特許 7140299 電動車両制御方法及び電動車両制御装置

(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】

(24)【登録日】2022-09-12

(45)【発行日】2022-09-21

(54)【発明の名称】電動車両制御方法及び電動車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/20 20060101AFI20220913BHJP

   B60L 9/18 20060101ALN20220913BHJP

【ＦＩ】

B60L15/20 J

B60L9/18 J

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022504951

(86)(22)【出願日】2020-03-06

(86)【国際出願番号】 JP2020009868

(87)【国際公開番号】W WO2021176731

(87)【国際公開日】2021-09-10

【審査請求日】2022-01-06

(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】小松 弘征

(72)【発明者】

【氏名】本杉 純

(72)【発明者】

【氏名】澤田 彰

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 唯

【審査官】上野 力

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１８０２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－８５７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２２３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７５８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－８５７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１３８７８０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １５／２０

Ｂ６０Ｌ ９／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータを走行駆動源として搭載した電動車両において、トルク指令値に基づいて前記モータを制御する電動車両制御方法であって、
路面勾配の影響を含む外乱トルクの推定値を算出する外乱トルク推定処理と、
車速に相関する速度パラメータを取得する速度パラメータ取得処理と、
前記速度パラメータの低下に応じて前記トルク指令値を前記外乱トルクの推定値に収束させるように停車時基本トルク目標値を算出する停車処理、及び前記停車時基本トルク目標値をフィルタリング処理して停車時補正トルク目標値を算出する制振処理を含む車両状態制御と、を有し、
前記車両状態制御では、
相対的に高い車速域に設定される第１停車間際においては、前記トルク指令値を前記停車時基本トルク目標値に基づいて設定し、
相対的に低い車速域に設定される第２停車間際においては、前記トルク指令値を前記停車時補正トルク目標値に基づいて設定する、
電動車両制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載の電動車両制御方法であって、
電動車両に対する要求駆動力に基づいた基本トルク目標値を算出する基本トルク目標値算出処理をさらに有し、
前記第１停車間際は、前記停車時基本トルク目標値が前記基本トルク目標値と等しくなる第１車速閾値以下であって且つ前記第１車速閾値よりも低い第２車速閾値を超える車速域として設定され、
前記第２停車間際は、前記第２車速閾値以下の車速域として設定される、
電動車両制御方法。

【請求項3】

請求項２に記載の電動車両制御方法であって、
前記制振処理では、
前記第１停車間際から前記第２停車間際へ移行した後の最初の演算タイミングにおいて、前記停車時補正トルク目標値の演算のためのフィルタリング処理の際の入力値及び出力値の前回値を、前記演算タイミングで演算される前記停車時基本トルク目標値で初期化する、
電動車両制御方法。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の電動車両制御方法であって、
前記制振処理では、
前記トルク指令値を前記停車時補正トルク目標値に基づいて設定した場合、前記停車時基本トルク目標値が前記基本トルク目標値未満となるまで該設定を維持する、
電動車両制御方法。

【請求項5】

モータを走行駆動源として搭載した電動車両において、トルク指令値に基づいて前記モータを制御する電動車両制御方法であって、
路面勾配の影響を含む外乱トルクの推定値を算出する外乱トルク推定処理と、
車速に相関する速度パラメータを取得する速度パラメータ取得処理と、
前記速度パラメータの低下に応じて前記トルク指令値を前記外乱トルクの推定値に収束させるように停車時基本トルク目標値を算出する停車処理、及び前記停車時基本トルク目標値をフィルタリング処理して停車時補正トルク目標値を算出する制振処理を含む車両状態制御と、を有し、
前記車両状態制御では、
前記路面勾配の絶対値が所定値を超える場合に、前記トルク指令値を前記停車時基本トルク目標値に基づいて設定し、
前記路面勾配の絶対値が所定値以下となる場合に、前記トルク指令値を前記停車時補正トルク目標値に基づいて設定する、
電動車両制御方法。

【請求項6】

請求項５に記載の電動車両制御方法であって、
前記制振処理では、
前記路面勾配の絶対値が所定値以下であるか否かの判定を、前記停車時基本トルク目標値の絶対値又は前記外乱トルクの推定値が所定のトルク閾値以下であるか否かに基づいて実行する、
電動車両制御方法。

【請求項7】

モータを走行駆動源として搭載した電動車両において、トルク指令値に基づいて前記モータを制御する電動車両制御装置であって、
路面勾配の影響を含む外乱トルクの推定値を算出する外乱トルク推定部と、
車速に相関する速度パラメータを取得する速度パラメータ取得部と、
前記速度パラメータの低下に応じて前記トルク指令値を前記外乱トルクの推定値に収束させるように停車時基本トルク目標値を算出する停車処理、及び前記停車時基本トルク目標値をフィルタリング処理して停車時補正トルク目標値を算出する制振処理を実行する車両状態制御部を有し、
前記車両状態制御部は、
相対的に高い車速域に設定される第１停車間際においては、前記トルク指令値を前記停車時基本トルク目標値に基づいて設定し、
相対的に低い車速域に設定される第２停車間際においては、前記トルク指令値を前記停車時補正トルク目標値に基づいて設定する、
電動車両制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車両制御方法及び電動車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＪＰ６４９２３９９Ｂでは、電動車両が停車間際になった時に、速度の低下に応じてモータトルク指令値をゼロに収束させる停車処理を行うと共に、電動車両の動力伝達系の特性に基づく振動を抑制する制振処理を行う電動車両制御方法が提案されている。特に、この制御方法では、制御ロジック上において停車処理の後に制振処理を実行する。より詳細には、停車処理において車両を停止させる観点から定められたトルク目標値（第２のトルク目標値）を定め、この定められたトルク目標値に基づいて制振処理を実行することで最終的なモータトルク指令値を定める。

【発明の概要】

【0003】

ＪＰ６４９２３９９Ｂの制御方法における制振処理では、動力伝達系の特性に起因する振動を抑制ためのフィードフォワード補償として、所定の線形フィルタを上述のトルク目標値にしてモータトルク指令値を定めている。しかしながら、本発明者らは、この制御構成では、特に緩い登り勾配などの特定の路面状況における停車シーンにおいて制御安定性が低下し、車両の持続振動が生じるという問題点を見出した。

【0004】

このような事情に鑑み、本発明は、停車時の制振処理における制御安定性をより向上させることのできる電動車両制御方法及び電動車両制御装置を提供することを目的とする。

【0005】

本発明のある態様によれば、モータを走行駆動源として搭載した電動車両において、トルク指令値に基づいてモータを制御する電動車両制御方法が提供される。この電動車両制御方法は、路面勾配の影響を含む外乱トルクの推定値を算出する外乱トルク推定処理と、車速に相関する速度パラメータを取得する速度パラメータ取得処理と、速度パラメータの低下に応じてトルク指令値を外乱トルクの推定値に収束させるように停車時基本トルク目標値を算出する停車処理と、停車時基本トルク目標値をフィルタリング処理して停車時補正トルク目標値を算出する制振処理と、を含む。そして、制振処理では、相対的に高い車速域に設定される第１停車間際においては、トルク指令値を停車時基本トルク目標値に基づいて設定する。また、車速が第１低速域よりも低い第２低速域に含まれる第２停車間際においては、トルク指令値を停車時補正トルク目標値に基づいて設定する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、本実施形態による電動車両制御方法が適用される電動車両の構成を説明する図である。

【図2】図２は、電動車両制御方法の全体的な処理を説明する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、電動車両の力学系モデルを説明する図である。

【図5】図５は、車両状態制御における各処理を説明するブロック図である。

【図6】図６は、回転速度ＦＢトルク設定処理を説明するブロック図である。

【図7】図７は、外乱トルク推定処理を説明するブロック図である。

【図8】図８は、停止処理状態判定処理を説明するフローチャートである。

【図9】図９は、持続振動対策ON／OFF判定処理を説明するフローチャートである。

【図10】図１０は、持続振動対策処理を説明するフローチャートである。

【図11】図１１は、トルク指令値算出処理を説明するフローチャートである。

【図12】図１２は、実施例による制御結果を説明するタイミングチャートである。

【図13】図１３は、従来例による制御結果を説明するタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の実施形態について説明する。

【0008】

図１は、本実施形態による制御方法が適用される電動車両１０の主要な構成を説明するブロック図である。

【0009】

なお、本実施形態における電動車両１０としては、車両の駆動源としての駆動モータ４（電動モータ）を備え、当該駆動モータ４の駆動力により走行可能な車両が想定される。このような車両には、電気自動車（ＥＶ）、又はハイブリッド自動車（ＨＥＶ）などが含まれる。

【0010】

図１に示すように、電動車両１０は、主に、バッテリ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、駆動モータ４と、各種センサ類（回転センサ６及び電流センサ７）と、を含む。

【0011】

バッテリ１は、駆動モータ４に駆動電力を供給（放電）する電力源として機能する一方で、当該駆動モータ４から回生電力の供給を受けることで充電が可能となるように、インバータ３に接続されている。

【0012】

モータコントローラ２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）、および、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）から構成されるコンピュータである。

【0013】

モータコントローラ２には、アクセル開度Ａ_po、駆動モータ４の回転子位相α、及び駆動モータ４に流れる電流（以下、単に「モータ電流Ｉ_m」とも称する）等の車両状態を示す各種車両変数の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、入力された各種信号に基づいて駆動モータ４が出力すべきトルクとしてトルク指令値Ｔ_m ^**を算出する。さらに、モータコントローラ２は、算出したトルク指令値Ｔ_m ^**に基づいてインバータ３を駆動させるためのＰＷＭ信号を生成する。

【0014】

インバータ３は、各相に対応して具備された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）を有する。インバータ３は、モータコントローラ２で生成されたＰＷＭ信号に基づいて、上記スイッチング素子をオン／オフすることにより、バッテリ１から供給される直流電流を交流電流に変換あるいは逆変換し、駆動モータ４に供給する電流を所望の値に調節する。

【0015】

駆動モータ４は、三相交流モータとして構成される。駆動モータ４は、インバータ３により供給される交流電流によって電動車両１０の駆動力（又は回生制動力）を生成する。なお、この駆動モータ４により生成される駆動力（又は回生制動力）は、電動車両１０の動力伝達系（減速機５及びドライブシャフト８など）を介して各駆動輪９（左駆動輪９ｆ及び右駆動輪９ｒ）に伝達する。

【0016】

なお、駆動モータ４は、車両の走行時に駆動輪９に連れ回されて回転するときに、回生制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、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。

【0017】

回転センサ６は、駆動モータ４の回転子位相αをそれぞれ検出し、モータコントローラ２に出力する。なお、回転センサ６は、例えば、レゾルバやエンコーダなどにより構成される。

【0018】

電流センサ７は、モータ電流Ｉ_m、特に三相交流電流（ｉ_u,ｉ_v,ｉ_w）の各位相成分をそれぞれ検出する。なお、三相交流電流（ｉ_u,ｉ_v,ｉ_w）の和は０であるため、電流センサ７により任意の２相の電流を検出して、残りの１相の電流は演算により求めてもよい。以下では、この三相交流電流（ｉ_u,ｉ_v,ｉ_w）の検出値を「三相電流検出値（ｉ_{u_d},ｉ_{v_d},ｉ_{w_d}）」とも称する。

【0019】

以下、本実施形態による電動車両制御方法に関する各種処理について説明する。なお、以下で説明する各種処理は、モータコントローラ２が記憶領域（ＲＯＭなど）に記憶されたプログラムにしたがい実行する。

【0020】

図２は、本実施形態による電動車両制御方法に係る全体的な処理を説明するフローチャートである。なお、以下の各処理は、所定の演算周期で繰り返し実行される。

【0021】

ステップＳ２０１において、モータコントローラ２は、ステップＳ２０２以降の処理を実行するために用いる各種パラメータを取得する入力処理を行う。

【0022】

具体的に、モータコントローラ２は、上記各種センサ又はモータコントローラ２とは異なる他の任意のコントローラ（例えば、上位の車両制御コントローラ）との通信により、アクセル開度Ａ_po（%）、回転子位相α［ｒａｄ］、三相電流検出値（ｉ_{u_d},ｉ_{v_d},ｉ_{w_d}）［Ａ］、及びバッテリ１の直流電圧値Ｖ_dc［Ｖ］を取得する。

【0023】

なお、アクセル開度Ａ_poは、図示しないアクセル開度センサの検出値として取得されるか、又はモータコントローラ２とは異なる他の任意のコントローラ（例えば、上位の車両制御コントローラ）との通信により取得される。また、直流電圧値Ｖ_dcは、例えば、バッテリ１の直流電源ラインに設けられる電圧センサの検出値として取得されるか、又はモータコントローラ２とは異なる他の任意のコントローラ（例えば、バッテリコントローラ）との通信により取得される。

【0024】

次に、モータコントローラ２は、取得した各パラメータに基づいて、駆動モータ４の電気角速度ω_e［ｒａｄ／ｓ］、モータ回転速度ω_m［ｒａｄ／ｓ］、及び直流電圧値Ｖ_dc［Ｖ］、並びに車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を以下の（ｉ）～（ｉｉｉ）のように演算する。

【0025】

（ｉ）電気角速度ω_e
回転子位相αを時間微分することで演算する。

【0026】

（ｉｉ）モータ回転速度ω_m［ｒａｄ／ｓ］
電気角速度ω_eを駆動モータ４の極対数で除することで演算する。すなわち、モータ回転速度ω_mは、駆動モータ４の機械的な角速度に相当する。

【0027】

（ｉｉｉ）車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］
モータ回転速度ω_mにタイヤ動半径Ｒを乗算し、この乗算により得られた値と減速機５のギア比（入力回転数／出力回転数）を乗じて車速ｖ［ｍ／ｓ］を演算する。さらに、演算した車速ｖ［ｍ／ｓ］に単位変換係数（３６００／１０００）を乗じることで車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を得る。

【0028】

次に、ステップＳ２０２において、モータコントローラ２は、基本トルク目標値算出処理を実行する。具体的に、モータコントローラ２は、予め内部メモリなどに記憶された図３に例示するアクセル開度－トルクテーブルを参照し、ステップＳ２０１で取得したアクセル開度Ａｐｏ及びモータ回転速度ω_mに基づいて、基本トルク目標値としての第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*を算出する。すなわち、第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*とは、電動車両１０の走行中においてドライバ操作又は自動運転コントローラの指令に応じた要求駆動力から定まるモータトルクＴの基本的な目標値である。

【0029】

ステップＳ２０３において、モータコントローラ２は、停車処理を実行する。具体的に、モータコントローラ２は、車速Ｖ（モータ回転速度ω_m）の低下に応じてトルク指令値Ｔ_m ^**を後述する外乱トルク推定値Ｔ_dに収束させるように停車時基本トルク目標値（第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*）を算出する。なお、この停車処理の詳細については後に説明する。

【0030】

さらに、上述のように車速Ｖとモータ回転速度ω_mは、駆動モータ４と駆動輪９の間の動力伝達経路における減速比分を除いて相互にほぼ同等の制御パラメータ（速度パラメータ）とみなすことができる。したがって、説明の簡略化の観点から、以下の処理は速度パラメータとしてモータ回転速度ω_mを採用した例についてフォーカスする。一方で、以下の説明は、上述した減速比分の相違を考慮することで車速Ｖを速度パラメータとした場合にも同様に適用が可能である。

【0031】

次に、ステップＳ２０４において、モータコントローラ２は、制振処理を実行する。具体的に、モータコントローラ２は、上述の第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*をフィルタリング処理した停車時補正トルク目標値（フィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*）を算出する。

【0032】

そして、モータコントローラ２は、車速Ｖ（モータ回転速度ω_m）が後述する第１車速閾値Ｖ_th1以下（第１回転速度閾値ω_th1）の車速域となる第１停車間際においては、ステップＳ２０３で算出した第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*及びモータ回転速度ω_mに基づいて、駆動軸トルクの応答を犠牲にすることなく、トルク伝達系の振動（ドライブシャフト８の捩じり振動等）を抑制するようにトルク指令値Ｔ_m ^**を算出する。

【0033】

一方、モータコントローラ２は、上述の第１停車間際よりも低い車速域に設定される第２停車間際においては、フィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*及びモータ回転速度ω_mに基づいて、同様の観点からトルク指令値Ｔ_m ^**を算出する。

【0034】

ここで、本実施形態に係る車両状態制御は、上記ステップＳ２０３の停車処理及びステップＳ２０４の制振処理から構成される。なお、本発明者らは、電動車両１０が特定の路面状況（緩い登り勾配）において停車する場合に、当該停車がギアのバックラッシュ区間で行われることに起因して制御安定性が損なわれ、各制御値がハンチングして車両の持続振動につながることを見出している。そして、この制御安定性の低下は特に、停車処理中に通信や演算遅れを抑制するため観点からゲインを高く設定したフィードフォワード補償器が含まれている場合などに顕著に表れる。

【0035】

したがって、本実施形態に係る車両状態制御では、制御安定性の低下を抑制するための処理を規定する。この車両状態制御のさらなる詳細については後に説明する。

【0036】

ステップＳ２０５において、モータコントローラ２は、電流指令値算出処理を実行する。具体的に、モータコントローラ２は、ステップＳ２０１で求めたモータ回転速度ω_m及び直流電圧値Ｖ_dc、並びにステップＳ２０４で算出したトルク指令値Ｔ_m ^**に基づいて、予め内部メモリ等に記憶させたテーブルを参照して、ｄｑ軸電流目標値（ｉ_d ^*,ｉ_q ^*）を算出する。

【0037】

ステップＳ２０６において、モータコントローラ２は、電流制御処理を実行する。具体的に、モータコントローラ２は、先ず、ステップＳ２０１で取得した三相電流検出値（ｉ_{u_d},ｉ_{v_d},ｉ_{w_d}）及び回転子位相αに基づいて、ｄｑ軸電流値（ｉ_d,ｉ_q）を算出する。次に、モータコントローラ２は、このｄｑ軸電流値（ｉ_d,ｉ_q）とステップＳ２０５で求めたｄｑ軸電流目標値（ｉ_d ^*,ｉ_q ^*）との偏差からｄｑ軸電圧指令値（ｖ_d,ｖ_q）を算出する。なお、ｄｑ軸電圧指令値（ｖ_d,ｖ_q）の演算にあたり、適宜、公知の非干渉制御を実行しても良い。

【0038】

さらに、モータコントローラ２は、ｄｑ軸電圧指令値（ｖ_d,ｖ_q）及び回転子位相αに基づいて、三相交流電圧指令値（ｖ_u,ｖ_v,ｖ_w）を算出する。そして、モータコントローラ２は、算出した三相交流電圧指令値（ｖ_u,ｖ_v,ｖ_w）及び直流電圧値Ｖｄｃに基づいてＰＷＭ信号（ｔ_u,ｔ_v,ｔ_w）［％］を求める。このようにして求めたＰＷＭ信号（ｔ_u,ｔ_v,ｔ_w）により、インバータ３のスイッチング素子の開閉制御が実行されることによって、駆動モータ４をトルク指令値Ｔ_m ^**で規定される所望のトルクで駆動することができる。

【0039】

次に、上記ステップＳ２０３の停車処理の詳細について説明する。

【0040】

＜車両状態制御＞
先ず、本実施形態における停車処理において用いられる車両の駆動力伝達系をモデルについて基づく各伝達特性について説明する。

【0041】

１．車両応答Ｇ_r（ｓ）
先ず、電動車両システム１００において、車両の駆動力伝達系をモデル化した車両モデルに基づく車両応答Ｇ_r（ｓ）の設定について説明する。なお、モータコントローラ２は、以下で説明する演算アルゴリズムにしたがい定まる車両応答Ｇ_r（ｓ）を、後述する外乱トルク推定値Ｔ_dの演算などの停車処理に係る種々の処理に必要に応じて適用する。

【0042】

図４は、電動車両システム１００にかかる電動車両１０の駆動力伝達系をモデル化した図である。図４における各パラメータは以下のとおりである。
Ｊ_m：駆動モータ４のイナーシャ
Ｊ_w：駆動輪９のイナーシャ
Ｍ：車体重量
Ｋ_d：駆動系のねじり剛性
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：タイヤ荷重半径
ω_m：モータ回転速度
Ｔ_m：モータトルク（トルク指令値Ｔ_m ^**）
Ｔ_d：駆動輪９のトルク
Ｆ：車両に加えられる力
Ｖ：車速
ω_w：駆動輪９の角速度

【0043】

図４より、電動車両１０の運動方程式は、以下の式（１）～（５）で表される。

【数1】

【数2】

【数3】

【数4】

【数5】

【0044】

そして、トルク指令値Ｔ_m ^**からモータ回転速度ω_mまでの伝達特性Ｇ_p（ｓ）は、上記式（１）～（５）をラプラス変換しつつ変形した以下の式（６）で表される。

【0045】

【数6】

【0046】

ただし、式（６）中の各パラメータは、それぞれ以下の式（７）のように定義される。

【0047】

【数7】

【0048】

式（６）に示す伝達関数の極と零点を調べるために、式（６）をラプラス演算子ｓについて因数分解すると次式（８）となる。

【0049】

【数8】

【0050】

ただし、式中、「α」、「β」、「ａ´₂」、「ａ´₁」、「ａ´₀」、「ｂ´₂」、「ｂ´₁」、及び「ｂ´₀」はラプラス演算子ｓに依存しない上記各パラメータにより定まる定数である。

【0051】

ここで、式（８）の「α」と「β」は相互に極めて近い値をとることが分かっている。したがって、極零相殺、すなわち、零点（ｓ＝－β）と極（ｓ＝－α）が相互に略一致するものと近似することで、以下の（９）のように伝達特性Ｇ_p（ｓ）を（２次）／（３次）の伝達関数として表現することができる。

【0052】

【数9】

【0053】

さらに、式（９）中の各係数に式（７）で定義された各パラメータを当てはめることで伝達特性Ｇ_p（ｓ）を以下の式（１０）のように書き換えることができる。

【0054】

【数10】

【0055】

ただし、式（１０）中の「Ｍ_p」はラプラス演算子ｓに依存しない定数である。また、「ζ_z」、「ζ_p」、「ω_z」、及び「ω_p」は以下の式（１１）のように定まる。

【0056】

【数11】

【0057】

式（１０）に伝達特性Ｇ_p（ｓ）に制振制御アルゴリズム（ζ_p≒１とすると）を適用すると、車両応答Ｇ_r（ｓ）は次式（１２）のように表すことができる。なお、制振制御に関しては、例えば、特開2001-45613号公報又は特開2002-152916号公報などに記載されている公知の方法を適宜用いることができる。

【0058】

【数12】

【0059】

２．車両状態制御の詳細
図５は、本実施形態の車両状態制御における各処理を説明するブロック図である。本実施形態の車両状態制御は、回転速度ＦＢトルク設定処理（ステップＳ５１０）、外乱トルク推定処理（ステップＳ５２０）、第２トルク目標値算出処理（ステップＳ５３０）、停止処理状態判定処理（ステップＳ５４０）、振動持続対策ＯＮ／ＯＦＦ判定処理（ステップＳ５５０）、及び振動持続対策処理（ステップＳ５６０）を含む。そして、モータコントローラ２は、これら各処理を実行可能にプログラムされている。

【0060】

先ず、ステップＳ５１０において、モータコントローラ２は、モータ回転速度ω_mに基づいてモータ回転速度フィードバックトルクＴωを算出する。なお、記載の簡略化のため、以下の説明ではこれを単に「ＦＢトルクＴω」とも称する。ＦＢトルクＴωは、回生制動時などにおいて、電動車両１０を適切な減速度で停車させる観点から定まるモータトルクＴ_mに関するフィードバック値である。

【0061】

図６は、回転速度ＦＢトルク設定処理を説明するブロック図である。図示のように、モータコントローラ２は、モータ回転速度ω_mに対して予め定められるゲインＫ_Vを乗算することによりＦＢトルクＴωを算出する。ここで、ゲインＫ_Vは、実験等により電動車両１０を停車させる観点から好適な値（固定ゲイン又は可変ゲイン）に定められる。特に、ゲインＫ_Vは、電動車両の停車間際に電動車両を停止させるのに必要な負の値であって、モータ回転速度ω_mが大きいほど制動力が得られるように（ＦＢトルクＴωの絶対値が大きくなるように）設定される。

【0062】

なお、図６で説明したＦＢトルクＴωの算出態様に代えて、モータ回転速度ω_mに応じて好適な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、ＦＢトルクＴωを算出しても良い。

【0063】

図５に戻り、次に、ステップＳ５２０において、モータコントローラ２は、外乱トルク推定処理を実行する。

【0064】

図７は、外乱トルク推定処理を説明するブロック図である。図示のように、外乱トルク推定処理は、第１フィルタ処理（ステップＳ５２１）、第２フィルタ処理（ステップＳ５２２）、及び偏差演算処理（ステップＳ５２３）を含む。

【0065】

先ず、モータコントローラ２は、第１フィルタ処理（ステップＳ５２１）において、モータ回転速度ω_mに基づいて第１モータトルク推定値Ｔ_m1 ^{^}を算出する。具体的に、モータコントローラ２は、モータ回転速度ω_mを、ローパスフィルタＨ（ｓ）及び式（１２）の車両応答Ｇ_r（ｓ）に基づいて定まるフィルタＨ（ｓ）／Ｇ_r（ｓ）を用いてフィルタリング処理することで、第１モータトルク推定値Ｔ_m1 ^{^}を算出する。

【0066】

なお、ローパスフィルタＨ（ｓ）の次数は、フィルタＨ（ｓ）／Ｇ_r（ｓ）の分母の次数が分子の次数以上となるように定められる。

【0067】

次に、モータコントローラ２は、第２フィルタ処理（ステップＳ５２２）において、トルク指令値Ｔ_m ^**の前回値（モータトルク前回値Ｔ^** _{m_k-1}）に基づいて第２モータトルク推定値Ｔ_m2 ^{^}を算出する。具体的に、モータコントローラ２は、モータトルク前回値Ｔ^** _{m_k-1}をローパスフィルタＨ（ｓ）でフィルタリング処理することで第２モータトルク推定値Ｔ_m2 ^{^}を算出する。

【0068】

そして、モータコントローラ２は、偏差演算処理（ステップＳ５２３）において、第１モータトルク推定値Ｔ^_m1と第２モータトルク推定値Ｔ^_m2の偏差（すなわち、「Ｔ^_m2－Ｔ^_m1」）を演算することで、外乱トルク推定値Ｔ_dを求める。

【0069】

なお、図７で説明した演算ロジックに代えて、又はこれとともに外乱トルク推定値Ｔ_dを、車両前後Ｇセンサなどの計測器類による計測結果から演算しても良い。

【0070】

ここで、車両に作用する外乱としては、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、路面外乱（路面摩擦及び勾配抵抗等）が考えられるが、本実施形態で想定される車両の停車間際において支配的となる外乱要因は勾配抵抗である。

【0071】

一般的に外乱要因は車両の運転条件により異なる。これに対して、本実施形態の外乱トルク推定処理（ステップＳ５２０）においては、トルク指令値Ｔ_m ^**、モータ回転速度ω_m、並びに制振制御アルゴリズム及び伝達特性Ｇ_p（ｓ）から導かれる車両応答Ｇ_r（ｓ）に基づいて、外乱トルク推定値Ｔ_dが算出される。したがって、上記種々の外乱要因を一括して推定することができる。結果として、このように算出した外乱トルク推定値Ｔ_dを用いて電動車両１０の停車処理を行うことで、様々な走行シーンにおいて減速からの滑らかな停車を実現できる。

【0072】

図５に戻り、モータコントローラ２は、ステップＳ５２０で算出した外乱トルク推定値Ｔ_d及びステップＳ５１０で算出したＦＢトルクＴωに基づいて第２トルク目標値算出処理（ステップＳ５３０）を実行する。

【0073】

具体的に、モータコントローラ２は、外乱トルク推定値Ｔ_dとＦＢトルクＴωを加算することで第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*を算出する。すなわち、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*は、上述のように電動車両１０を適切な減速度で停車させるように設定されたＦＢトルクＴωに対し、勾配抵抗相当の外乱トルク推定値Ｔ_dを考慮した上で、電動車両１０を停車に至らしめてその状態を維持するように定められるトルクである。このため、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*は、登坂路（Ｔ_d＜０）では正値、降坂路（Ｔ_d＞０）では負値、及び平坦路（Ｔ_d＝０）では概ねゼロに収束するように設定される。

【0074】

図５に戻り、モータコントローラ２は、ステップＳ２０２で算出した第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*及びステップＳ５３０で算出した第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*に基づいて停止処理状態判定処理（ステップＳ５４０）を実行する。

【0075】

図８は、停止処理状態判定処理を説明するフローチャートである。

【0076】

先ず、モータコントローラ２は、第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*と第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*の大小関係の判定を行う（ステップＳ５４１）。そして、モータコントローラ２は、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*が第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*以上であると判断した場合（ステップＳ５４１のＹｅｓ）には、停止処理状態フラグｆ_sをＯＮに設定する（ステップＳ５４２）。一方、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*が第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*より小さいと判断した場合（ステップＳ５４１のＮｏ）には、停止処理状態フラグｆ_sをＯＦＦに設定する（ステップＳ５４３）。

【0077】

ここで、本実施形態において、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*が第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*と等しくなるタイミングにおけるモータ回転速度ω_mを「第１回転速度閾値ω_th1」と称する。そして、本実施形態における停車間際とは、モータ回転速度ω_mが第１回転速度閾値ω_th1以下となる車速域を意味する。さらに、停車間際には、相対的に高い車速域の第１停車間際と相対的に低い速域の第２停車間際が含まれる。これについては後述する。

【0078】

したがって、停止処理状態フラグｆ_sがＯＮに設定される場合とは、電動車両１０が停車間際である場合を意味する。

【0079】

図５に戻り、モータコントローラ２は、モータ回転速度ω_m、ステップＳ５３０で算出した第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*、及びステップＳ５４０で設定した停止処理状態フラグｆ_sに基づいて持続振動対策ＯＮ／ＯＦＦ判定処理（ステップＳ５５０）を実行する。

【0080】

図９は、持続振動対策ＯＮ／ＯＦＦ判定処理を説明するフローチャートである。

【0081】

先ず、モータコントローラ２は、モータ回転速度ω_mと第２回転速度閾値ω_th2との大小関係の判定を行う（ステップＳ５５１）。

【0082】

ここで、第２回転速度閾値ω_th2とは、停車間際において、モータ回転速度ω_mが上記第１回転速度閾値ω_th1から一定以上低下し、電動車両１０がより停車に近づいたか否かを判断する観点から定められるモータ回転速度ω_mの閾値である。

【0083】

特に、第２回転速度閾値ω_th2は、電動車両１０がギアのバックラッシュ区間において停車することに起因して生じる制御値のハンチングを抑制する観点から、上述のフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*を求めるために用いたローパスフィルタＬＰＦの時定数τ_lpfとの関係を考慮された好適な値に設定される。なお、この第２回転速度閾値ω_th2は、例えば、実験又はシミュレーションの結果などに基づいて定められる。

【0084】

そして、モータコントローラ２は、モータ回転速度ω_mが第２回転速度閾値ω_th2以下であると判断すると（ステップＳ５５１のＹｅｓ）、ステップＳ５５２の判定に移行する。一方、モータコントローラ２は、モータ回転速度ω_mが第２回転速度閾値ω_th2を超えると判断すると（ステップＳ５５１のＮｏ）、ステップＳ５５４の判定に移行する。

【0085】

ここで、本実施形態における第１停車間際は、図８のステップＳ５４１の判定結果が肯定的であって且つ図９のステップＳ５５１の判定結果が否定的である場合として定義される。すなわち、第１停車間際は、モータ回転速度ω_mが第１回転速度閾値ω_th1以下であって且つ第２回転速度閾値ω_th2を超える場合として定義される。また、第２停車間際は、ステップＳ５４１及びステップＳ５５１の双方判定結果が何れも肯定的である場合として定義される。すなわち、第２停車間際はモータ回転速度ω_mが第２回転速度閾値ω_th2以下の場合（特に、０を超えて第２回転速度閾値ω_th2以下の場合）として定義される。

【0086】

したがって、ステップＳ５５１における判定結果が否定的である場合が第１停車間際に相当し、肯定的である場合が第２停車間際に相当する。

【0087】

そして、モータコントローラ２は、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*の絶対値（以下、単に「トルク絶対値｜Ｔ_m2 ^*｜」とも称する）とトルク閾値Ｔ_{th_sl}との大小関係の判定を行う（ステップＳ５５２）。ここで、「トルク閾値Ｔ_{th_sl}」とは、路面勾配が、ギアのバックラッシュ区間内の停車に起因した制御値のハンチングをもたらす程度に緩い勾配であるか否かを判断する観点から、実験又はシミュレーションの結果などに基づいて定められる。

【0088】

すなわち、上述のように、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*は、勾配抵抗相当の外乱トルク推定値Ｔ_dとＦＢトルクＴωとの和として演算される。したがって、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*の絶対値は勾配抵抗の大きさに相関する。このため、本実施形態では、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*とトルク閾値Ｔ_{th_sl}の大小関係を参照することで、路面勾配が問題となる緩い勾配であるか否かを推定する構成をとっている。なお、この第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*に基づく緩い勾配の判定に代え、外乱トルク推定値Ｔ_dに基づいて緩い勾配を判定しても良い。また、路面勾配を検出するための各種センサの検出値に基づいて当該判定を実行しても良い。

【0089】

そして、モータコントローラ２は、トルク絶対値｜Ｔ_m2 ^*｜がトルク閾値Ｔ_{th_sl}以下であると判断すると（ステップＳ５５２のＹｅｓ）、持続振動対策フラグｆ_pをＯＮに設定する（ステップＳ５５３）。すなわち、本実施形態では、第２停車間際であって走行路面が緩い勾配を持つ場合に、持続振動対策フラグｆ_pがＯＮに設定される。

【0090】

一方、モータコントローラ２は、モータ回転速度ω_mが回転速度閾値ω_thを超えるか（ステップＳ５５１のＮｏ）、又はトルク絶対値｜Ｔ_m2 ^*｜がトルク閾値Ｔ_{th_sl}を超えると判断すると（ステップＳ５５２のＮｏ）、ステップＳ５５４の判定に移行する。

【0091】

そして、モータコントローラ２は、一制御周期前の演算タイミングにおける停止処理状態フラグｆ_s（以下、「前回停止処理状態フラグｆ_{s_k-1}」とも称する）がＯＮであるか否かの判定（ステップＳ５５４）、及び一制御周期前の演算タイミングにおける持続振動対策フラグｆ_p（以下、「前回持続振動対策フラグｆ_{p_k-1}」とも称する）がＯＮであるか否かの判定（ステップＳ５５５）を実行する。

【0092】

そして、モータコントローラ２は、前回停止処理状態フラグｆ_{s_k-1}及び持続振動対策フラグｆ_{p_k-1}の双方がＯＮであると判断すると（ステップＳ５５４且つステップＳ５５が何れもＹｅｓ）、持続振動対策フラグｆ_pをＯＮに設定する（ステップＳ５５３）。

【0093】

一方、モータコントローラ２は、前回停止処理状態フラグｆ_{s_k-1}及び持続振動対策フラグｆ_{p_k-1}の少なくとも何れか一方がＯＦＦであると判断すると（ステップＳ５５４又はステップＳ５５５がＮｏ）、持続振動対策フラグｆ_pをＯＦＦに設定する（ステップＳ５５６）。

【0094】

これにより、持続振動対策フラグｆ_pがＯＮに設定されると、停止処理状態フラグｆ_sがＯＦＦに設定されるまで当該持続振動対策フラグｆ_pがＯＮに維持される状態が継続する。

【0095】

図５に戻り、モータコントローラ２は、ステップＳ５３０で算出した第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*及びステップＳ５５０で設定した持続振動対策フラグｆ_pに基づいて、持続振動対策処理（ステップＳ５６０）を実行して第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*を算出する。

【0096】

図１０は、持続振動対策処理を説明するフローチャートである。

【0097】

先ず、モータコントローラ２は、持続振動対策フラグｆ_pがＯＮに設定されているか否かを判定する（ステップＳ５６１）。そして、モータコントローラ２は、持続振動対策フラグｆ_pがＯＮに設定されていると判断すると（ステップＳ５６１のＹｅｓ）、第１の演算方法で第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*を算出する第１演算処理（ステップＳ５６２）を実行する。

【0098】

一方、モータコントローラ２は、持続振動対策フラグｆ_pがＯＦＦに設定されていると判断すると（ステップＳ５６１のＮｏ）、第２の演算方法で第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*を算出する第２演算処理（ステップＳ５６３）を実行する。以下、第１演算処理及び第２演算処理の詳細について説明する。

【0099】

［第１演算処理］
モータコントローラ２は、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*を、ローパスフィルタＬＰＦでフィルタリング処理して得られるフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*を第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*として演算する。具体的に、モータコントローラ２は、以下の式（１３）に基づいて第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*を演算する。

【0100】

【数13】

【0101】

式（１３）の右辺の伝達関数は、ローパスフィルタＬＰＦを制御周期に応じた離散変数「ｚ」を用いて近似的に表したものである。そして、式（１３）中の［ｋ］は、ｋ（ｋ＝１，２・・・）番目の演算タイミング（第ｋ演算タイミング）において定まる制御値であることを表す記号である。さらに、式（１３）中の「ｓ_lpf」は、以下の式（１４）により定義される。

【0102】

【数14】

【0103】

ここで、式（１４）中の「Ｔ_smp」は設定される演算タイミングを表す。また、「τ_lpf」は時定数を表す。

【0104】

ここで、時定数τ_lpfは、電動車両１９におけるギアのバックラッシュ区間内において制御安定性を確保する観点から好適な値に設定される。特に、時定数τ_lpfは、実際の車両における官能評価試験の結果を参照するなどして定められ、モータコントローラ２の内部メモリ等に予め記憶される。

【0105】

すなわち、持続振動対策フラグｆ_pがＯＮに設定されている場合には、第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*が、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*に対して時定数τ_lpfのローパスフィルタＬＰＦによるフィルタリング処理を施したフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*として定まることとなる。

【0106】

［第２演算処理］
モータコントローラ２は、基本的には、上記式（１３）及び以下の式（１５）の双方を満たすように、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*から第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*を演算する。

【0107】

【数15】

【0108】

式（１５）における［ｋ］を［ｋ＋１］に置き換えると理解されるように、第ｋ演算タイミングの第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*［ｋ］は、入力である第ｋ演算タイミングの第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*［ｋ］と同一の値に設定されることとなる。

【0109】

したがって、モータコントローラ２は、持続振動対策フラグｆ_pがＯＦＦに設定されている場合には、実質的に第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*をそのまま第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*として算出することとなる。

【0110】

さらに、上記式（１５）により規定される演算ロジックによれば、前回の第ｋ－１演算タイミングにおける入力値である第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*［ｋ－１］及び出力値である第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*［ｋ－１］が何れも、第ｋ演算タイミングにおける第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*［ｋ］と同一の値に設定される。すなわち、持続振動対策フラグｆ_pがＯＦＦからＯＮに切り替わった後の最初の演算タイミングにおいて、ローパスフィルタＬＰＦの入出力前回値が、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*［ｋ］で初期化されることとなる。すなわち、持続振動対策フラグｆ_pがＯＦＦからＯＮに切り替わったタイミングにおける第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*［ｋ］は、前回演算タイミングにおける入力値としての第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*［ｋ－１］及び出力値としての第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*［ｋ－１］の双方に等しい第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*［ｋ］をフィルタリング処理して演算されることとなる。したがって、持続振動対策フラグｆ_pのＯＦＦからＯＮへの切り替わりの際における最終的なトルク指令値Ｔ_m ^**の急激な変化を抑制することができるため、トルク段差の発生が抑制される。

【0111】

図５に戻り、モータコントローラ２は、ステップＳ２０２で算出した第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*、ステップＳ５６０で設定した停止処理状態フラグｆ_s、及びステップＳ５６０で算出した第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*に基づいて、トルク指令値算出処理（ステップＳ５７０）を実行する。

【0112】

図１１は、トルク指令値算出処理を説明するフローチャートである。

【0113】

図示のように、モータコントローラ２は停止処理状態フラグｆ_sがＯＮに設定されているか否かを判定する（ステップＳ５７１）。そして、モータコントローラ２は、停止処理状態フラグｆ_sがＯＮに設定されていると判断すると（ステップＳ５７１のＹｅｓ）、第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*を、上述のトルク伝達系の振動する処理を適用しつつトルク指令値Ｔ_m ^**に設定する（ステップＳ５７２）。

【0114】

一方、モータコントローラ２は、停止処理状態フラグｆ_sがＯＦＦに設定されていると判断すると（ステップＳ５７１のＮｏ）、第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*を、上述のトルク伝達系の振動する処理を適用しつつトルク指令値Ｔ_m ^**に設定する（ステップＳ５７３）。

【0115】

そして、モータコントローラ２は、算出したトルク指令値Ｔ_m ^**に基づいて、図２のステップＳ２０５以降の処理を実行する。

【0116】

上述した停車処理によれば、上記第１停車間際からより低速域の第２停車間際になったタイミングで、トルク指令値Ｔ_m ^**に第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*をフィルタ処理したフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*が設定されることとなる。このため、停車シーンにおける前半は電動車両１０を好適な減速プロフィールで滑らかに減速させることができる一方、停車シーンにおける後半においてはギアのバックラッシュ区間内の停車に起因した振動を抑制することのできる停車態様を実現することができる。

【0117】

次に、本実施形態の電動車両制御方法による制御結果について、比較例と対比しつつ説明する。

【0118】

図１２は、本実施形態に係る電動車両制御方法を実行した場合シミュレーション結果を示すタイミングチャートである。また、図１３は、比較例に係る電動車両制御方法を実行した場合シミュレーション結果を示すタイミングチャートである。特に、図１２及び図１３では、何れも、電動車両１０が緩い登り勾配を走行しているシーンにおける制御結果が示されている。

【0119】

より詳細には、図１２（Ａ）～図１２（Ｄ）にはそれぞれ、モータトルクＴ_m、フラグ（停止処理状態フラグｆ_s及び持続振動対策フラグｆ_p）のＯＮ／ＯＦＦ状態、電動車両１０の前後方向における加速度ａ、及びモータ回転速度ω_mの経時変化が示されている。また、図１３（Ａ）～図１３（Ｄ）に関しても、図１３（Ｂ）に停止処理状態フラグｆ_sのＯＮ／ＯＦＦ状態のみの経時変化が示されている点以外は、図１２（Ａ）～図１２（Ｄ）と同様の各パラメータにおける経時変化が示されている。

【0120】

また、図１２及び図１３におけるタイミングチャートにおいて、モータトルクＴ_m、加速度ａ、及びモータ回転速度ω_mはいずれも電動車両１０の前進方向を正方向としている。

【0121】

（比較例）
１．シミュレーション条件
図５における振動持続対策ＯＮ／ＯＦＦ判定処理（ステップＳ５５０）及び振動持続対策処理（ステップＳ５６０）を実行せず、停止処理状態フラグｆ_sがＯＮである場合には第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*に基づいて電流指令値算出処理（ステップＳ２０５）を実行し、ＯＦＦである場合には第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*に基づいて電流指令値算出処理（ステップＳ２０５）を実行する制御方法に対してシミュレーションを行った。特に、本シミュレーションにおいては、電動車両１０が緩い登り勾配において停車に至る条件下において各制御値を観察した。

【0122】

２．結果
比較例の制御方法では、時刻ｔ０～時刻ｔ１の期間において、停止処理状態フラグｆ_sがＯＦＦに維持されつつ、電動車両１０は第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*に基づいたトルク指令値Ｔ_m ^**により減速（モータ回転速度ω_mが減少）した。

【0123】

また、停止処理状態フラグｆ_sがＯＦＦからＯＮに切り替わる時刻ｔ１（第１停車間際）にて、トルク指令値Ｔ_m ^**が第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*から第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*に切り替わった。そして、時刻ｔ１～時刻ｔ３の期間において、電動車両１０は第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*に基づいたトルク指令値Ｔ_m ^**により減速した。この期間において、トルク指令値Ｔ_m ^**は外乱トルク推定値Ｔ_dに、モータ回転速度ω_mはゼロにそれぞれ収束するように変化した。

【0124】

さらに、時刻ｔ３（停車タイミング）において、トルク指令値Ｔ_m ^**及びモータ回転速度ω_mがそれぞれ外乱トルク推定値Ｔ_d及びゼロにほぼ収束した。一方、各制御値が収束するはずの時刻ｔ３以降においても、各制御値は持続的に振動した。

【0125】

３．考察
緩い登り勾配における停車シーンにおいては、停車タイミング（時刻ｔ３）における外乱トルク推定値Ｔ_dがギアのバックラッシュ区間に含まれることに起因して制御安定性が低下し、上記振動につながることが見出された。

【0126】

（実施例）
１．シミュレーション条件
本実施形態で説明した構成の制御方法に関して、比較例と同様に電動車両１０が緩い登り勾配に至る条件下においてシミュレーションを実行し各制御値を観察した。

【0127】

２．結果
時刻ｔ０～時刻ｔ１（第１停車間際）、及び時刻ｔ１（第１停車間際）～時刻ｔ２（第２停車間際）までは、各制御値とも比較例と同様の挙動を示した。一方、時刻ｔ２（第２停車間際）～時刻ｔ３（停車タイミング）におけるトルク指令値Ｔ_m ^**は、比較例と異なり、フィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*に設定されている。実施例では、比較例の場合に生じていた時刻ｔ３以降における各制御値の持続的振動は見られなかった。

【0128】

３．考察
実施例の制御方法では、時刻ｔ２（第２停車間際）において持続振動対策フラグｆ_pがＯＦＦからＯＮに切り替わることで、上述の図１０で説明した持続振動対策処理に係る制御ロジックにしたがい、トルク指令値Ｔ_m ^**が第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*からフィルタ処理されたフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*に切り替わったものと考えられる。その結果、ギアのバックラッシュ区間における停車の際に生じる各制御値の持続的振動が抑制された。

【0129】

以上説明した本実施形態の電動車両制御方法の各構成及び作用効果についてまとめて説明する。

【0130】

本実施形態では、モータ（駆動モータ４）を走行駆動源として搭載した電動車両１０において、トルク指令値Ｔ_m ^**に基づいて駆動モータ４を制御する電動車両制御方法が提供される。

【0131】

この電動車両制御方法は、路面勾配の影響を含む外乱トルクの推定値としての外乱トルク推定値Ｔ_dを算出する外乱トルク推定処理（ステップＳ５２０）と、駆動モータ４の回転速度又は車速Ｖに相関する速度パラメータ（モータ回転速度ω_m又は車速Ｖ）を取得する速度パラメータ取得処理（ステップＳ２０１）と、モータ回転速度ω_mの低下に応じてトルク指令値Ｔ_m ^**を外乱トルク推定値Ｔ_dに収束させるように停車時基本トルク目標値としての第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*を算出する停車処理（ステップＳ２０３及びステップＳ５３０）、及び第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*をフィルタリング処理して停車時補正トルク目標値（フィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*）を算出する制振処理（ステップＳ２０４及びステップＳ５６０）を含む車両状態制御（図５）と、を有する。

【0132】

そして、制振処理では、相対的に高い車速域に設定される第１停車間際（ω_th2＜ω_m≦ω_th1）においては、トルク指令値Ｔ_m ^**を第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*に基づいて設定する。また、相対的に低い車速域に設定される第２停車間際（ω_m≦ω_th2）においては、トルク指令値Ｔ_m ^**をフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*に基づいて設定する（ステップＳ５７０）。

【0133】

これにより、電動車両１０の停車シーンにおける前半（第１停車間際）では、停車時の減速に適した第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*の特性に応じて電動車両１０を滑らかに減速させる一方、後半（第２停車間際）では、フィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*の特性に応じて持続振動を抑制するように駆動モータ４を作動させることができる。

【0134】

特に、フィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*がトルク指令値Ｔ_m ^**として設定されることで、電動車両１０のギアのバックラッシュ区間内における停車に起因する制御値の振動を抑制し、制御安定性をより向上させることができる。

【0135】

また、本実施形態の電動車両制御方法は、電動車両１０に対する要求駆動力（アクセル開度Ａ_po）に基づいて基本トルク目標値（第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*）を算出する基本トルク目標値算出処理（ステップＳ２０２）をさらに有する。

【0136】

そして、第１停車間際は、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*が第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*と等しくなる第１車速閾値（第１回転速度閾値ω_th1）以下であって且つ第１車速閾値よりも低い第２車速閾値Ｖ_th2（第２回転速度閾値ω_th2）を超える車速域に設定する（ステップＳ５４１のＹｅｓ且つステップＳ５５１のＮｏ）。

【0137】

また、第２停車間際は、第２車速閾値（第２回転速度閾値ω_th2）以下の車速域として設定する（ステップＳ５５１のＹｅｓ）。

【0138】

これにより、トルク指令値Ｔ_m ^**としてフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*を設定するシーンである第２停車間際を、上述した制御安定性の低下が生じ得る区間に限定するための具体的な制御ロジックが実現されることとなる。このため、停車シーンにおいて、減速に適した第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*と上記制御安定性の低下を確保に適したフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*の間におけるトルク指令値Ｔ_m ^**のより好適な切り替えタイミングが実現されることとなる。

【0139】

例えば、ギアのバックラッシュ区間内における停車に起因する制御安定性の低下を抑制する観点から想定されるタイミングよりも前に、トルク指令値Ｔ_m ^**が第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*からフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*に切り替わることに起因した応答遅れなどの意図しない制御結果の発生が抑制される。

【0140】

特に、制振処理では、第１停車間際から第２停車間際へ移行した後の最初の演算タイミング（第ｋ演算タイミング）において、停車時基本トルク目標値（第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*）の演算のためのフィルタリング処理（ローパスフィルタＬＰＦによる処理）の際の入力値及び出力値の前回値（第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*［ｋ－１］及び第３トルク目標値Ｔ_m3 ^*［ｋ－１］）を、上記第ｋ演算タイミングで演算される第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*で初期化する（式（１５））。

【0141】

これにより、第１停車間際から第２停車間際への移行にともない、トルク指令値Ｔ_m ^**が切り替わる際に生じるトルク段差をより好適に抑制することができる。

【0142】

さらに、本実施形態の制振処理では、トルク指令値Ｔ_m ^**をフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*に基づいて設定した場合、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*が第１トルク目標値Ｔ_m1 ^*となるまで該設定を維持する（ステップＳ５５５）。

【0143】

これにより、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*とフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*が相互に頻繁な切り替わりによるトルク指令値Ｔ_m ^**のハンチングが抑制される。

【0144】

また、本実施形態では、モータ（駆動モータ４）を走行駆動源として搭載した電動車両１０において、トルク指令値Ｔ_m ^**に基づいて駆動モータ４を制御する他の態様の電動車両制御方法が提供される。

【0145】

この電動車両制御方法は、路面勾配の影響を含む外乱トルクの推定値としての外乱トルク推定値Ｔ_dを算出する外乱トルク推定処理（ステップＳ５２０）と、駆動モータ４の回転速度又は車速Ｖに相関する速度パラメータ（モータ回転速度ω_m又は車速Ｖ）を取得する速度パラメータ取得処理（ステップＳ２０１）と、モータ回転速度ω_mの低下に応じてトルク指令値Ｔ_m ^**を外乱トルク推定値Ｔ_dに収束させるように停車時基本トルク目標値としての第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*を算出する停車処理（ステップＳ２０３及びステップＳ５３０）、及び第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*をフィルタリング処理して停車時補正トルク目標値（フィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*）を算出する制振処理（ステップＳ２０４及びステップＳ５６０）を含む車両状態制御と、を有する。

【0146】

そして、制振処理では、路面勾配の絶対値が所定値を超える場合に、トルク指令値Ｔ_m ^**を第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*に基づいて設定する（ステップＳ５５２のＮＯ、ステップＳ５５６、及びステップＳ５７０）。また、路面勾配の絶対値が所定値以下となる場合に、トルク指令値Ｔ_m ^**をフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*に基づいて設定する（ステップＳ５５２のＹｅｓ、及びステップＳ５５３）。

【0147】

これにより、ギアのバックラッシュ区間内における停車に起因する制御安定性の低下が生じる可能性の低い路面勾配（急な路面勾配）において電動車両１０を停車させる場合には、停車時の減速に適した第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*を停車に至るまで維持して滑らかな減速態様を実現することができる一方、上記制御安定性の低下が生じ得る緩い路面勾配において電動車両１０を停車させる場合には、フィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*を設定して制御安定性をより向上させることができる。

【0148】

このため、トルク指令値Ｔ_m ^**をフィルタ処理されたフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*に設定するシーンを、より確実に上記制御安定性の低下が生じ得る緩い登り勾配における停車シーンに限定することができる。このため、緩い登り勾配において上述のギアのバックラッシュ区間内における停車に起因した制御値の振動を好適に抑制し、電動車両１０の停車時における持続振動の発生が防止される。

【0149】

また、本実施形態の制振処理では、路面勾配の絶対値が所定値以下であるか否かの判定を、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*の絶対値（｜Ｔ_m2 ^*｜）が所定のトルク閾値Ｔ_{th_sl}以下であるか否かに基づいて実行する（ステップＳ５５２）。

【0150】

これにより、トルク指令値Ｔ_m ^**としてフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*を設定すべき路面勾配の大きさを推定するための、具体的な制御ロジックが実現されることとなる。このため、上述の制御値の振動が生じ得る緩い登り勾配において停車において、減速に適した第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*と上記制御安定性の低下を確保に適したフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*の間におけるトルク指令値Ｔ_m ^**のより好適な切り替えを実現し得る制御ロジックが提供されることとなる。

【0151】

さらに、本実施形態では、モータ（駆動モータ４）を走行駆動源として搭載した電動車両１０において、トルク指令値Ｔ_m ^**に基づいて駆動モータ４を制御する電動車両制御装置（モータコントローラ２）が提供される。

【0152】

このモータコントローラ２は、路面勾配の影響を含む外乱トルクの推定値としての外乱トルク推定値Ｔ_dを算出する外乱トルク推定部（ステップＳ５２０）と、駆動モータ４の回転速度又は車速Ｖに相関する速度パラメータ（モータ回転速度ω_m又は車速Ｖ）を取得する速度パラメータ取得部（ステップＳ２０１）と、モータ回転速度ω_mの低下に応じてトルク指令値Ｔ_m ^**を外乱トルク推定値Ｔ_dに収束させるように停車時基本トルク目標値としての第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*を算出する停車処理（ステップＳ２０３及びステップＳ５３０）と、第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*をフィルタリング処理して停車時補正トルク目標値（フィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*）を算出する制振処理（ステップＳ２０４及びステップＳ５６０）を含む車両状態制御部（図５）を有する。

【0153】

そして、モータコントローラ２の車両状態制御部は、制振処理として、相対的に高い車速域に設定される第１停車間際（ω_th2＜ω_m≦ω_th1）においては、トルク指令値Ｔ_m ^**を第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*に基づいて設定する。また、相対的に低い車速域に設定される第２停車間際（ω_m≦ω_th2）においては、トルク指令値Ｔ_m ^**をフィルタ処理トルク目標値Ｔ_{m_sf} ^*に基づいて設定する（ステップＳ５７０）。

【0154】

これにより、上記電動車両制御方法の実行に適した構成（特にプログラム構成）を備えた電動車両制御装置がモータコントローラ２として実現されることとなる。

【0155】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態及び各変形例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。

【0156】

例えば、上記実施形態においてモータコントローラ２により実行される各処理（図２のステップＳ２０１～ステップＳ２０６）の少なくとも一部は、電動車両１０に搭載される他のコントローラ（上位の車両制御コントローラなど）との間で分散させる構成を採用しても良い。特に、この構成を採用する場合には、モータコントローラ２と他のコントローラの間における必要な信号の通信にはＣＡＮ（Controller Area Network）などの好適な通信プロトコルを採用することができる。

【0157】

また、上記実施形態において持続振動対策（ステップＳ５６０）におけるフィルタ処理を第２トルク目標値Ｔ_m2 ^*に対して施す例を説明した。しかしながら、このフィルタ処理を、トルク指令値算出処理（ステップＳ５７０）から出力されるトルク目標値に対して実行する構成としても良い。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】