特許 6787410 電動車両の制御方法、及び、制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6787410

(24)【登録日】2020年11月2日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】電動車両の制御方法、及び、制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 9/18 20060101AFI20201116BHJP

   B60L 7/18 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   B60L9/18 J

   B60L7/18

【請求項の数】5

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-563972(P2018-563972)

(86)(22)【出願日】2017年1月24日

(86)【国際出願番号】JP2017002382

(87)【国際公開番号】WO2018138780

(87)【国際公開日】20180802

【審査請求日】2019年7月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】九十歩 直照

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 達也

(72)【発明者】

【氏名】新藤 郁真

【審査官】 佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１０５０７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−３０３３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１５２９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０６１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１３３７９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ １／００−５８／４０

Ｂ６０Ｗ １０／００−２０／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクセル操作量に応じた制動力又は駆動力を車両に与えるモータを備え、前記アクセル操作量が所定値未満の時は前記制動力を制御し、前記アクセル操作量が所定値以上の時は前記駆動力を制御する電動車両の制御方法において、
勾配に関連する抵抗成分として前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
前記制動力を前記外乱トルク推定値に応じて前記抵抗成分を打ち消すように増減させる補正を実行し、
所定勾配以上の降坂路では、前記制動力の補正量を低減し、
前記所定勾配において前記アクセル操作量が０の場合に車両の停車状態を維持するトルク値に基づいて、前記補正量の上限値を算出する、
電動車両の制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載の電動車両の制御方法において、
前記補正量の上限値が設定される場合は、
前記所定勾配は、前記アクセル操作量が０の場合に車両に発生する前記制動力に前記上限値の補正量を加算して得られる制動トルクにより停車可能な勾配の最大値が設定される、
電動車両の制御方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の電動車両の制御方法において、
前記所定勾配よりも急な所定急勾配以上の降坂路では、前記補正量を、前記アクセル操作量が０の場合に車両に発生する制動力により車両の加速度が０以下になるように設定する、
電動車両の制御方法。

【請求項4】

請求項３に記載の電動車両の制御方法において、
前記所定急勾配は、前記アクセル操作量が０の場合に車両に発生する制動力により車両の加速度が０となる勾配に設定される、
電動車両の制御方法。

【請求項5】

アクセル操作量に応じた制動力又は駆動力を車両に与えるモータと、前記アクセル操作量が所定値未満の時は前記制動力を制御し、前記アクセル操作量が所定値以上の時は前記駆動力を制御するコントローラと、を備える電動車両の制御装置において、
前記コントローラは、
勾配に関連する抵抗成分として前記モータに作用する外乱トルクを推定し、
前記制動力を前記外乱トルク推定値に応じて前記抵抗成分を打ち消すように増減させる補正を実行し、
所定勾配以上の降坂路では、前記制動力の前記補正量を低減し、
前記所定勾配において前記アクセル操作量が０の場合に車両の停車状態を維持するトルク値に基づいて、前記補正量の上限値を算出する、
電動車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車両の制御方法、又は、制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の加減速度制御システムにおいて、アクセル操作量が所定値未満の時はアクセル操作量に応じて減速度を制御し、アクセル操作量が所定値以上の時はアクセル操作量に応じて加速度を制御する技術が知られている（ＪＰ２０００−２０５０１５Ａ参照）。この加減速度制御システムによれば、アクセル操作量に応じた目標加減速度を設定することができるので、目標加減速度が０に設定されたアクセル操作量であれば、勾配路であっても、アクセル操作量の調整を要さずに一定の車速を保つことができる。

【発明の概要】

【0003】

ここで、ＪＰ２０００−２０５０１５Ａでは、車両が走行する路面勾配の変化に応じて変化する加減速度及び速度の変化を抑制するため、車両の目標加減速度を路面勾配の大きさに応じて補正する勾配補正が実行される。そのため、一般的に、所定以上の降り勾配において、車両は加速するものであるが、勾配補正を行う車両においては、降り勾配において減速度が増加補正されることにより、降り勾配にも関わらず車両に大きな減速度が発生し、ドライバに違和感を与える場合がある。

【0004】

本発明は、降り勾配にて勾配の大きさに応じた勾配補正量を低減することで、ドライバに生じる違和感を抑制する技術を提供することを目的とする。

【0005】

本発明の一態様における車両の制御方法は、アクセル操作量に応じた制動力又は駆動力を車両に与えるモータを備え、アクセル操作量が所定値未満の時は制動力を制御し、アクセル操作量が所定値以上の時は駆動力を制御する電動車両の制御方法であって、勾配に関連する抵抗成分としてモータに作用する外乱トルクを推定し、制動力を外乱トルク推定値に応じて抵抗成分を打ち消すように増減させる補正を実行する。そして、所定勾配以上の降坂路では、制動力の補正量を低減する。補正量の上限値は、所定勾配においてアクセル操作量が０の場合に車両の停車状態を維持するトルク値に基づいて算出される。

【0006】

本発明の実施形態については、添付された図面とともに以下に詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態における電動車両の制御装置を備えた電気自動車の主要構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、一実施形態における電動車両の制御装置が備えるモータコントローラによって行われるモータ電流制御の処理の流れを示すフローチャートである。

【図3】図３は、アクセル開度−トルクテーブルの一例を示す図である。

【図4】図４は、一実施形態における第１のトルク目標値を算出する方法を説明するための図である。

【図5】図５は、外乱トルク推定値を算出する方法を説明するための図である。

【図6】図６は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。

【図7】図７は、停止制御処理を実現するためのブロック図である。

【図8】図８は、モータ回転速度に基づいてモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出する方法を説明するための図である。

【図9】図９は、減速度制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】図１０は、一実施形態における勾配補正量低減率の算出方法を説明するための図である。

【図11】図１１は、一実施形態の電動車両の制御装置による制御結果の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下では、本発明による電動車両の制御装置を、電動機（以下、電動モータ、或いは単にモータと呼ぶ）を駆動源とする電気自動車に適用した例について説明する。

【0009】

[一実施形態]
図１は、一実施形態における電動車両の制御装置を備えた電気自動車の主要構成を示すブロック図である。本発明の電動車両の制御装置は、車両の駆動源の一部または全部として電動モータを備え、電動モータの駆動力により走行可能な電動車両に適用可能である。電動車両には、電気自動車だけでなく、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車も含まれる。特に、本実施形態における電動車両の制御装置は、アクセルペダルの操作のみで車両の加減速や停止を制御することができる車両に適用することができる。この車両ではドライバは、加速時にアクセルペダルを踏み込み、減速時や停止時には、踏み込んでいるアクセルペダルの踏み込み量を減らすか、または、アクセルペダルの踏み込み量をゼロとする。なお、登坂路においては、車両の後退を防ぐためにアクセルペダルを踏み込みつつ停止状態に近づく場合もある。

【0010】

モータコントローラ２は、車速Ｖ、アクセル開度θ、モータ（三相交流モータ）４の回転子位相α、モータ４の三相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ等の車両状態を示す信号がデジタル信号として入力される。モータコントローラ２は、入力された信号に基づいて、モータ４を制御するためのＰＷＭ信号を生成する。また、モータコントローラ２は、生成したＰＷＭ信号に応じてインバータ３のスイッチング素子を開閉制御する。モータコントローラ２はさらに、ドライバによるアクセル操作量、あるいは、ブレーキペダル１０の操作量に応じて、摩擦制動量指令値を生成する。

【0011】

また、モータコントローラ２は、アクセル操作量（アクセル開度）が所定値未満の時は車両に発生する制動力を制御し、アクセル操作量が所定値以上の時は車両に発生する駆動力を制御するコントローラとして機能する。

【0012】

インバータ３は、相ごとに備えられた２個のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴやＭＯＳ−ＦＥＴ等のパワー半導体素子）をオン／オフすることにより、バッテリ１から供給される直流の電流を交流に変換し、モータ４に所望の電流を流す。

【0013】

モータ４は、インバータ３から供給される交流電流により駆動力を発生し、減速機５およびドライブシャフト８を介して、左右の駆動輪９ａ、９ｂに駆動力を伝達する。また、モータ４は、車両の走行時に駆動輪９ａ、９ｂに連れ回されて回転するときに、回生駆動力を発生させることで、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。この場合、インバータ３は、モータ４の回生運転時に発生する交流電流を直流電流に変換して、バッテリ１に供給する。

【0014】

電流センサ７は、モータ４に流れる３相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する。ただし、３相交流電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの和は０であるため、任意の２相の電流を検出して、残りの１相の電流は演算により求めても良い。

【0015】

回転センサ６は、例えばレゾルバやエンコーダであり、モータ４の回転子位相αを検出する。

【0016】

ブレーキコントローラ１１は、モータコントローラ２で生成された摩擦制動量指令値に応じたブレーキ液圧を発生させるブレーキアクチュエータ指令値を摩擦ブレーキ１３に出力する。

【0017】

液圧センサ１２は、ブレーキ制動量検出手段として機能し、摩擦ブレーキ１３のブレーキ液圧を検出して、検出したブレーキ液圧（摩擦制動量）をブレーキコントローラ１１とモータコントローラ２へ出力する。

【0018】

摩擦ブレーキ１３は、左右の駆動輪９ａ、９ｂにそれぞれ設けられ、ブレーキ液圧に応じてブレーキパッドをブレーキロータに押しつけて、車両に制動力を発生させる。

【0019】

なお、摩擦ブレーキ１３による摩擦制動力は、アクセル操作量と車速等から算出されるドライバの意図する制動トルクに対して、最大回生制動トルクが不足する場合に、モータコントローラ２から出力される摩擦制動量指令値に応じて用いられる制動力として機能する。また、摩擦制動力は、ドライバの意図する制動力が最大回生制動トルクより小さい場合であっても、バッテリ１の満充電時やモータ４の加熱保護等によって回生電力が制限されて、ドライバの所望する制動力を回生制動トルクだけでは賄えない場合にも用いられる。さらに、摩擦制動力は、アクセル操作量に応じて要求される場合だけではなく、ドライバのブレーキペダル操作量により所望される制動力を達成するためにも用いられる。

【0020】

前後Ｇセンサ１５は、主に前後加速度を検出し、検出値をモータコントローラ２へ出力する。これにより、モータコントローラ２は、前後Ｇセンサ検出値に基づいて、モータ４に作用する勾配抵抗と概ね一致する外乱トルク成分を算出することができる。

【0021】

図２は、モータコントローラ２によって実行されるようにプログラムされたモータ電流制御の処理の流れを示すフローチャートである。

【0022】

ステップＳ２０１では、車両状態を示す信号がモータコントローラ２に入力される。ここでは、車速Ｖ（ｍ／ｓ）、アクセル開度θ（％）、モータ４の回転子位相α（ｒａｄ）、モータ４の回転速度Ｎｍ（ｒｐｍ）、モータ４に流れる三相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ、バッテリ１とインバータ３間の直流電圧値Ｖ_dc（Ｖ）、ブレーキ操作量、及び、ブレーキ液圧が入力される。

【0023】

車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）は、車両駆動時において駆動力を伝達する車輪（駆動輪９ａ、９ｂ）の車輪速である。車速Ｖは、車輪速センサ１１ａ、１１ｂや、図示しない他のコントローラより通信にて取得される。または、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）は、回転子機械角速度ωｍにタイヤ動半径ｒを乗算し、ファイナルギヤのギヤ比で除算することにより車速ｖ（ｍ／ｓ）を求め、３６００／１０００を乗算することにより単位変換して求められる。

【0024】

アクセル開度θ（％）は、ドライバによるアクセル操作量を示す指標として、図示しないアクセル開度センサから取得されるか、図示しない車両コントローラ等の他のコントローラから通信にて取得される。

【0025】

モータ４の回転子位相α（ｒａｄ）は、回転センサ６から取得される。モータ４の回転速度Ｎｍ（ｒｐｍ）は、回転子角速度ω（電気角）をモータ４の極対数ｐで除算して、モータ４の機械的な角速度であるモータ回転速度ωｍ（ｒａｄ／ｓ）を求め、求めたモータ回転速度ωｍに６０／（２π）を乗算することによって求められる。回転子角速度ωは、回転子位相αを微分することによって求められる。

【0026】

モータ４に流れる三相交流電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ（Ａ）は、電流センサ７から取得される。

【0027】

直流電圧値Ｖ_dc（Ｖ）は、バッテリ１とインバータ３間の直流電源ラインに設けられた電圧センサ（不図示）、または、バッテリコントローラ（不図示）から送信される電源電圧値から求められる。

【0028】

ブレーキ制動量は、液圧センサ１２が検出したブレーキ液圧センサ値から取得される。あるいは、ドライバのペダル操作によるブレーキペダルの踏み込み量を検出するストロークセンサ（不図示）等による検出値（ブレーキ操作量）がブレーキ制動量として使用されても良い。

【0029】

ステップＳ２０２のトルク目標値算出処理では、モータコントローラ２が第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を設定する。具体的には、まず初めに、ステップＳ２０１で入力されたアクセル開度θおよびモータ回転速度ωｍに応じて算出される駆動力特性の一態様を表した図３に示すアクセル開度−トルクテーブルを参照することにより、ドライバ要求トルクとしての基本トルク目標値Ｔｍ０^*（トルク目標値）が設定される。続いて、勾配抵抗と概ね一致する外乱トルク推定値Ｔｄを求める。そして、基本トルク目標値Ｔｍ０^*に外乱トルク推定値Ｔｄを勾配アシストトルクとして加算することによって、勾配抵抗成分が打ち消された第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を設定することができる。

【0030】

ただし、本実施形態では、ドライバの減速要求時に、基本トルク目標値Ｔｍ０^*に加算する勾配アシストトルク量を路面勾配に応じて低減させる減速度制御処理が実行される。本発明に特徴的な処理である減速度制御処理の詳細については、後述する。

【0031】

なお、上述したように、本実施形態における電動車両の制御装置は、アクセルペダルの操作のみで車両の加減速や停止を制御することができる車両に適用可能であり、少なくとも所定勾配以下の路面においてアクセルペダルの全閉によって車両を停止させることが可能である。そのため、図３に示すアクセル開度−トルクテーブルでは、アクセル開度が０（全閉）乃至１／８の時には、回生制動力が働くように負のモータトルクが設定されている。ただし、図３に示すアクセル開度−トルクテーブルは一例であって、これに限定されない。

【0032】

なお、本実施形態では、安全性等を考慮し、勾配アシスト量の最大値、すなわち、勾配アシストトルクの絶対値の上限値が設定される。本実施形態における該上限値は、−１０％勾配の降坂路において、アクセル操作量が０の場合に車両に発生する制動力に加算されることにより、車両を停車させることができる制動トルクの絶対値に相当する値に設定される。

【0033】

ステップＳ２０３では、コントローラ２が停止制御処理を行う。具体的には、コントローラ２が、停車間際か否かを判定し、停車間際でない場合は、ステップＳ２０２で算出した第１のトルク目標値Ｔｍ１^*をモータトルク指令値Ｔｍ^*に設定し、停車間際の場合は、第２のトルク目標値Ｔｍ２^*をモータトルク指令値Ｔｍ^*に設定する。この第２のトルク目標値Ｔｍ２^*は、モータ回転速度の低下とともに外乱トルク推定値Ｔｄに収束するものであって、登坂路では正トルク、降坂路では負トルク、平坦路では概ねゼロである。

【0034】

また、第２のトルク目標値Ｔｍ２^*がモータトルク指令値Ｔｍ^*に設定される停止制御処理中は、後述する減速度低減処理は実施されない。すなわち、停止制御処理中においては、モータトルク指令値Ｔｍ^*が勾配抵抗と概ね一致する外乱トルク推定値Ｔｄに収束するので、路面の勾配に関わらず、アクセル操作のみでスムーズに停車し、且つ、停車状態を維持することができる。

【0035】

続くステップＳ２０４では、コントローラ２が電流指令値算出処理を行う。具体的には、ステップＳ２０３で算出したトルク目標値Ｔｍ^*（モータトルク指令値Ｔｍ^*）に加え、モータ回転速度ωｍや直流電圧値Ｖｄｃに基づいて、ｄ軸電流目標値ｉｄ^*、ｑ軸電流目標値ｉｑ^*を求める。例えば、トルク指令値、モータ回転速度、および直流電圧値と、ｄ軸電流目標値およびｑ軸電流目標値との関係を定めたテーブルを予め用意しておいて、このテーブルを参照することにより、ｄ軸電流目標値ｉｄ^*およびｑ軸電流目標値ｉｑ^*を求める。

【0036】

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

【0037】

そして、ｄ軸、ｑ軸電圧指令値ｖｄ、ｖｑと、モータ４の回転子位相αから、三相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗを求める。求めた三相交流電圧指令値ｖｕ、ｖｖ、ｖｗと直流電圧値Ｖｄｃから、ＰＷＭ信号ｔｕ（％）、ｔｖ（％）、ｔｗ（％）を求める。このようにして求めたＰＷＭ信号ｔｕ、ｔｖ、ｔｗにより、インバータ３のスイッチング素子を開閉することによって、モータ４をモータトルク指令値Ｔｍ^*で指示された所望のトルクで駆動することができる。

【0038】

図２のステップＳ２０２で行われる処理、すなわち、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を設定する方法の詳細を、図４を用いて説明する。

【0039】

基本トルク目標値設定器４０１は、アクセル開度およびモータ回転速度ωｍに基づいて、図３に示すアクセル開度−トルクテーブルを参照することにより、基本トルク目標値Ｔｍ０^*を設定する。

【0040】

外乱トルク推定器４０２は、モータトルク指令値Ｔｍ^*と、モータ回転速度ωｍと、ブレーキ制動量Ｂとに基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを求める。

【0041】

図５は、外乱トルク推定器４０２の詳細な構成を示すブロック図である。外乱トルク推定器４０２は、制御ブロック５０１と、制御ブロック５０２と、ブレーキトルク推定器５０３と、加減算器５０４と、制御ブロック５０５とを備える。

【0042】

制御ブロック５０１は、Ｈ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタとしての機能を担っており、モータ回転速度ωｍを入力してフィルタリング処理を行うことにより、第１のモータトルク推定値を算出する。Ｇｐ（ｓ）は、モータトルクＴｍからモータ回転速度ωｍまでの伝達特性であり、詳細については後述する。Ｈ（ｓ）は、分母次数と分子次数との差分が、伝達特性Ｇｐ（ｓ）の分母次数と分子次数との差分以上となる伝達特性を有するローパスフィルタである。

【0043】

制御ブロック５０２は、Ｈ（ｓ）なる伝達特性を有するローパスフィルタとしての機能を担っており、モータトルク指令値Ｔｍ^*を入力してフィルタリング処理を行うことにより、第２のモータトルク推定値を算出する。

【0044】

ブレーキトルク推定器５０３は、ブレーキ制動量Ｂと、車速Ｖとに基づいて、ブレーキトルク推定値を算出する。ブレーキトルク推定器５０３では、ブレーキ制動量Ｂからモータ軸のトルク換算を行うための乗算処理や、液圧センサ１２により検出された液圧センサ値から実制動力までの応答性等を考慮してブレーキトルク推定値が算出される。

【0045】

なお、摩擦ブレーキ１３による制動力は、車両の前進時、後退時ともに減速方向に作用するので、車両前後速度（車体速度、車輪速度、モータ回転速度、ドライブシャフト回転数、又は、その他車速に比例する速度パラメータ）の符号に応じてブレーキトルク推定値の符号を反転させる必要がある。従って、ブレーキトルク推定器５０３は、ブレーキトルク推定値の符号を、入力される車速Ｖに応じて、車両が前進なら負に、車両が後退なら正に設定する。

【0046】

加減算器５０４は、第２のモータトルク推定値から第１のモータトルク推定値を減算するとともに、ブレーキトルク補正値を加算する。加減算器５０４において、車両の進行方向に対して負の符号を持つブレーキトルク補正値が加算されることで、ブレーキ制動量Ｂに起因するブレーキトルクが打ち消された外乱トルク推定値Ｔｄを後段において算出することができる。算出した値は、制御ブロック５０５へ出力される。

【0047】

制御ブロック５０５は、Ｈｚ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、加減算器５０４の出力に対してフィルタリング処理を行う事により、外乱トルク推定値Ｔｄを算出して、図４に示す勾配補正量調整器４０３に出力する。Ｈｚ（ｓ）の詳細については後述する。

【0048】

図４に戻って説明を続ける。外乱トルク推定器４０２にて算出された外乱トルク推定値Ｔｄは、従来であれば加算器４０４に入力されて、基本トルク目標値Ｔｍ０^*に加算される。これにより、基本トルク目標値Ｔｍ０^*に対して、外乱トルク推定値Ｔｄに基づく勾配補正が行われ、勾配抵抗成分に相当する勾配アシストトルクが加算されることにより該勾配抵抗成分が打ち消された第１のトルク目標値Ｔｍ１^*が算出される。これにより、例えば、勾配が変化する路面をアクセル開度を一定にした状態で走行する場合でも、勾配抵抗成分の影響を受けることなく、等速を維持することができる。

【0049】

しかしながら、このような勾配補正によって、勾配抵抗成分による加減速への影響を完全になくしてしまうと、ドライバが勾配に期待する車両の加減速への影響を感じられないことによる違和感が生じる場合がある。例えば、降坂路（降り勾配）走行時に、該降坂路の勾配が更に急になることで減速度が増加補正されると、降り勾配が急になったにも拘らず車両に更に大きな減速度が発生する。この時、降坂路を走行中のドライバは勾配が急になることによって車両が加速するのを感覚的に期待するため、期待に反して発生する大きな減速度がドライバに違和感を生じさせてしまう。

【0050】

本実施形態では、ドライブフィーリングの観点から、ドライバの減速要求時におけるこのような違和感の発生を抑制するために、走行路面の勾配に応じて勾配アシストトルクの大きさ（勾配アシスト量）を低減させる減速度低減処理を実行する。以下、減速度低減処理を実行する構成について説明する。

【0051】

図４に示す勾配補正量調整器４０３は、減速度低減処理を実行するための構成であって、外乱トルク推定器４０２にて推定された外乱トルク推定値Ｔｄと、アクセル開度とを入力して、減速度低減処理が施された勾配アシストトルクを算出する。より具体的には、勾配補正量調整器４０３は、外乱トルク推定値Ｔｄから検知できる路面の勾配と、アクセル開度から検知できるドライバの加減速要求とから、ドライブフィーリングの観点から、官能的にも最適化された勾配補正低減率を算出する。そして、入力される外乱トルク推定値Ｔｄと、算出した勾配補正低減率とを乗算して、勾配アシストトルクを算出する。これにより、ドライバに違和感を生じさせない程度の勾配アシスト量に調整された勾配アシストトルクが算出される。勾配アシストトルクの算出に係る勾配補正低減率の設定方法の詳細については後述する。

【0052】

加算器４０４は、基本トルク目標値設定器４０１で算出されたドライバ要求トルクとしての基本トルク目標値Ｔｍ０^*と、勾配補正量調整器４０３で算出された勾配アシストトルクとを加算することにより、リミッタ処理前の第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を算出する。リミッタ処理前の第１のトルク目標値Ｔｍ１^*は、レイトリミッタ４０５に入力される。

【0053】

レイトリミッタ４０５では、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*の変化率の上限を制限する。これにより、トルク目標値が急峻に変化することを防止することができる。なお、該変化率の上限は車速に応じて変更してもよい。レイトリミッタ４０５の出力は、更に、高周波ノイズ等を除去するためにローパスフィルタ４０６に入力される。

【0054】

ローパスフィルタ４０６は、高周波ノイズ成分を除去するために構成されたローパスフィルタであり、レイトリミッタ４０５の出力にフィルタリング処理を行うことにより、制駆動トルク指令値としての第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を算出する。

【0055】

このように算出された第１のトルク目標値Ｔｍ１^*によれば、違和感を生じさせることなくドライバのアクセル操作量（ストローク量）を低減させることができるので、特に勾配路を走行する際のドライブフィーリングを向上させることができる。

【0056】

ここで、減速度制御処理の説明に先立って、本実施形態の電動車両の制御装置におけるモータトルクＴｍからモータ回転速度ωｍまでの伝達特性Ｇｐ（ｓ）について説明する。なお、この伝達特性Ｇｐ（ｓ）は、外乱トルク推定値を算出する際に、車両の駆動力伝達系をモデル化した車両モデルとして用いられる。

【0057】

図６は、車両の駆動力伝達系をモデル化した図であり、同図における各パラメータは、以下に示すとおりである。
Ｊ_m：電動モータのイナーシャ
Ｊ_w：駆動輪のイナーシャ
Ｍ：車両の重量
Ｋ_d：駆動系の捻り剛性
Ｋ_t：タイヤと路面の摩擦に関する係数
Ｎ：オーバーオールギヤ比
ｒ：タイヤの荷重半径
ω_m：モータ回転速度
Ｔ_m：トルク目標値Ｔｍ^*
Ｔ_d：駆動輪のトルク
Ｆ：車両に加えられる力
Ｖ：車両の速度
ω_w：駆動輪の角速度
そして、図６より、以下の運動方程式を導くことができる。

【0058】

【数1】

【0059】

【数2】

【0060】

【数3】

【0061】

【数4】

【0062】

【数5】

【0063】

ただし、式（１）〜（３）中の符号の右上に付されているアスタリスク（^*）は、時間微分を表している。

【0064】

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

【0065】

【数6】

【0066】

ただし、式（６）中の各パラメータは、次式（７）で表される。

【0067】

【数7】

【0068】

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

【0069】

【数8】

【0070】

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

【0071】

【数9】

【0072】

続いて、図７、８を参照して、ステップＳ２０３で実行される停止制御処理の詳細について説明する。

【0073】

図７は、停止制御処理を実現するためのブロック図である。停止制御処理は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器７０１と、加算器７０２と、トルク比較器７０３とを用いて行われる。以下、それぞれの構成の詳細を説明する。

【0074】

モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器７０１は、検出されたモータ回転速度ωｍに基づいて、モータ回転速度フィードバックトルク（以下、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルクと呼ぶ）Ｔωを算出する。詳細は図８を用いて説明する。

【0075】

図８は、モータ回転速度ωｍに基づいて、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出する方法を説明するための図である。モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器７０１は、乗算器８０１を備え、モータ回転速度ωｍにゲインＫｖｒｅｆを乗算することにより、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出する。ただし、Ｋｖｒｅｆは、電動車両の停止間際に電動車両を停止させるのに必要な負（マイナス）の値であり、例えば、実験データ等により適宜設定される。モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωは、モータ回転速度ωｍが大きいほど、大きい制動力が得られるトルクとして設定される。

【0076】

なお、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器７０１は、モータ回転速度ωｍにゲインＫｖｒｅｆを乗算することによりモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出するものとして説明したが、モータ回転速度ωｍに対する回生トルクを定めた回生トルクテーブルや、モータ回転速度ωｍの減衰率を予め記憶した減衰率テーブル等を用いて、モータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωを算出してもよい。

【0077】

図７に戻って説明を続ける。加算器７０２は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器７０１によって算出されたモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと、上述した勾配補正量調整器４０３において、外乱トルク推定値Ｔｄに勾配補正量低減率を乗じて算出された勾配アシストトルクとを加算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２^*を算出する。

【0078】

ここで、外乱トルク推定値Ｔｄに関して、図５に示した制御ブロック５０５の詳細を説明する。制御ブロック５０５は、Ｈｚ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、加減算器５０４の出力を入力してフィルタリング処理を行う事により、外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。

【0079】

伝達特性Ｈｚ（ｓ）について説明する。式（９）を書き換えると、次式（１０）が得られる。ただし、式（１０）中のζz、ωz、ζp、ωpはそれぞれ、式（１１）で表される。

【0080】

【数10】

【0081】

【数11】

【0082】

以上より、Ｈｚ（ｓ）を次式（１２）で表す。ただし、ζ_c＞ζ_zとする。また、例えばギヤのバックラッシュを伴う減速シーンにおける振動抑制効果を高めるために、ζ_c＞１とする。

【0083】

【数12】

【0084】

このように、本実施形態における外乱トルク推定値Ｔｄは、図５に示す通り、外乱オブザーバにより推定される。ただし、外乱トルク推定値Ｔｄは、前後Ｇセンサ１５の検出値に基づいて、より精度を高めるために補正されても良い。また、前後Ｇセンサ１５の検出値に基づいて算出された勾配抵抗成分のトルク換算値を外乱トルク推定値Ｔｄとして使用しても良い。

【0085】

ここで、外乱としては、空気抵抗、乗員数や積載量に起因する車両質量の変動によるモデル化誤差、タイヤの転がり抵抗、路面の勾配抵抗等が考えられるが、特に停車間際で支配的となる外乱要因は勾配抵抗である。外乱要因は運転条件により異なるが、外乱トルク推定器４０２は、モータトルク指令値Ｔｍ^*とモータ回転速度ωｍと、伝達特性Ｇｐ（ｓ）に基づいて、外乱トルク推定値Ｔｄを算出するので、上述した外乱要因を一括して推定することができる。これにより、いかなる運転条件においても、減速からの滑らかな停車を実現することができる。

【0086】

図７に戻って説明を続ける。加算器７０２は、モータ回転速度Ｆ／Ｂトルク設定器７０１によって算出されたモータ回転速度Ｆ／ＢトルクＴωと、勾配アシストトルクとを加算することによって、第２のトルク目標値Ｔｍ２^*を算出する。

【0087】

トルク比較器７０３は、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*と第２のトルク目標値Ｔｍ２^*の大きさを比較し、値が大きい方のトルク目標値をモータトルク指令値Ｔｍ^*に設定する。車両の走行中、第２のトルク目標値Ｔｍ２^*は第１のトルク目標値Ｔｍ１^*よりも小さく、車両が減速して停車間際（所定車速以下、或いは車速に比例する速度パラメータが所定値以下）になると、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*よりも大きくなる。従って、トルク比較器７０３は、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*が第２のトルク目標値Ｔｍ２^*より大きければ、停車間際以前と判断して、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*をモータトルク指令値Ｔｍ^*に設定する。

【0088】

また、トルク比較器７０３は、第２のトルク目標値Ｔｍ２^*が第１のトルク目標値Ｔｍ１^*より大きくなると、車両が停車間際と判断して、モータトルク指令値Ｔｍ^*を第１のトルク目標値Ｔｍ１^*から第２のトルク目標値Ｔｍ２^*に切り替える。この時、勾配アシストトルクは、外乱トルク推定値Ｔｄと一致する値に設定される。したがって、第２のトルク目標値Ｔｍ２^*がモータトルク指令値Ｔｍ^*に設定される間は、後述する減速度制御処理は行われないか、あるいは、勾配補正量低減率は０％に設定される。なお、停車状態を維持するため、第２のトルク目標値Ｔｍ２^*は、登坂路では正トルク、降坂路では負トルク、平坦路では概ねゼロに収束する。

【0089】

以上、伝達特性Ｇ_p（ｓ）及び停止制御処理の詳細について説明した。続いて、図４で示した勾配補正量調整器４０３において実行される勾配補正量低減率の算出および、該勾配補正量低減率に基づく勾配アシストトルクの算出について説明する。

【0090】

＜減速度制御処理＞
図９は、本実施形態における減速度低減処理の流れを示すフローチャートである。該フローは、モータコントローラ２において、一定のサイクルで繰り返し実行されるようにプログラムされている。

【0091】

ステップＳ９０１では、モータコントローラ２が外乱トルク推定値Ｔｄを算出する。外乱トルク推定値Ｔｄは、図５を参照して説明した外乱オブザーバを用いて算出される。

【0092】

続くステップＳ９０２では、モータコントローラ２が、ドライバが要求している加減速度を検知するためにアクセル開度を取得する。アクセル開度は、図３を参照して説明したとおり、所定以上のアクセル開度は加速要求となり、正のモータトルク（駆動トルク）が設定される。一方、所定未満のアクセル開度は減速要求となり、回生制動力が働くように負のモータトルク（制動トルク）が設定される。例えば、図３に一例を示したアクセル開度―トルクテーブルによれば、アクセル開度が１／８以下であれば、負のモータトルクが設定され、アクセル開度が２／８以上であれば、正のモータトルクが設定される。モータコントローラ２は、アクセル開度を取得した後、続くステップＳ９０３の処理を実行する。

【0093】

ステップＳ９０３では、モータコントローラ２が、取得したアクセル開度に基づいて、ドライバが減速要求しているか否かを判定する。アクセル開度が所定値未満、すなわち、駆動トルクが設定されるアクセル開度の下限値より小さければ、ドライバが減速要求していると判定される。ドライバが減速要求していると判定された場合は、基本トルク目標値Ｔｍ０^*としてドライバが要求する制動トルクを算出するために、続くステップＳ９０４の処理を実行する。

【0094】

取得したアクセル開度が所定値以上、すなわち、アクセル開度が駆動トルクが設定される範囲内であれば、ドライバが加速要求していると判定されるので、本フローに係る減速度制御処理を終了する。

【0095】

ステップＳ９０４では、モータコントローラ２が、アクセル開度θとモータ回転速度ωｍとから、図３で一例を示すアクセル開度−トルクテーブルを参照して、ドライバ要求トルクとしての基本トルク目標値Ｔｍ０^*を算出する。基本トルク目標値Ｔｍ０^*が算出されると、車両が走行している路面が降坂路か否かを判定するために、続くステップＳ９０５の処理が実行される。

【0096】

ステップＳ９０５では、モータコントローラ２が、路面の勾配（％）が所定値未満か否かを判定する。ここでは、路面が降坂路であるか否かを判定したいので、該所定値を０％とする。なお、上述した通り、路面の勾配は外乱トルク推定値Ｔｄから取得できる。そして、外乱トルク推定値Ｔｄは、登坂路では正トルク、降坂路では負トルク、平坦路では概ねゼロである。したがって、本ステップでは、外乱トルク推定値Ｔｄが０未満であれば、路面が降坂路であると判定して、続くステップＳ９０６の処理を実行する。外乱トルク推定値Ｔｄが０以上であれば、路面は降坂路ではないと判定され、ステップＳ９０７の処理が実行される。

【0097】

ステップＳ９０６では、モータコントローラ２が、車両が降坂路を走行している時の勾配補正量低減率を算出する。本ステップにおいて算出される勾配補正量低減率の算出方法の詳細を図１０を用いて説明する。

【0098】

図１０は、勾配補正量低減率の算出方法を説明するための図である。横軸は勾配（％）を表し、縦軸は勾配アシストトルクのＧ換算値を表している。勾配（％）は、正の値は登坂路を示し、負の値は降坂路を示す。また、勾配（％）の絶対値が大きいほど、より急な勾配であることを示す。

【0099】

また、図１０に示す点線は、路面の勾配抵抗に概ね一致する勾配アシストトルクであって、減速度低減処理が施される前の外乱トルク推定値Ｔｄを表している。この点線は、すなわち、１００％の勾配アシストを行う場合、換言すると、勾配補正量低減率が０％の場合の勾配アシストトルクを示す。そして、実線で表されるのが、本実施形態における勾配アシストトルクである。勾配アシストトルクは、外乱トルク推定値Ｔｄに本ステップで算出される勾配補正量低減率を乗じることにより算出される。なお、降坂路における勾配アシストトルクは、図１０の横軸上の負の勾配（％）（図の左半分）において図示される実線で表される。

【0100】

図示するとおり、本実施形態では、−１０（％）程度までの比較的緩い勾配路においては、勾配補正量低減率を約５０％とし、勾配アシスト量を半分程度にする。これにより、ドライバに降坂路を走行していることを感じさせることができる一方で、ドライバによる制動力を発生させるためのアクセル操作量を低減させることができる。

【0101】

続いて、−１０（％）勾配から−２０（％）勾配までの降坂路における勾配補正量低減率は、５０％から１００％にまで増加するように算出される。上述したとおり、本実施形態における勾配アシストトルクの上限値は、−１０（％）勾配路において、アクセル開度全閉時に車両を停車させることができるトルク値である。すなわち、本実施形態における電動車両の制御装置が適用された車両では、−１０（％）勾配路までは、ドライバのアクセル操作のみによって車両を停車させることができる。

【0102】

一方で、−１０（％）勾配より急な降坂路では、勾配補正量低減率が０％であってもアクセル操作だけでは車両を停車させることができないので、ブレーキ操作が必要になる。したがって、本実施形態では、車両を停車させるためにブレーキ操作が必要となる下限の勾配（％）である−１０（％）勾配より急な降坂路では、ドライバが生じる違和感の抑制を優先させて、勾配補正量を小さくするために勾配補正低減率を増加させる。

【0103】

具体的には、本実施形態における勾配補正量低減率は、−１０（％）勾配から−１５（％）勾配にかけて５０％から１００％まで線形に増加し、１００％の低減率が−２０（％）勾配まで維持されるように算出される。ただし、本実施形態においては、勾配補正量低減率が−１０（％）勾配から−２０（％）勾配にかけて増加すること、および、勾配補正量低減率が−２０（％）勾配において略１００％となればよく、その推移については不連続にならない限りは特に限定されない。また、−１０（％）勾配時点における勾配補正低減率は必ずしも５０％である必要はなく、特に限定されない。

【0104】

なお、勾配補正量低減率を増加させ始める起点となる勾配を−１０（％）勾配としたのは、勾配アシストトルクの上限値が、−１０（％）勾配路においてアクセル開度全閉時に車両を停車させることができるトルク値として設定されているのに合わせるためである。すなわち、勾配補正量低減率を増加させ始める起点となる所定勾配は、アクセル操作量が０の場合に車両に発生する制動力に、予め設定された勾配アシストトルクの上限値を加算して得られる制動トルクにより停車可能な勾配の最大値が設定される。したがって、該所定勾配（％）は、勾配アシストトルクの上限設定値が変更されれば、それに応じて適宜変更される。

【0105】

そして、−２０（％）勾配より急な急勾配では、勾配補正量低減率を小さくする。本実施形態では、−２０（％）勾配において１００％だった勾配補正量低減率を線形に減少させて、−３０（％）勾配では約３０％の低減率となるように設定される。

【0106】

ここで、−２０（％）勾配において、勾配補正量低減率を１００％とする理由について説明する。図３で示したアクセル開度−トルクテーブルでは、アクセル開度を０（全閉）とした場合に、約０．２Ｇの制動力が発生する。そして、−２０（％）勾配における勾配抵抗は、進行方向へのＧ換算値として０．２Ｇ程度である。すなわち、図３で示したアクセル開度−トルクテーブルによれば、−２０（％）勾配での勾配補正量低減率を１００％にすれば、−２０（％）勾配においてアクセル開度を０（全閉）にした場合に車両に発生する制動力と、車両に作用する勾配抵抗とを一致させることができる。また、−２０（％）の降坂路は、人の感覚的にも相当な急勾配であるため、一般のドライバがアクセルを踏んで加速要求することはほぼなく、アクセル開度全閉によって減速要求する場合がほとんどである。

【0107】

したがって、−２０（％）勾配までであれば、勾配補正量低減率を略１００％としても、アクセル開度全閉時において少なくとも車両が加速することはないので、アクセル操作によるドライバの減速要求に対して車両が加速するような場面を排除することができる。

【0108】

一方で、−２０（％）勾配より急な降坂路では、アクセル開度全閉時に発生する制動力よりも勾配抵抗が大きくなるので、アクセル開度全閉時でも車両が加速してしまう。したがって、アクセル開度全閉時における加速度が０以下となるように、勾配補正量低減率を減少させて、勾配アシスト量を増加させる。これにより、比較的急な降坂路を走行している際に、アクセル操作量が０にもかかわらず車両が加速することによりドライバに不安を感じさせることがなくなる。これにより、急勾配な降坂路において、安心感を伴うドライブフィーリングを担保することができ、且つ、ドライバに停車意思があれば、ブレーキ操作を促すことができる。

【0109】

以上、降坂路における勾配補正量低減率の算出方法を説明した。しかしながら、上述した具体的な数字は、図３で一例を示したアクセル開度―トルクテーブル等を前提として算出された値であり、アクセル開度―トルクテーブルの値が変わればそれに応じて適宜変更される。また、勾配補正量低減率は、アクセル開度―トルクテーブルと、路面勾配（％）とに応じて適宜算出されても良いし、勾配補正量低減率と路面勾配（％）との関係をアクセル開度―トルクテーブルに応じて求めたテーブルを予め記憶しておき、該テーブルを参照して、路面勾配（％）から算出してもよい。

【0110】

図９で示すフローに戻って説明を続ける。

【0111】

ステップＳ９０５では、外乱トルク推定値Ｔｄが０以上であれば、路面は降坂路ではないと判定されるので、登坂路での勾配補正量低減率を算出するためにステップＳ９０７の処理が実行される。

【0112】

ステップＳ９０７では、モータコントローラ２が、登坂路における勾配補正量低減率を算出する。本実施形態では、登坂路における勾配補正量低減率は、図１０の横軸における正の勾配（％）において図示される実線で表される。図示するとおり、本実施形態における登坂路での勾配補正量低減率は約５０％に設定される。このように設定することで、登坂路においては勾配アシスト量が半分程度になるので、ドライバに登坂路を走行中であることを感じさせながら、制動力を発生させるためのアクセル操作量を低減させることができる。

【0113】

ステップＳ９０８では、外乱トルク推定値Ｔｄに、上述した勾配補正量低減率を乗じることにより、勾配アシストトルクを算出する。モータコントローラ２は、勾配アシストトルクを算出した後、続くステップＳ９０９の処理を実行する。

【0114】

ステップＳ９０９では、モータコントローラ２が、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を算出する。より具体的には、図４に示すとおり、ドライバ要求トルクとしての基本トルク目標値Ｔｍ０^*と、ステップＳ９０８で算出した勾配アシストトルクとを足し合わせて、第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を算出する。そして、停止間際ではない通常走行時は第１のトルク目標値Ｔｍ１^*がモータトルク指令値Ｔｍ^*に設定される（図７参照）。

【0115】

そして、ステップ９１０において、モータコントローラ２は、モータトルク指令値Ｔｍ^*として設定された第１のトルク目標値Ｔｍ１^*によってモータ４を制御することにより、ドライバの減速要求に基づく車両の制動コントロールを実行する。

【0116】

以上説明した一実施形態の電動車両の制御装置を電気自動車に適用した際の効果について図１１を参照して説明する。

【0117】

図１１は、本実施形態における電動車両の制御装置による制御結果の一例を説明するタイムチャートである。図１１に示すのは、車速を一定にしての走行時において、走行路面の勾配（％）と、勾配路を走行中における一般的なドライバによるアクセル又はブレーキの操作量と、これらに応じて算出される勾配アシストトルクである。上から順に、勾配（％）、勾配アシストトルク、アクセル開度、ブレーキ操作量を表している。なお、勾配（％）は、正が登坂路、負が降坂路を表し、絶対値が大きいほど、より急な勾配であることを示している。

【0118】

また、勾配アシストトルクを示す図中の点線は、勾配補正量低減率が常に０％の場合の勾配アシストトルク、すなわち、勾配抵抗と概ね一致する外乱トルク推定値Ｔｄを表している。

【0119】

また、アクセル開度を示す図中の点線は、勾配補正量低減率が常に０％、すなわち、減速度制御処理を行わない場合のアクセル操作量を表す。そして、図中の一点鎖線は、勾配補正量低減率が常に１００％、すなわち、勾配補正を行わない場合の、一般的なドライバによるアクセル操作量を表している。

【0120】

ｔ１〜ｔ２では、路面の勾配が、登坂路から−１０（％）の降坂路へと変化する。この時、減速度制御処理を行わない場合の勾配アシストトルクは、図の点線で示すように、外乱トルク推定値Ｔｄと一致する。この場合は、勾配アシストトルクによって勾配抵抗成分が打ち消されるので、ドライバによるアクセル開度は常に一定となる。

【0121】

一方、本発明の一実施形態における勾配補正量低減率は５０％に設定されるので、勾配アシストトルクは減速度制御処理を行わない場合の約半分程度となり、適度なアシスト量でドライバに勾配路を走行中であることを感じさせることができる一方で、アクセル操作量は勾配補正を行わない場合の半分程度となる。このように、登坂路から比較的緩い降坂路における勾配補正量低減率を約５０％とすることで、ドライバに勾配路を走行していることを違和感なく感じさせながら、勾配補正を行わない場合よりもアクセル操作量を低減させることができる。

【0122】

ｔ２〜ｔ３では、路面勾配が−１０（％）から−２０（％）の範囲で変化する比較的急な降坂路を走行する。この時、減速度制御処理を行わない場合は、勾配アシストトルクにより勾配抵抗成分が打ち消されるので、アクセル開度は一定でありながら、急な勾配が更に急な勾配に変化するような場面で制動力（減速度）が増加するので、ドライバに制御の違和感を生じさせてしまう。

【0123】

一方、本発明の一実施形態における勾配補正量低減率は、勾配が急になるのに応じて増加し、−１５（％）より急な勾配において１００％となる。したがって、勾配が急になるほど勾配アシスト量も低減されるので、制動力増加の違和感を排除することができる。また、急な降坂路において車速を維持あるいは減速するためには、アクセル開度を小さくする必要がある。その結果、制動コントロールをドライバに委ねることになるため、ドライバのアクセル操作に違和感を生じさせることもない。さらに、−１５（％）より緩い勾配においては適度な勾配アシストがなされるので、ドライバのアクセル操作量を、勾配補正を行わない場合（一点鎖線）よりも低減させることができる。

【0124】

ｔ３以降では、路面勾配が−２０（％）より急な降坂路を走行する。この時、減速度制御処理を行わない場合は、これまでと同様に勾配アシストトルクにより勾配抵抗成分が打ち消されるので、アクセル開度は一定でありながら、一定の車速が維持される。

【0125】

一方、本発明の一実施形態における勾配補正量低減率は、−２０（％）より急な降坂路でアクセル開度を０にしても加速しない値まで減少させて、勾配アシスト量を増加させる。これにより、−２０（％）より急な勾配路において、アクセル開度全閉状態での車速の増加が抑制されるので、急勾配の降坂路においてアクセル開度全閉状態で加速される場合に生じ得る不安を排除し、ドライバの安心感を向上させることができる。また、ドライバに減速又は停車意思がある場合には、アクセルペダル全閉状態からブレーキペダル操作への移行を促すことができる。

【0126】

以上、一実施形態の電動車両の制御装置は、アクセル操作量に応じた制動力又は駆動力を車両に与えるモータ４を備え、アクセル操作量が所定値未満の時は制動力を制御し、アクセル操作量が所定値以上の時は駆動力を制御する電動車両の制御方法を実現する制御装置であって、勾配に関連する抵抗成分としてモータ４に作用する外乱トルクを推定し、制動力又は駆動力を外乱トルク推定値Ｔｄに応じて抵抗成分を打ち消すように増減させる補正を実行する。そして、所定勾配以上の降坂路では、制動力又は駆動力の補正量を低減する。なお、所定勾配以上の降坂路とは、所定勾配以上に急な勾配の降坂路のことを示す。これにより、勾配路においてドライバの加減速要求を実現するために必要なアクセル操作量を低減しながら、勾配が比較的大きい降坂路においては、勾配補正量を適度な勾配補正量に低減することにより、ドライバに生じる違和感を抑制することができる。

【0127】

また、一実施形態の電動車両の制御装置によれば、補正量（勾配アシスト量）の上限値が設定される場合は、補正量を低減する所定勾配は、アクセル操作量が０の場合に車両に発生する制動力に上限値の補正量を加算して得られる制動トルクにより停車可能な勾配の最大値が設定される。これにより、勾配補正量を低減する場面が、そもそも車両を停車させるためにブレーキ操作を要する降坂路に限定されるので、勾配補正量を低減させたことでブレーキ操作をより多く必要とすることなく、ドライバに生じる違和感を抑制することができる。

【0128】

また、一実施形態の電動車両の制御装置によれば、上記の所定勾配よりも急な所定急勾配以上の降坂路では、補正量（勾配アシスト量）を、アクセル操作量が０の場合に車両に発生する制動力により車両の加速度が０以下になるように設定する。また、上記の所定急勾配は、アクセル操作量が０の場合に車両に発生する制動力により車両の加速度が０となる勾配に設定される。これにより、急勾配の降坂路において、アクセル開度全閉状態にもかかわらず車両が加速することを抑制できるので、勾配補正量を低減することによりドライバの違和感を抑制しながら、アクセル操作のみによって車両の制動力をコントロールすることに対しての安心感をドライバに与えることができる。

【0129】

以上、本発明に係る一実施形態の電動車両の制御装置について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、様々な変形や応用が可能である。例えば、図４を参照して第１のトルク目標値Ｔｍ１^*を算出するための制御ブロック構成を説明したが、図４に示す構成を全て備える必要は必ずしもなく、例えば、レイトリミッタ４０５やローパスフィルタ４０６は削除しても良い。

【0130】

また、上述した説明では、アクセル操作量が所定値以下であり、かつ、電動車両が停車間際になると、モータ４の回転速度の低下とともにモータトルク指令値Ｔｍ^*を補正後の外乱トルク推定値Ｔｄ（外乱アシストトルク）に収束させる停止制御が実行されるものとして説明した。しかし、車輪速や車体速度、ドライブシャフトの回転速度などの速度パラメータは、モータ４の回転速度と比例関係にあるため、モータ４の回転速度に比例する速度パラメータの低下とともにモータトルク指令値Ｔｍ^*を外乱トルク推定値Ｔｄに収束させるようにしてもよい。また、そもそも、上述の停止制御は停車間際において必ずしも実行される必要はなく、図２のステップＳ２０３に係る停止制御処理は削除しても良い。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】