上記所定範囲における駆動力移動量Ｆｄの位相遅れがほぼゼロ度（０ｄｅｇ）となるように調整される。
　なお、ピッチングの共振周波数ｆλは、概ね、電動車両１００の車両質量とサスペンション特性（Ｋｆ，Ｋｒ，Ｃｆ，Ｃｒ）によって定まる。すなわち、ピッチングの共振周波数ｆλは、電動車両１００の具体的な構成によって異なる。但し、典型的には、共振周波数ｆλは約１Ｈｚ以上約２Ｈｚ以下である（１≦ｆλ≦２）。したがって、位相進み補償処理が位相を進める所定周波数帯は、この１～２Ｈｚの周波数帯を含むことが特に好ましい。上記のように、伝達特性Ｇλｆｆ（ｓ）の時定数τｆｆ１，τｆｆ２を、フロントモータ２１またはリアモータ３１のトルク（Ｔｆ，Ｔｒ）の出力から実ピッチ応答（λ，λ′）が発生するまでの遅れ時間ＤＴλに基づいて設定すれば、通常、１～２Ｈｚの周波数帯は、所定周波数帯に含まれる。
　指令値補正部４５は、補正駆動力移動量Ｆｄ′に基づいて、基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊を補正することにより、補正駆動力指令値Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊を演算する。本実施形態では、指令値補正部４５は、第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊に補正駆動力移動量Ｆｄ′を加算し、第１後輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊から補正駆動力移動量Ｆｄ′を減算することにより、補正駆動力指令値Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊を演算する。
　位相差補償部４６は、補正駆動力指令値Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊における前輪２２及び後輪３２の位相差が低減するように、補正駆動力指令値Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊に対して位相差補償処理を施す。具体的には、位相差補償部４６は、第１位相差補償器４８と第２位相差補償器４９を含む。
　第１位相差補償器４８は、伝達特性Ｇｒ（ｓ）及び伝達特性Ｇｒｒ（ｓ）を用いて、位相差補償処理を行う。伝達特性Ｇｒ（ｓ）は、フロントモータ２１のトルクＴｆからフロントモータ２１の回転数Ｎｆまでの伝達特性である。伝達特性Ｇｒｒ（ｓ）は、リアモータ３１のトルクＴｒからリアモータ３１の回転数Ｎｒまでの伝達特性である。伝達特性Ｇｒ（ｓ），Ｇｒｒ（ｓ）には制振制御が含まれ、伝達特性Ｇｒ（ｓ），Ｇｒｒ（ｓ）は、それぞれ前輪２２及び後輪３２の動特性を表す。
　本実施形態では、第１位相差補償器４８は、第２前輪駆動力指令値Ｔｆ２ ＊を、伝達特性Ｇｒ（ｓ）の逆特性１／Ｇｒ（ｓ）と伝達特性Ｇｒｒ（ｓ）で構成される位相差補償フィルタＧｒｒ（ｓ）／Ｇｒ（ｓ）で処理することにより、前輪２２及び後輪３２の位相差を低減する。位相差補償フィルタＧｒｒ（ｓ）／Ｇｒ（ｓ）は、下記の式（２２）で表される。式（２２）において、固有角振動数ωｐｆは、フロント駆動システム１１（ドライブシャフト２７）のねじり振動の共振周波数ｆｐｆに対応する。同様に、固有角振動数ωｐｒは、リア駆動システム１２（ドライブシャフト３７）のねじり振動の共振周波数ｆｐｒに対応する。
　なお、伝達特性Ｇｒ（ｓ）は下記の式（２３）に示す形式で表される。同様に、伝達特性Ｇｒｒ（ｓ）は下記の式（２４）に示す形式で表される。
　また、第１位相差補償器４８は、第２後輪駆動力指令値Ｔｒ２ ＊を補正することにより、前輪２２及び後輪３２の位相差を低減することができる。この場合、第２後輪駆動力指令値Ｔｒ２ ＊を処理する位相差補償フィルタＧｒ（ｓ）／Ｇｒｒ（ｓ）は、伝達特性Ｇｒｒ（ｓ）の逆特性１／Ｇｒｒ（ｓ）と、伝達特性Ｇｒ（ｓ）で構成される。
　第２位相差補償器４９は、フロントモータ２１のトルクＴｆから実ピッチ応答（λ，λ′）までの遅れ時間τｆとリアモータ３１のトルクＴｒから実ピッチ応答（λ，λ′）までの遅れ時間τｒの差分Δτｆｒに基づいて、位相差補償処理を行う。本実施形態では、第２位相差補償器４９は、遅れ時間τｆ，τｒのうち、遅れが小さい方の補正駆動力指令値を差分Δτｆｒに応じて遅延させることにより、補正駆動力指令値Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊の位相差を低減する。例えば、τｆ＜τｒであるときには、第２位相差補償器４９は、第２前輪駆動力指令値Ｆｆ２ ＊の位相を差分Δτｆｒに応じて遅延させる。これとは逆に、τｆ＞τｒであるときには、第２位相差補償器４９は、第２後輪駆動力指令値Ｆｒ２ ＊の位相を差分Δτｆｒに応じて遅延させる。遅れ時間τｆ，τｒは、電動車両１００の具体的構成によって予め定まる。このため、第２位相差補償器４９による位相差補償処理の対象及び補正量は、実験またはシミュレーションに基づいて予め定められる。
　図７は、規範ピッチ応答演算部４１の構成を示すブロック図である。図７に示すように、むだ時間処理部５１，５２、フィルタ処理部５３，５４、ピッチングモーメント乗算部５５，５６、加算部５７、フィルタ処理部５８、及び、むだ時間処理部５９を含む。
　むだ時間処理部５１，５２は、基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊の入力からピッチ応答が生じるまでのむだ時間に応じて、基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊の位相を調整する。ここでは、むだ時間処理部５１は、遅れ時間τｆに基づいて第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊の位相を調整する。むだ時間処理部５１は、ｅｘｐ（－τｆｓ）で表される。同様に、むだ時間処理部５２は、遅れ時間τｒに基づいて第１後輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊の位相を調整する。むだ時間処理部５２は、ｅｘｐ（－τｒｓ）で表される。
　フィルタ処理部５３は、伝達特性Ｇｒ（ｓ）を用いて第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊をフィルタリングする。同様に、フィルタ処理部５４は、伝達特性Ｇｒｒ（ｓ）を用いて第１前輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊をフィルタリングする。これにより、フィルタ処理部５３，５４は、規範ピッチ応答の演算において、制振制御によって生じる遅れ（むだ時間）を考慮する。
　ピッチングモーメント乗算部５５は、第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊に対して、前輪２２によるピッチングモーメントＭｆを乗算する。同様に、ピッチングモーメント乗算部５６は、第１前輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊に対して、後輪３２によって生じるピッチングモーメントＭｒを乗算する。
　加算部５７は、ピッチングモーメントＭｆを乗算した第１前輪駆動力指令値Ｆｆ１ ＊とピッチングモーメントＭｒを乗算した第１後輪駆動力指令値Ｆｒ１ ＊を加算する。
　フィルタ処理部５８は、加算部５７の出力を用いて、規範ピッチ応答を演算する。本実施形態では、フィルタ処理部５８は、加算部５７の出力対して、ピッチレートλ′に関する伝達特性Ｇｒλ′（ｓ）を作用させることにより、規範ピッチレートλｒ′を演算する。
　むだ時間処理部５９は、フィルタ処理部５８が出力する規範ピッチ応答に対して、センサ類の検出遅れ各所の通信による遅れ等、遅れ時間τｆ，τｒに含まれない要因によるむだ時間τｓｅｎに応じて、フィルタ処理部５８が出力する規範ピッチ応答の位相を調整する。むだ時間処理部５９は、ｅｘｐ（－τｓｅｎｓ）で表される。
　上記のように、規範ピッチ応答演算部４１は、原則として式（１０）あるいは式（５）に基づいて規範ピッチ応答を演算する。そして、本実施形態では、規範ピッチ応答演算部４１は、上記のとおり、特に、むだ時間処理部５１，５２，５９を含んでいる。このように、規範ピッチ応答の演算において、システムのむだ時間τｆ，τｒ，τｓｅｎを考慮しておくことで、規範ピッチ応答と実ピッチ応答の位相ずれが低減される。その結果、後に、位相進み補償部４４において補正すべき駆動力移動量Ｆｄの位相ずれ（位相遅れ）を予め低減させることができる。
　図８は、駆動力移動量演算部４３の構成を示すブロック図である。図８に示すように、駆動力移動量演算部４３は、前述の式（１７）にしたがって、規範ピッチ応答λｒ′と実ピッチレートλ′の偏差Δλ′から駆動力移動量Ｆｄを演算する。本実施形態では、駆動力移動量演算部４３は、Ｈｄ（ｓ）／Ｇｐλ′（ｓ）の特性を有するフィルタ６１と、フィルタ６１の出力に１／（Ｍｆ－Ｍｒ）を乗算する乗算器６２と、によって構成される。
　なお、規範ピッチ角λｒと実ピッチ角λの偏差Δλから駆動力移動量Ｆｄを演算する場合には、駆動力移動量演算部４３のフィルタ６１は、Ｇｐλ′（ｓ）の代わりにＧｐλ（ｓ）を用いて、Ｈｄ（ｓ）／Ｇｐλ（ｓ）の特性を有するように構成される。
　以下、上記のように構成される電動車両１００が行うピッチ制御の作用について説明する。
　図９は、位相進み補償処理によるゲイン及び位相の変化を示すボード線図である。図９（Ａ）は周波数に対するゲインを示し、図９（Ｂ）は周波数に対する位相を示す。また、図９では、破線によって、比較例のゲイン及び位相を示し、実線によって、本実施形態のゲイン及び位相を示す。比較例は、駆動力移動量Ｆｄに対して位相進み補償処理を行わない（すなわち位相進み補償部４４を有しない）例である。
　図９（Ｂ）に破線で示すように、駆動力移動量演算部４３が演算する駆動力移動量Ｆｄに位相進み補償処理を行わない場合、ピッチングの共振周波数ｆλを含む所定周波数帯（ｆＬ＜ｆ＜ｆＨ）において、駆動力移動量Ｆｄの位相が遅れる。このため、駆動力移動量Ｆｄをそのまま使用して基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊を補正すると、完全には、実ピッチ応答が意図されたピッチ応答に追従しない場合がある。
　これに対し、本実施形態では、図９（Ａ）に実線で示すとおり、位相進み補償を導入したことによって、所定周波数帯及びそれ以降の高い周波数帯において、ゲインが上昇する。そして、図９（Ｂ）に実線で示すように、位相進み補償処理によって、ピッチングの共振周波数ｆλを含む所定周波数帯（ｆＬ＜ｆ＜ｆＨ）において、駆動力移動量Ｆｄの位相遅れが低減される。このように、所定周波数帯における位相遅れが低減された補正駆動力移動量Ｆｄ′を用いて基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊を補正すると、比較例よりも、実ピッチ応答が意図されたピッチ応答に追従しやすくなる。具体的には、以下のとおりである。
　図１０は、比較例における前後加速度、ピッチ角、及び、ピッチレート等の推移を示すグラフである。図１０（Ａ）は、フロントモータ２１のトルクＴｆ、及び、リアモータ３１のトルクＴｒを示す。図１０（Ｂ）は、電動車両１００の加速度Ａｃ（前後加速度）を示す。図１０（Ｃ）は、フロントモータ２１の回転数Ｎｆを示す。図１０（Ｄ）は、リアモータ３１の回転数Ｎｒを示す。図１０（Ｅ）は、ピッチ角λを示す。そして、図１０（Ｆ）は、ピッチレートλ′を示す。ここでは、停車した状態から時刻ｔ１からアクセルが踏み込まれ、電動車両１００が加速（発進）するシーンを例示している。原則的な駆動力の分配比Ｋｆは０．５（前輪：後輪＝５０：５０）である。なお、図１０（Ａ）－（Ｆ）における破線は、前輪２２及び後輪３２の駆動力配分を５０：５０に固定し、駆動力の移動を行わない場合、すなわち、ピッチ制御を行わない場合の各パラメータの推移を示す。
　比較例では、駆動力移動量Ｆｄを用いて基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊が補正される。すなわち、比較例では、駆動力移動量Ｆｄに対して位相進み処理を施さないものの、ピッチ制御自体は行う。このため、時刻ｔ１にアクセルが踏み込まれ、電動車両１００にピッチングが生じると、図１０（Ｂ）に示すように、アクセル開度Ａｐｏに応じた加速度Ａｃは維持されつつも、図１０（Ａ）、図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）に示すように、トルクＴｆ，Ｔｒや回転数Ｎｆ，Ｎｒは、ピッチ制御を行わない場合（破線）と比較して変化する。その結果、図１０（Ｅ）に示すように、比較例では、ピッチ制御を行わない場合（破線）と比較して、ピッチ角λのオーバーシュートが低減される。また、図１０（Ｆ）に示すように、比較例では、ピッチ制御を行わない場合（破線）と比較して、ピッチレートλ′の振動的振る舞い（振幅）が抑制される。すなわち、比較例では、ピッチ制御を行わない場合と比較して、運転者が不快に感じやすいピッチ応答が低減される。
　但し、電動車両１００が加速するときのピッチ角λの理想的な挙動は、加速に応じた一定のピッチ角λまで滑らかに上昇し、収束する挙動である。これに対して、図１０（Ｅ）に示すとおり、比較例では、ピッチ角λは、時刻ｔ２頃に一度上昇が収まり、その後、再上昇して、最終的な値に収束している。このため、比較例のピッチ制御によるピッチ角λの挙動には改善の余地がある。
　また、電動車両１００が加速するときのピッチレートλ′の理想的な挙動は、加速に応じて上昇した後、できる限り、滑らかかつ迅速にゼロに収束する挙動である。これに対して、図１０（Ｆ）に示すとおり、比較例では、ピッチレートλ′の挙動は未だ振動的であり、収束が遅い。このため、比較例のピッチ制御によるピッチレートλ′の挙動には改善の余地がある。
　図１１は、本実施形態における前後加速度、ピッチ角、及び、ピッチレート等の推移を示すグラフである。図１１（Ａ）－（Ｆ）に示す各パラメータは、図１０（Ａ）－（Ｆ）と同様である。また、図１１においても、停車した状態から時刻ｔ１からアクセルが踏み込まれ、電動車両１００が加速（発進）するシーンを示している。原則的な駆動力の分配比Ｋｆは０．５（前輪：後輪＝５０：５０）である。なお、図１１（Ａ）－（Ｆ）における破線は、図１０（Ａ）－（Ｆ）における破線と同様であり、ピッチ制御を行わない場合の各パラメータの推移を示す。
　本実施形態では、位相進み補償処理を施した補正駆動力移動量Ｆｄ′を用いて基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊が補正される。このため、時刻ｔ１にアクセルが踏み込まれ、電動車両１００にピッチングが生じると、図１１（Ｂ）に示すように、アクセル開度Ａｐｏに応じた加速度Ａｃは維持されつつも、図１１（Ａ）、図１１（Ｃ）及び図１１（Ｄ）に示すように、トルクＴｆ，Ｔｒや回転数Ｎｆ，Ｎｒは、ピッチ制御を行わない場合（破線）と比較して変化する。また、これらのパラメータの変化態様は、駆動力移動量Ｆｄに位相進み補償処理を施したことにより、前述の比較例（図１０（Ａ），（Ｃ），（Ｄ））と異なっている。
　その結果、図１１（Ｅ）に示すように、本実施形態では、ピッチ角λは、比較例（図１０（Ｅ））よりも滑らかに上昇し、加速に応じた一定の値に収束している。また、図１１（Ｆ）に示すように、本実施形態では、ピッチレートλ′は、比較例（図１０（Ｆ））と比較して振動的な成分が低減されており、加速に応じて上昇した後、滑らかかつ迅速に収束する。すなわち、本実施形態では、比較例よりも理想的なピッチ応答に近づいている。
　なお、上記図１０及び図１１では、電動車両１００が加速するシーンを例示しているが、これに限らない。本実施形態に係るピッチ制御では、電動車両１００が減速するシーンにおいても、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の挙動が、比較例よりも振動が少ない理想的な挙動に近づく。
　［変形例］
　図１２は、変形例に係るピッチ角制御演算処理（Ｓ２０３）を行うための構成を示すブロック図である。図１２に示すように、コントローラ１４は、フィードバック補償器４７の他に、フィードフォワード補償器７１（ＦＦ補償器）を備えることができる。フィードフォワード補償器７１は、ドライブシャフト２７，３７のねじり振動等の駆動力伝達系で生じる振動の発生が低減されるように、基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊を予め補正する。このように、フィードフォワード補償器７１を併用する場合でも、フィードバック補償器４７は、フィードフォワード補償器７１で補正された基本駆動力指令値Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊を用いて、上記実施形態と同様に、駆動力移動量Ｆｄ及び補正駆動力移動量Ｆｄ′を演算することができる。その結果、フィードフォワード補償器７１を用いる場合でも、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動的な変化は抑制される。
　以上のように、上記実施形態及び変形例に係る電動車両の制御方法は、前輪２２を駆動するフロントモータ２１と、後輪３２を駆動するリアモータ３１と、を有する電動車両１００において、前輪２２と後輪３２の間で駆動力を移動させることにより、電動車両１００のピッチングを制御する、電動車両の制御方法である。この制御方法では、前輪２２及び後輪３２の駆動力を指令する駆動力指令値（Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊）に基づいて、ピッチングに関する規範応答である規範ピッチ応答（λｒ′またはλｒ）を演算し、ピッチングに関する実際の応答である実ピッチ応答（λ′またはλ）を取得し、規範ピッチ応答（λｒ′またはλｒ）と実ピッチ応答（λ′またはλ）に基づいて、前輪２２と後輪３２の間で移動させる駆動力を表す駆動力移動量Ｆｄを演算する。そして、駆動力移動量Ｆｄに対し、ピッチングの共振周波数ｆλを含む所定周波数帯（ｆＬ＜ｆ＜ｆＨ）の位相を進める位相進み補償処理を施すことにより、補正駆動力移動量Ｆｄ′を演算し、補正駆動力移動量Ｆｄ′を用いて駆動力指令値（Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊）を補正することにより、補正駆動力指令値（Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊）を演算し、この補正駆動力指令値（Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊）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。
　このように、駆動力移動量Ｆｄに位相進み補償処理を施し、ピッチングの共振周波数ｆλを含む所定周波数帯（ｆＬ＜ｆ＜ｆＨ）の位相を進めた補正駆動力移動量Ｆｄ′を用いてピッチ制御を行うと、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動を抑制することができる。すなわち、従来のピッチ制御と比較して、ピッチ角λやピッチレートλ′の挙動は、振動が低減された理想的な挙動に近づく。
　上記実施形態及び変形例に係る電動車両の制御方法では、フロントモータ２１またはリアモータ３１のトルク（Ｔｆ，Ｔｒ）から実ピッチ応答（λ′またはλ）までの遅れ時間（τｆまたはτｒ）に基づいて、位相進み補償処理における所定周波数帯の幅（ｆＬ及びｆＨ）を設定する。
　このように、位相進み補償処理の特性（Ｇλｆｆ（ｓ）の特性）を、トルクＴｆ，Ｔｒから実ピッチ応答までの遅れ時間（τｆまたはτｒ）に基づいて設定すれば、位相進み補償処理における所定周波数帯は、少なくともピッチングの共振周波数ｆλを含むものとなり、駆動力移動量Ｆｄの位相遅れが低減される。その結果、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動が抑制されやすい。
　上記実施形態及び変形例に係る電動車両の制御方法における位相進み補償処理では、少なくとも共振周波数ｆλにおいて、駆動力移動量Ｆｄの位相遅れがゼロ度（０ｄｅｇ）となるように、駆動力移動量Ｆｄの位相を進める。
　このように、駆動力移動量Ｆｄの位相遅れがピッチングの共振周波数ｆλにおいてほぼゼロ度となるように、駆動力移動量Ｆｄに対して位相進み補償処理を施すと、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動を特に抑制しやすい。
　上記実施形態及び変形例に係る電動車両の制御方法では、位相進み補償処理における所定周波数帯（ｆＬ＜ｆ＜ｆＨ）は、少なくとも１Ｈｚ以上２Ｈｚ以下の範囲を含む。
　電動車両１００の典型的なピッチングの共振周波数ｆλは１～２Ｈｚ程度であるから、上記のように、位相進み補償処理によって、１Ｈｚ以上２Ｈｚ以下の範囲において駆動力移動量Ｆｄの位相を進ませると、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動を特に抑制しやすい。
　上記実施形態及び変形例に係る電動車両の制御方法では、フロントモータ２１またはリアモータ３１のトルク（Ｔｆ，Ｔｒ）から実ピッチ応答（λ′またはλ）までの遅れ時間（τｆまたはτｒ）に基づいて、規範ピッチ応答（λｒ′またはλｒ）の位相を調整し、駆動力移動量Ｆｄの演算は、位相を調整した規範ピッチ応答（λｒ′またはλｒ）を用いて行う。
　駆動力移動量Ｆｄに対して位相進み補償処理を施す場合、上記のように、トルク（Ｔｆ，Ｔｒ）の入力から実ピッチ応答（λ′，λ）が現れるまでの遅れ時間（τｆ，τｒ）を、規範ピッチ応答（λ′，λ）の演算において予め考慮すると、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動を特に抑制しやすい。これは、遅れ時間（τｆ，τｒ）を考慮して規範ピッチ応答（λｒ′，λｒ）を演算すると、実ピッチ応答（λ′，λ）と規範ピッチ応答（λｒ′，λｒ）の位相が一致し、その結果、これらの偏差Δλを用いて演算する駆動力移動量Ｆｄの正確性が向上するからである。
　上記実施形態及び変形例に係る電動車両の制御方法では、フロントモータ２１のトルクＴｆから実ピッチ応答（λ′またはλ）までの遅れ時間τｆとリアモータ３１のトルクＴｒから実ピッチ応答（λ′またはλ）までの遅れ時間τｒの差分Δτｆｒに基づいて、補正駆動力指令値（Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊）に対して、さらに、前輪２２と後輪３２の位相差を低減する位相差補償処理を施す。
　このように、補正駆動力指令値（Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊）に対してさらに位相差補償処理を施すと、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動を特に抑制しやすい。特に上記のように、フロント駆動システム１１及びリア駆動システム１２における実ピッチ応答の遅れ時間τｆ，τｒの差分Δτｆｒに基づいた位相差補償処理は、駆動力移動量Ｆｄに対する位相進み補償処理の設定誤差を補償する。すなわち、τｆとτｒに実質的な違いがある場合でも、駆動力移動量Ｆｄに対する位相進み補償処理をτｆとτｒのどちらに基づいて設定したかに依らず、特に良好に、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動が抑制される。
　上記実施形態及び変形例に係る電動車両の制御方法では、フロントモータ２１のトルクＴｆからフロントモータ２１の回転数Ｎｆまでの伝達特性Ｇｒ（ｓ）と、リアモータ３１のトルクＴｒからリアモータ３１の回転数Ｎｒまでの伝達特性Ｇｒｒ（ｓ）を用いて、補正駆動力指令値（Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊）に対して、さらに、前輪２２と後輪３２の位相差を低減する位相差補償処理を施す。
　このように、補正駆動力指令値（Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊）に対してさらに位相差補償処理を施すと、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動を特に抑制しやすい。特に上記のように、伝達特性Ｇｒ（ｓ）及び伝達特性Ｇｒｒ（ｓ）に基づいた位相差補償処理は、制振制御を含めた前輪２２と後輪３２の動特性の相違によって生じる誤差を低減することができる。その結果、特に良好に、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動が抑制される。
　上記実施形態及び変形例に係る電動車両の制御装置は、前輪２２を駆動するフロントモータ２１と、後輪３２を駆動するリアモータ３１と、を有する電動車両１００において、前輪２２と後輪３２の間で駆動力を移動させることにより、電動車両１００のピッチングを制御する、電動車両の制御装置（コントローラ１４）である。この制御装置（コントローラ１４）は、前輪２２及び後輪３２の駆動力を指令する駆動力指令値（Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊）に基づいて、ピッチングに関する規範応答である規範ピッチ応答（λｒ′またはλｒ）を演算する規範ピッチ応答演算部４１と、ピッチングに関する実際の応答である実ピッチ応答（λ′またはλ）を取得する実ピッチ応答取得部（４２）と、規範ピッチ応答（λｒ′またはλｒ）と実ピッチ応答（λ′またはλ）に基づいて、前輪２２と後輪３２の間で移動させる駆動力を表す駆動力移動量Ｆｄを演算する駆動力移動量演算部４３と、駆動力移動量Ｆｄに対し、ピッチングの共振周波数ｆλを含む所定周波数帯（ｆＬ＜ｆ＜ｆＨ）の位相を進める位相進み補償処理を施すことにより、補正駆動力移動量Ｆｄ′を演算する位相進み補償部４４と、補正駆動力移動量Ｆｄ′を用いて駆動力指令値（Ｆｆ１ ＊，Ｆｒ１ ＊）を補正することにより、補正駆動力指令値（Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊）を演算する指令値補正部４５と、を備え、補正駆動力指令値（Ｆｆ２ ＊，Ｆｒ２ ＊）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。
　このように、駆動力移動量Ｆｄに位相進み補償処理を施し、ピッチングの共振周波数ｆλを含む所定周波数帯（ｆＬ＜ｆ＜ｆＨ）の位相を進めた補正駆動力移動量Ｆｄ′を用いてピッチ制御を行うと、ピッチ角λ及びピッチレートλ′の振動を抑制することができる。すなわち、従来のピッチ制御と比較して、ピッチ角λやピッチレートλ′の挙動は、振動が低減された理想的な挙動に近づく。
　以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、上記実施形態及び変形例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。

Claims (8)

  1. 　前輪を駆動するフロントモータと、後輪を駆動するリアモータと、を有する電動車両において、前記前輪と前記後輪の間で駆動力を移動させることにより、前記電動車両のピッチングを制御する、電動車両の制御方法であって、
    　前記前輪及び前記後輪の駆動力を指令する駆動力指令値に基づいて、前記ピッチングに関する規範応答である規範ピッチ応答を演算し、
    　前記ピッチングに関する実際の応答である実ピッチ応答を取得し、
    　前記規範ピッチ応答と前記実ピッチ応答に基づいて、前記前輪と前記後輪の間で移動させる駆動力を表す駆動力移動量を演算し、
    　前記駆動力移動量に対し、前記ピッチングの共振周波数を含む所定周波数帯の位相を進める位相進み補償処理を施すことにより、補正駆動力移動量を演算し、
    　前記補正駆動力移動量を用いて前記駆動力指令値を補正することにより、補正駆動力指令値を演算し、
    　前記補正駆動力指令値に基づいて、前記フロントモータ及び前記リアモータを駆動する、
    電動車両の制御方法。
  2. 　請求項１に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記フロントモータまたは前記リアモータのトルクから前記実ピッチ応答までの遅れ時間に基づいて、前記位相進み補償処理における前記所定周波数帯の幅を設定する、
    電動車両の制御方法。
  3. 　請求項１に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記位相進み補償処理では、少なくとも前記共振周波数において、前記駆動力移動量の位相遅れがゼロ度となるように、前記駆動力移動量の位相を進める、
    電動車両の制御方法。
  4. 　請求項１に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記位相進み補償処理における前記所定周波数帯は、少なくとも１Ｈｚ以上２Ｈｚ以下の範囲を含む、
    電動車両の制御方法。
  5. 　請求項１に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記フロントモータまたは前記リアモータのトルクから前記実ピッチ応答までの遅れ時間に基づいて、前記規範ピッチ応答の位相を調整し、
    　前記駆動力移動量の演算は、位相を調整した前記規範ピッチ応答を用いて行う、
    電動車両の制御方法。
  6. 　請求項１に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記フロントモータのトルクから前記実ピッチ応答までの遅れ時間と前記リアモータのトルクから前記実ピッチ応答までの遅れ時間の差分に基づいて、前記補正駆動力指令値に対して、さらに、前記前輪と前記後輪の位相差を低減する位相差補償処理を施す、
    電動車両の制御方法。
  7. 　請求項１に記載の電動車両の制御方法であって、
    　前記フロントモータのトルクから前記フロントモータの回転数までの伝達特性と、前記リアモータのトルクから前記リアモータの回転数までの伝達特性を用いて、前記補正駆動力指令値に対して、さらに、前記前輪と前記後輪の位相差を低減する位相差補償処理を施す、
    電動車両の制御方法。
  8. 　前輪を駆動するフロントモータと、後輪を駆動するリアモータと、を有する電動車両において、前記前輪と前記後輪の間で駆動力を移動させることにより、前記電動車両のピッチングを制御する、電動車両の制御装置であって、
    　前記前輪及び前記後輪の駆動力を指令する駆動力指令値に基づいて、前記ピッチングに関する規範応答である規範ピッチ応答を演算する規範ピッチ応答演算部と、
    　前記ピッチングに関する実際の応答である実ピッチ応答を取得する実ピッチ応答取得部と、
    　前記規範ピッチ応答と前記実ピッチ応答に基づいて、前記前輪と前記後輪の間で移動させる駆動力を表す駆動力移動量を演算する駆動力移動量演算部と、
    　前記駆動力移動量に対し、前記ピッチングの共振周波数を含む所定周波数帯の位相を進める位相進み補償処理を施すことにより、補正駆動力移動量を演算する位相進み補償部と、
    　前記補正駆動力移動量を用いて前記駆動力指令値を補正することにより、補正駆動力指令値を演算する指令値補正部と、
    を備え、
    　前記補正駆動力指令値に基づいて、前記フロントモータ及び前記リアモータを駆動する、
    電動車両の制御装置。
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