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(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】2024-01-15
(45)【発行日】2024-01-23
(54)【発明の名称】制御装置、プログラム
(51)【国際特許分類】
B60L 15/20 20060101AFI20240116BHJP
【ＦＩ】
B60L15/20 J
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021009120
(22)【出願日】2021-01-22
(65)【公開番号】P2022113029
(43)【公開日】2022-08-03
【審査請求日】2023-06-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100140486
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100170058
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 拓真
(72)【発明者】
【氏名】劉 海博
(72)【発明者】
【氏名】河合 恵介
(72)【発明者】
【氏名】坂本 章
(72)【発明者】
【氏名】高木 達也
(72)【発明者】
【氏名】神尾 茂
【審査官】冨永 達朗
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１５８１７８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｌ １５／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行用の駆動源として回転電機（１４０）が搭載される車両（１００）の制御装置（１０）であって、前記回転電機の出力トルクを制御する動作制御部（１４）と、
前記車両に対する運転者の操作に基づいて前記回転電機から出力すべきトルクの目標値である要求トルク指令値を設定する第１トルク指令値設定部（１１）と、
前記車両が停止したときに前記車両の停止状態を維持するために前記回転電機から出力すべきトルクの目標値である停車時トルク指令値を設定する第２トルク指令値設定部（１２）と、
前記回転電機の出力トルクの目標値の時間的な変化を示すトルク波形を設定する波形設定部（１３）と、を備え、
前記動作制御部は、
前記回転電機の出力トルクを前記要求トルク指令値から前記停車時トルク指令値に向かって変化させる際に、前記トルク波形に沿うように前記回転電機の出力トルクを制御し、
車輪の回転速度が所定の回転速度判定値まで低下したときに、前記トルク波形に沿った前記回転電機の出力トルクの制御を開始することにより、前記回転電機の出力トルクが前記停車時トルク指令値になる時点と、前記車両が停止する時点とを一致させ、
前記動作制御部は、前記要求トルク指令値及び前記停車時トルク指令値の差分値に基づいて前記回転速度判定値を設定し、
前記波形設定部は、
前記トルク波形として、前記車両のピッチ方向の振動を減衰させることが可能な第１トルク波形を用いた後、前記回転電機のトルクを前記車輪に伝達するための動力伝達系に設けられる動力伝達部材の振動を減衰させることが可能な第２トルク波形を用いる
制御装置。
【請求項2】
前記波形設定部は、前記第１トルク波形を、前記車両のピッチ共振周期よりも小さい時定数を有する波形となるように設定する請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記波形設定部は、前記車両のピッチ方向の実加速度又はその予測値に基づいて、前記第１トルク波形から前記第２トルク波形に切り替える時期を決定する請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項4】
前記波形設定部は、前記第１トルク波形の値と前記車両のピッチ共振周期とに基づいて前記第２トルク波形を設定する請求項１～３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項5】
走行用の駆動源として回転電機（１４０）が搭載される車両（１００）を制御するプログラムであって、
少なくとも一つの処理部（１０）に、
前記回転電機の出力トルクを制御させ、
前記車両に対する運転者の操作に基づいて前記回転電機から出力すべきトルクの目標値である要求トルク指令値を設定させ、
前記車両が停止したときに前記車両の停止状態を維持するために前記回転電機から出力すべきトルクの目標値である停車時トルク指令値を設定させ、
前記回転電機の出力トルクの目標値の時間的な変化を示すトルク波形を設定させ、
前記回転電機の出力トルクを前記要求トルク指令値から前記停車時トルク指令値に向かって変化させる際に、前記トルク波形に沿うように前記回転電機の出力トルクを制御させ、
車輪の回転速度が所定の回転速度判定値まで低下したときに、前記トルク波形に沿った前記回転電機の出力トルクの制御を開始することにより、前記回転電機の出力トルクが前記停車時トルク指令値になる時点と、前記車両が停止する時点とを一致させ、
前記要求トルク指令値及び前記停車時トルク指令値の差分値に基づいて前記回転速度判定値を設定させ、
前記トルク波形として、前記車両のピッチ方向の振動を減衰させることが可能な第１トルク波形を用いた後、前記回転電機のトルクを前記車輪に伝達するための動力伝達系に設けられる動力伝達部材の振動を減衰させることが可能な第２トルク波形を使用させる
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両の制御装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、走行のための駆動源として回転電機を搭載する電動車両等の車両がある。このような車両に用いられる回転電機は、駆動及び回生の両方を行うことが可能なモータジェネレータと称されるものである。この車両では、回転電機が回生動作することで車両に制動力が発生するため、車両を減速させることができる。下記の特許文献１に記載の制御装置は、このような回転電機を備える車両に搭載されており、回転電機の回生量を調整することにより、車両の制動力を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－１５８１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
回転電機の回生動作により発生する制動力の大きさは、一般的には、運転者によるブレーキの操作量に応じて設定される。しかしながら、車両を停止させる際にブレーキの操作量に応じた大きさの制動力を停車時まで継続的に生じさせた場合、車両が停車した後に、車両が前後方向に大きく振動、すなわち車両がピッチ方向に大きく振動する可能性がある。これは、回転電機のトルクを車輪に伝達させるための動力伝達系に設けられるドライブシャフト等の部材が有している捩れが停車に伴って開放されることに起因して発生するものである。停車時に車両がピッチ方向に振動すると、乗員に不快感を与えるおそれがある。
【0005】
その対策として、例えば上記の特許文献１に記載の制御装置のように、停車間際に車速の低下に伴って回転電機の回生量を小さくすることが考えられる。しかしながら、車速に応じて回生量を制限しただけでは、停車時の車両のピッチ方向の振動を抑制することは困難である。例えば、低速走行時において制動が開始された場合には、車速が急峻に低下するため、その変化に追従するように回転電機の回生量を変化させることが困難となり、結果として停車時の車両のピッチ方向の振動を抑制することができない可能性がある。また、回転電機から発生する制動力の調整方法によっては、車両の減速の効きが悪いと感じられるような、いわゆる「Ｇ抜け」と称される違和感を乗員に与えてしまう可能性もある。このように、回転電機の制動力を用いて車両を停止させる方法に関しては、更なる改良の余地が残されている。
【0006】
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より適切に車両を停車させることが可能な制御装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決する制御装置は、走行用の駆動源として回転電機（１４０）が搭載される車両（１００）の制御装置（１０）であって、回転電機の出力トルクを制御する動作制御部（１４）と、車両に対する運転者の操作に基づいて回転電機から出力すべきトルクの目標値である要求トルク指令値を設定する第１トルク指令値設定部（１１）と、車両が停止したときに車両の停止状態を維持するために回転電機から出力すべきトルクの目標値である停車時トルク指令値を設定する第２トルク指令値設定部（１２）と、回転電機の出力トルクの目標値の時間的な変化を示すトルク波形を設定する波形設定部（１３）と、を備える。動作制御部は、回転電機の出力トルクを要求トルク指令値から停車時トルク指令値に向かって変化させる際に、トルク波形に沿うように回転電機の出力トルクを制御する。波形設定部は、トルク波形として、車両のピッチ方向の振動を減衰させることが可能な第１トルク波形を用いた後、回転電機のトルクを車輪に伝達するための動力伝達系に設けられる動力伝達部材の振動を減衰させることが可能な第２トルク波形を用いる。
上記課題を解決するプログラムは、走行用の駆動源として回転電機（１４０）が搭載される車両（１００）を制御するプログラムであって、少なくとも一つの処理部（１０）に、回転電機の出力トルクを制御させ、車両に対する運転者の操作に基づいて回転電機から出力すべきトルクの目標値である要求トルク指令値を設定させ、車両が停止したときに車両の停止状態を維持するために回転電機から出力すべきトルクの目標値である停車時トルク指令値を設定させ、回転電機の出力トルクの目標値の時間的な変化を示すトルク波形を設定させ、回転電機の出力トルクを要求トルク指令値から停車時トルク指令値に向かって変化させる際に、トルク波形に沿うように回転電機の出力トルクを制御させ、車輪の回転速度が所定の回転速度判定値まで低下したときに、トルク波形に沿った回転電機の出力トルクの制御を開始することにより、回転電機の出力トルクが停車時トルク指令値になる時点と、車両が停止する時点とを一致させ、要求トルク指令値及び停車時トルク指令値の差分値に基づいて回転速度判定値を設定させ、トルク波形として、車両のピッチ方向の振動を減衰させることが可能な第１トルク波形を用いた後、回転電機のトルクを車輪に伝達するための動力伝達系に設けられる動力伝達部材の振動を減衰させることが可能な第２トルク波形を使用させる。
上記課題を解決するプログラムは、走行用の駆動源として回転電機（１４０）が搭載される車両（１００）を制御するプログラムであって、少なくとも一つの処理部（１０）に、回転電機の出力トルクを制御させ、車両に対する運転者の操作に基づいて回転電機から出力すべきトルクの目標値である要求トルク指令値を設定させ、車両が停止したときに車両の停止状態を維持するために回転電機から出力すべきトルクの目標値である停車時トルク指令値を設定させ、回転電機の出力トルクの目標値の時間的な変化を示すトルク波形を設定させ、回転電機の出力トルクを要求トルク指令値から停車時トルク指令値に向かって変化させる際に、トルク波形に沿うように回転電機の出力トルクを制御させ、車輪の回転速度が所定の回転速度判定値まで低下したときに、トルク波形に沿った回転電機の出力トルクの制御を開始することにより、回転電機の出力トルクが停車時トルク指令値になる時点と、車両が停止する時点とを一致させ、要求トルク指令値及び停車時トルク指令値の差分値に基づいて回転速度判定値を設定させ、トルク波形として、車両のピッチ方向の振動を減衰させることが可能な第１トルク波形を用いた後、回転電機のトルクを車輪に伝達するための動力伝達系に設けられる動力伝達部材の振動を減衰させることが可能な第２トルク波形を使用させる。
【0008】
この構成によれば、回転電機の出力トルクがトルク波形に沿って変化する。すなわち、回転電機の出力トルクが、車両のピッチ方向の揺れ戻しを抑制することが可能な第１トルク波形に沿って変化した後、車両の動力伝達部材の振動を抑制することが可能な第２トルク波形に沿って変化する。これにより、車両の停車時にピッチ方向の揺れ戻しが抑制された後に動力伝達部材の振動が更に抑制されるため、車両のピッチ方向の振動を抑制しつつ、Ｇ抜けと称される違和感を乗員に与え難くなる。よって、より適切に車両を停止させることが可能となる。
【0009】
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明の効果】
【0010】
本開示の制御装置及びプログラムによれば、より適切に車両を停車させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
はじめに、本実施形態の制御装置が搭載される車両の概略構成について説明する。図１に示されるように、車両１００は、車体１０１と、車輪１１１，１１２と、回転電機１４１，１４２と、電池１５０とを備えている。
はじめに、本実施形態の制御装置が搭載される車両の概略構成について説明する。図１に示されるように、車両１００は、車体１０１と、車輪１１１，１１２と、回転電機１４１，１４２と、電池１５０とを備えている。
【0013】
車体１０１は、車両１００の本体部分であり、一般に「ボディ」と称される部分である。車輪１１１は、車体１０１の前方側部分に設けられた一対の車輪であり、車輪１１２は、車体１０１の後方側部分に設けられた一対の車輪である。このように、車両１００には合計４つの車輪が設けられている。本実施形態の車両１００は、４つの車輪１１１，１１２の全てが駆動輪として機能する、いわゆる四輪駆動の車両である。
【0014】
回転電機１４１は、電池１５０からの電力の供給に基づいて、車輪１１１を回転させるためのトルク、すなわち車両１００の走行のための駆動トルクを発生させる装置である。回転電機１４１は、いわゆる「モータジェネレータ（MG : Motor Generator）である。回転電機１４１で生じたトルクは、パワートレイン部１３１及びドライブシャフト１３３を介して各車輪１１１に伝達されて、車輪１１１を回転させる。なお、電池１５０と回転電機１４１との間における電力の授受は、電力変換器であるインバータを介して行われるが、図１においてはインバータの図示が省略されている。
【0015】
回転電機１４２は、電池１５０からの電力の供給に基づいて駆動トルクを発生することにより、パワートレイン部１３２及びドライブシャフト１３４を介して各車輪１１２を回転させる。回転電機１４２は、回転電機１４１と同一の構造を有しているため、その詳細な説明は割愛する。
【0016】
回転電機１４１，１４２は、その回生動作により車輪１１１，１１２に制動力を付与することが可能な制動トルクを発生することもできる。この回転電機１４１，１４２から車輪１１１，１１２に付与される制動トルクにより、車両１００を減速させて停止させることが可能である。以下では、車両１００を駆動させるために回転電機１４１から出力される駆動トルク、及び車両１００を制動させるために回転電機１４１から出力される制動トルクをまとめて「出力トルク」とも称する。また、車両１００に駆動力を付与することが可能な回転電機１４０の出力トルクは正の値で表され、車両１００に制動力を付与することが可能な回転電機１４０の出力トルクは負の値で表されている。
【0017】
このように車両１００は、走行用の動力源として２つの回転電機１４１，１４２を備える、いわゆる電動車両である。制御装置１０による制御は各回転電機１４１，１４２に対して同時に且つ同様に行われる。そのため、以下の説明においては、回転電機１４１，１４２のことを「回転電機１４０」とも総称する。例えば、「回転電機１４０の出力トルク」とは、各回転電機１４１，１４２の出力トルクの合計値を意味する。
【0018】
なお、以下では、車両１００において、回転電機１４０のトルクを車輪１１１に伝達するための動力伝達系に設けられている部材を「動力伝達部材」とも称する。動力伝達部材には、例えばパワートレイン部１３１，１３２やドライブシャフト１３３，１３４等が含まれる。
【0019】
各車輪１１１にはブレーキ装置１２１が設けられている。ブレーキ装置１２１は、油圧により車輪１１１に制動力を加える装置である。同様に、各車輪１１２にもブレーキ装置１２２が設けられている。
車両１００の制動は、回転電機１４１，１４２によって行うこともできるし、ブレーキ装置１２１，１２２によって行うこともできる。本実施形態においては、車両１００の制動は基本的には回転電機１４０のみによって行われる。ブレーキ装置１２１，１２２による制動は必要に応じて補助的に行われる。
車両１００の制動は、回転電機１４１，１４２によって行うこともできるし、ブレーキ装置１２１，１２２によって行うこともできる。本実施形態においては、車両１００の制動は基本的には回転電機１４０のみによって行われる。ブレーキ装置１２１，１２２による制動は必要に応じて補助的に行われる。
【0020】
電池１５０は、各回転電機１４１，１４２に電力を供給するための蓄電池である。本実施形態では、電池１５０としてリチウムイオンバッテリーが用いられている。
車両１００には、制御装置１０とは別にブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０と上位ＥＣＵ３０とが設けられている。制御装置１０、ブレーキＥＣＵ２０、及び上位ＥＣＵ３０はいずれも、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。これらは、車両１００に設けられるネットワークを介して互いに双方向の通信を行うことができる。
車両１００には、制御装置１０とは別にブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０と上位ＥＣＵ３０とが設けられている。制御装置１０、ブレーキＥＣＵ２０、及び上位ＥＣＵ３０はいずれも、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。これらは、車両１００に設けられるネットワークを介して互いに双方向の通信を行うことができる。
【0021】
ブレーキＥＣＵ２０は、上位ＥＣＵ３０からの指示に応じて、ブレーキ装置１２１，１２２の動作を制御する。
上位ＥＣＵ３０は、車両１００の全体の動作を統括的に制御する。上位ＥＣＵ３０は、制御装置１０及びブレーキＥＣＵ２０のそれぞれと双方向の通信を行いながら、車両１００の制御に必要な処理を行う。
上位ＥＣＵ３０は、車両１００の全体の動作を統括的に制御する。上位ＥＣＵ３０は、制御装置１０及びブレーキＥＣＵ２０のそれぞれと双方向の通信を行いながら、車両１００の制御に必要な処理を行う。
【0022】
なお、制御装置１０、ブレーキＥＣＵ２０、上位ＥＣＵ３０は、本実施形態のように３つの装置に分かれていなくてもよい。例えば、制御装置１０に、ブレーキＥＣＵ２０や上位ＥＣＵ３０の機能が統合されていてもよい。
車両１００には、その各種状態量を検出するためのセンサが複数搭載されている。図２に示されるように、このようなセンサには、例えば油圧センサ２０１、車輪速センサ２０２、ＭＧレゾルバ２０３、加速度センサ２０４、ブレーキストロークセンサ２０５、アクセル開度センサ２０６、操舵角センサ２０７、及び電流センサ２０８が含まれている。
車両１００には、その各種状態量を検出するためのセンサが複数搭載されている。図２に示されるように、このようなセンサには、例えば油圧センサ２０１、車輪速センサ２０２、ＭＧレゾルバ２０３、加速度センサ２０４、ブレーキストロークセンサ２０５、アクセル開度センサ２０６、操舵角センサ２０７、及び電流センサ２０８が含まれている。
【0023】
油圧センサ２０１は、各ブレーキ装置１２１，１２２の油圧を検出するためのセンサである。油圧センサ２０１は、ブレーキ装置１２１，１２２のそれぞれに対して個別に設けられているのであるが、図２においては油圧センサ２０１が単一のブロックとして模式的に描かれている。各油圧センサ２０１により検出された油圧を示す信号はブレーキＥＣＵ２０を介して制御装置１０に送信される。
【0024】
車輪速センサ２０２は、車輪１１１，１１２の単位時間当たりの回転数である回転速度を検出するためのセンサである。車輪速センサ２０２は、４つの車輪１１１，１１２のそれぞれに対して個別に設けられているのであるが、図２においては車輪速センサ２０２が単一のブロックとして模式的に描かれている。車輪速センサ２０２により検出された車輪１１１，１１２の回転速度を示す信号は制御装置１０に送信される。制御装置１０は、当該信号に基づいて、車両１００の走行速度を検出することができる。
【0025】
ＭＧレゾルバ２０３は、各回転電機１４１，１４２の出力軸の回転速度を検出するためのセンサである。ＭＧレゾルバ２０３は、回転電機１４１，１４２のそれぞれの出力軸に対し、１つずつ個別に設けられているのであるが、図２においてはＭＧレゾルバ２０３が単一のブロックとして模式的に描かれている。ＭＧレゾルバ２０３により検出された回転速度を示す信号は制御装置１０に送信される。制御装置１０は、当該信号に基づいて、車両１００の走行速度を検出することができる。
【0026】
加速度センサ２０４は、車両１００の加速度を検出するためのセンサである。加速度センサ２０４は車体１０１に取り付けられている。加速度センサ２０４は、車体１０１の前後方向、左右方向、及び上下方向のそれぞれの加速度に加えて、ピッチ方向、ロー方向、及びヨー方向のそれぞれの加速度を検出することができる、６軸加速度センサとして構成されている。加速度センサ２０４により検出された各加速度を示す信号は制御装置１０に送信される。
【0027】
ブレーキストロークセンサ２０５は、車両１００の運転席に設けられるブレーキペダルの踏み込み量を検出するためのセンサである。ブレーキストロークセンサ２０５により検出された踏み込み量を示す信号は制御装置１０に送信される。
アクセル開度センサ２０６は、車両１００の運転席に設けられるアクセルペダルの踏み込み量を検出するためのセンサである。アクセル開度センサ２０６により検出された踏み込み量を示す信号は制御装置１０に送信される。
アクセル開度センサ２０６は、車両１００の運転席に設けられるアクセルペダルの踏み込み量を検出するためのセンサである。アクセル開度センサ２０６により検出された踏み込み量を示す信号は制御装置１０に送信される。
【0028】
操舵角センサ２０７は、車両１００の運転席に設けられたハンドルの回転角度である操舵角を検出するためのセンサである。操舵角センサ２０７により検出された操舵角を示す信号は制御装置１０に送信される。
電流センサ２０８は、回転電機１４１，１４２のそれぞれに入力される駆動用電流の値を検出するためのセンサである。電流センサ２０８は、回転電機１４１、及び回転電機１４２のそれぞれに対し、１つずつ個別に設けられているのであるが、図２においては、電流センサ２０８は単一のブロックとして模式的に描かれている。電流センサ２０８により検出された駆動用電流の値を示す信号は制御装置１０に入力される。
電流センサ２０８は、回転電機１４１，１４２のそれぞれに入力される駆動用電流の値を検出するためのセンサである。電流センサ２０８は、回転電機１４１、及び回転電機１４２のそれぞれに対し、１つずつ個別に設けられているのであるが、図２においては、電流センサ２０８は単一のブロックとして模式的に描かれている。電流センサ２０８により検出された駆動用電流の値を示す信号は制御装置１０に入力される。
【0029】
図２に示されるように、制御装置１０は、その機能的な要素として、動作制御部１４と、第１トルク指令値設定部１１と、第２トルク指令値設定部１２と、波形設定部１３とを備えている。
動作制御部１４は、回転電機１４０の動作を制御するである。動作制御部１４は、回転電機１４１，１４２のそれぞれの出力トルクを個別に制御することができる。ただし、本実施形態では、回転電機１４１，１４２のそれぞれで同一のトルクを出力する場合を例に挙げて説明する。動作制御部１４は、回転電機１４０の出力トルクを、第１トルク指令値設定部１１及び第２トルク指令値設定部１２により設定されるトルク指令値に制御する。
動作制御部１４は、回転電機１４０の動作を制御するである。動作制御部１４は、回転電機１４１，１４２のそれぞれの出力トルクを個別に制御することができる。ただし、本実施形態では、回転電機１４１，１４２のそれぞれで同一のトルクを出力する場合を例に挙げて説明する。動作制御部１４は、回転電機１４０の出力トルクを、第１トルク指令値設定部１１及び第２トルク指令値設定部１２により設定されるトルク指令値に制御する。
【0030】
第１トルク指令値設定部１１は要求トルク指令値ＴＡを設定する。要求トルク指令値ＴＡは、車両１００に対する運転者の操作、例えばブレーキペダルやアクセルペダルの操作等に基づいて、回転電機１４０から出力すべき制駆動トルクの目標値である。
第２トルク指令値設定部１２は停車時トルク指令値ＴＢを設定する。停車時トルク指令値ＴＢは、車両１００が停止したときにブレーキ装置１２１，１２２を用いることなく、車両１００の停止状態を維持するために回転電機１４０から出力すべきトルクの目標値である。
第２トルク指令値設定部１２は停車時トルク指令値ＴＢを設定する。停車時トルク指令値ＴＢは、車両１００が停止したときにブレーキ装置１２１，１２２を用いることなく、車両１００の停止状態を維持するために回転電機１４０から出力すべきトルクの目標値である。
【0031】
波形設定部１３はトルク波形を設定する部分である。「トルク波形」とは、回転電機１４０の出力トルクを要求トルク指令値ＴＡから停車時トルク指令値ＴＢまで変化させる際に回転電機１４０から出力すべきトルクの目標値の時間的な変化を示すものである。
動作制御部１４は、通常、回転電機１４０の出力トルクを要求トルク指令値ＴＡに制御する。一方、走行中の車両が停車するとき、動作制御部１４は、回転電機１４０の出力トルクをトルク波形に沿って要求トルク指令値ＴＡから停車時トルク指令値ＴＢまで変化させて車両１００を停車させる処理を行う。以下では、このトルク波形を用いた回転電機１４０の出力トルクの制御を「トルク波形制御」とも称する。
動作制御部１４は、通常、回転電機１４０の出力トルクを要求トルク指令値ＴＡに制御する。一方、走行中の車両が停車するとき、動作制御部１４は、回転電機１４０の出力トルクをトルク波形に沿って要求トルク指令値ＴＡから停車時トルク指令値ＴＢまで変化させて車両１００を停車させる処理を行う。以下では、このトルク波形を用いた回転電機１４０の出力トルクの制御を「トルク波形制御」とも称する。
【0032】
先ず、トルク波形制御が行われることなく車両１００を停止させる場合の例について、図３を参照しながら説明する。図３には、比較例の制御装置で制御が実行され、これにより車両１００を停止させる場合における例が示されている。図３（Ａ）に示されるのは、車両１００の車速の時間変化の例である。図３（Ｂ）に示されるのは、回転電機１４０の出力トルクの時間変化の例である。
【0033】
図３の例では、時刻ｔ１０までの期間において、車両１００は速度Ｖ０で定速走行している。図３（Ｂ）では、当該期間における回転電機１４０の出力トルクは「０」となっている。
時刻ｔ１０以降は、運転者によるブレーキペダルの踏み込みが行われているため、回転電機１４０の出力トルクの値が、負の値である「Ｔｒ１」になっている。図３（Ａ）に示されるように、時刻ｔ１０以降は、車両１００の車速は次第に低下して行き、時刻ｔ１２において「０」となる。仮に、ブレーキペダルの踏み込み量が一定であると仮定すると、この比較例において回転電機１４０の出力トルクの大きさは、車両１００が停止する時刻ｔ１２まで一定の「Ｔｒ１」とされる。
時刻ｔ１０以降は、運転者によるブレーキペダルの踏み込みが行われているため、回転電機１４０の出力トルクの値が、負の値である「Ｔｒ１」になっている。図３（Ａ）に示されるように、時刻ｔ１０以降は、車両１００の車速は次第に低下して行き、時刻ｔ１２において「０」となる。仮に、ブレーキペダルの踏み込み量が一定であると仮定すると、この比較例において回転電機１４０の出力トルクの大きさは、車両１００が停止する時刻ｔ１２まで一定の「Ｔｒ１」とされる。
【0034】
車両１００が減速しながら走行している期間、すなわち時刻ｔ１０から時刻ｔ１２までの期間においては、回転電機１４０から車輪１１１，１１２までの間に設けられる動力伝達部材には捩れが生じた状態となっている。その後、時刻ｔ１２において車両１００が停車すると、動力伝達部材の捩れが解放される。つまり、動力伝達部材が元の状態に戻ろうとする。この影響により、図３（Ａ）に示されるように、時刻ｔ１２以降においては車体１０１がピッチ方向に振動してしまうことがある。このような振動は、車両１００の乗員に不快感を与えるため好ましくない。
【0035】
そこで、本実施形態の制御装置１０では、車両１００の停止時に、波形設定部１３により設定されるトルク波形を用いて回転電機１４０の出力トルクを制御することにより、上記のような車両１００の振動を抑制している。具体的には、制御装置１０は、回転電機１４０の出力トルクの値をトルク波形に沿って要求トルク指令値から停車時トルク指令値ＴＢまで変化させるトルク波形制御を実行する。これにより、回転電機１４０の出力トルクは、要求トルク指令値から停車時トルク指令値ＴＢに急激に変化するのではなく、時間の経過と共に緩やかに変化して行く。そのため、制動に伴い捩れが生じていた動力伝達部材は、トルク波形制御が行われている期間において元の状態に戻される。換言すれば、動力伝達部材で生じていた捩れが元の状態に戻るような適切な波形として、トルク波形が予め設定されている。本実施形態のトルク波形は、いわゆる一次遅れ系で作成されている。回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢまで変化すると、車両１００が停車した状態となる。この時期においては、動力伝達部材で生じていた捩れは無くなっているため、図３（Ａ）に示されるような車体１０１の振動は生じない。このように、本実施形態の制御装置１０によれば、回転電機１４０の制動力により車両１００を適切に停車させることができる。
【0036】
以上のようなトルク波形制御を実現するために、制御装置１０により実行される具体的な処理の手順について説明する。図４に示される一連の処理は、例えば車両１００を停止させる必要が生じた際で、制御装置１０によって実行されるものである。所定の制御周期が経過する毎に、図４の処理が繰り返し実行されてもよい。
【0037】
制御装置１０は、まず、ステップＳ１０の処理として、上位ＥＣＵ３０から回生要求が送信されているか否かを判定する。「回生要求」とは、回転電機１４０において回生による制動トルクを生じさせる必要が生じた場合に、上位ＥＣＵ３０から制御装置１０に送信される制御信号である。例えば、車両１００を停止させるために運転者がブレーキペダルの踏み込み操作を行った場合には、上位ＥＣＵ３０から制御装置１０に回生要求が送信される。上位ＥＣＵ３０は、例えばブレーキストロークセンサ２０５により検出されるブレーキペダルの踏み込み量に基づいて回生トルク指令値Ｔｒを演算式やマップ等を用いて演算するとともに、演算された回生トルク指令値Ｔｒを回生要求とともに制御装置１０に送信する。回生トルク指令値Ｔｒは、回生により回転電機１４０から出力すべき制動トルクの目標値である。
【0038】
制御装置１０は、上位ＥＣＵ３０から回生要求が送信されていない場合には、ステップＳ１０の処理で否定的な判定を行って、ステップＳ１０の判定処理を繰り返し実行する。制御装置１０は、上位ＥＣＵ３０から回生要求が送信された場合には、ステップＳ１０の処理で肯定的な判定を行って、ステップＳ１１に移行する。
【0039】
制御装置１０は、ステップＳ１１の処理として、第２トルク指令値設定部１２により停車時トルク指令値ＴＢを設定する処理を行う。上述の通り、「停車時トルク指令値ＴＢ」とは、車両１００が停止した時点で、回転電機１４０から出力すべき制駆動トルクの目標値である。本実施形態の第２トルク指令値設定部１２は、車両１００が停止した後、その状態を維持するために回転電機１４０から出力すべきトルクとして、停車時トルク指令値ＴＢを設定している。例えば、車両１００が昇り勾配の斜面で停止する際に、回転電機１４０からの出力トルクが「０」に設定されていると、重力によって車両１００が後退する可能性がある。この場合、第２トルク指令値設定部１２は、重力に抗して車両１００が停止状態を維持するために回転電機１４０から出力すべきトルクの目標値として、停車時トルク指令値ＴＢを「０」よりも大きな値に設定する。
【0040】
例えば、第２トルク指令値設定部１２は、加速度センサ２０４により検出される車両１００の第１減速度、及び車輪速センサ２０２により検出される車輪１１１，１１２の回転速度から演算可能な車両１００の第２減速度に基づいて停車時トルク指令値ＴＢを演算する。第１減速度には、大きくは、車両前後方向における車両１００の実際の減速度と、重力加速度の車両進行方向成分とが含まれている。第２減速度は、車両前後方向における車両１００の実際の減速度である。したがって、第１減速度と第２減速度との差分値を求めることにより、重力加速度の車両前後方向成分を求めることができる。これを利用し、第２トルク指令値設定部１２は、第１減速度と第２減速度との差分値を演算するとともに、演算された差分値から公知の演算式等を用いて、車両１００が停車した際に車両前後方向において車両１００に作用する重力成分である減速力を演算する。第２トルク指令値設定部１２は、演算された減速力から所定の演算式等を用いて停車時トルク指令値ＴＢを演算する。
【0041】
なお、加速度センサ２０４により検出される第１減速度には、車両前後方向の車両１００の実際の減速度、及び重力加速度の車両前後方向成分だけでなく、車両１００が旋回することにより車両１００に生じる減速度等が含まれている。そのため、より精度良く停車時トルク指令値ＴＢを演算するために、第２トルク指令値設定部１２は、車両１００が旋回することにより車両１００に生じる減速度に対応したトルクを停車時トルク指令値ＴＢから除外してもよい。この旋回抵抗トルクＴｇｙは、例えば以下の式ｆ１により演算することができる。
【0042】
【数1】
【0043】
制御装置１０は、ステップＳ１１に続くステップＳ１２の処理として、第１トルク指令値設定部１１により要求トルク指令値ＴＡを設定する。具体的には、第１トルク指令値設定部１１は、アクセル開度センサ２０６により検出されるアクセルペダルの踏み込み量から演算式やマップ等を用いて駆動トルク指令値を演算する。そして、第１トルク指令値設定部１１は、演算された駆動トルク指令値と、ステップＳ１０の処理で上位ＥＣＵ３０から送信される回生要求に含まれる回生トルク指令値Ｔｒとを加算することにより要求トルク指令値ＴＡを設定する。
【0044】
なお、車両１００を停止させる際には、通常は運転者がアクセルペダルを踏み込んでいない状態、すなわちアクセルペダルの踏み込み量が「０」の状態であるため、駆動トルク指令値は「０」である。したがって、要求トルク指令値ＴＡは、回生トルク指令値Ｔｒと同一の値に設定される。
【0045】
制御装置１０は、ステップＳ１２に続くステップＳ１３の処理として、動作制御部１４により回転速度判定値ωｓを設定する処理を行う。回転速度判定値ωｓは、車輪１１１，１１２の回転速度が、トルク波形制御を開始すべき回転速度まで低下したか否かを判定するための判定値である。回転速度判定値ωｓは、例えば以下の式ｆ２により演算することができる。
【0046】
【数2】
【0047】
トルク波形の時定数τを大きくし過ぎた場合には、トルク波形制御を開始した時点から、すなわち回転電機１４０の出力トルクをトルク波形に沿って変化させ始めた時点から、回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢに収束するまでの時間が長くなる可能性がある。このような場合、車両１００の制動力の効きが悪いと感じられるような、いわゆる「Ｇ抜け」と称される違和感を乗員に与えるおそれがある。このようなＧ抜けの違和感を運転者に与え難くするためには、トルク波形の時定数τを車両１００のピッチ共振周期よりも短い値に設定することが有効である。
【0048】
なお、車両１００のピッチ共振周波数ｆｐは、以下の式ｆ３により求めることができる。
【0049】
【数3】
車両１００のピッチ共振周期は、式ｆ４により演算されるピッチ共振周波数ｆｐの逆数である。したがって、Ｇ抜けの違和感を運転者に与え難くするためには、トルク波形の時定数τを以下の式ｆ４のように設定することが望ましい。
【0050】
【数4】
【0051】
【数5】
【0052】
上記の式５から以下の式ｆ６を得ることができる。
【0053】
【数6】
【0054】
なお、時定数τ０に関しては、予め設定された固定値を用いるという方法に代えて、波形設定部１３が上記の式ｆ４及び式ｆ６を満たすように設定してもよい。例えば、波形設定部１３は、指令トルク差分値ΔＴｒの演算値から上記の式ｆ４及び式ｆ６を用いて時定数τ０をその都度算出してもよい。
【0055】
動作制御部１４は、図４に示されるステップＳ１３の処理において、以上のようにして設定される時定数τ０の他、指令トルク差分値ΔＴｒ及びイナーシャＩｖから上記の式ｆ２を用いて回転速度判定値ωｓを演算する。
このようにして設定される回転速度判定値ωｓを利用して、車輪１１１，１１２の回転速度が回転速度判定値ωｓを下回った時点でトルク波形制御を開始すると、回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢに達する時点で、車両１００の車速を「０」にすること、すなわち車両１００を停止させることができる。
このようにして設定される回転速度判定値ωｓを利用して、車輪１１１，１１２の回転速度が回転速度判定値ωｓを下回った時点でトルク波形制御を開始すると、回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢに達する時点で、車両１００の車速を「０」にすること、すなわち車両１００を停止させることができる。
【0056】
制御装置１０は、図４に示される処理を完了した後、図５に示される一連の処理を所定の周期で繰り返し実行する。
図５に示されるように、制御装置１０は、まず、ステップＳ２０の処理として、車輪速センサ２０２により検出される車輪１１１，１１２の回転速度ωが、図４のステップＳ１３の処理で設定される回転速度判定値ωｓ以下であるか否かを判定する。具体的には、制御装置１０は、車輪速センサ２０２により検出される車輪１１１，１１２の回転速度の平均値を求めた上で、その回転速度の平均値が回転速度判定値ωｓ以下であるか否かを判定する。なお、制御装置１０は、ステップＳ２０の処理において、一方の車輪１１１の回転速度の平均値が回転速度判定値ωｓ以下であるか否かを判定してもよい。
図５に示されるように、制御装置１０は、まず、ステップＳ２０の処理として、車輪速センサ２０２により検出される車輪１１１，１１２の回転速度ωが、図４のステップＳ１３の処理で設定される回転速度判定値ωｓ以下であるか否かを判定する。具体的には、制御装置１０は、車輪速センサ２０２により検出される車輪１１１，１１２の回転速度の平均値を求めた上で、その回転速度の平均値が回転速度判定値ωｓ以下であるか否かを判定する。なお、制御装置１０は、ステップＳ２０の処理において、一方の車輪１１１の回転速度の平均値が回転速度判定値ωｓ以下であるか否かを判定してもよい。
【0057】
車両１００を停止させるために回転電機１４０から制動トルクを発生させた初期の時点では、多くの場合、回転電機１４０の回転速度ωは回転速度判定値ωｓよりも大きい。そのため、制御装置１０は、ステップＳ２０の処理で否定的な判断を行って、ステップＳ２７の処理に移行する。
【0058】
制御装置１０では、ステップＳ２７の処理として、動作制御部１４により通常トルク制御が実行される。通常トルク制御は、回転電機１４０の出力トルクを、図４のステップＳ１２の処理で設定される要求トルク指令値ＴＡに一致させる制御である。したがって、動作制御部１４が通常トルク制御を実行している場合、回転電機１４０の出力トルクは、基本的には、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて変化することとなる。具体的には、ブレーキペダルの踏み込み量が大きくなるほど、より大きい制動トルクが回転電機１４０から出力される。この回転電機１４０から出力される制動トルクにより車両１００に制動力が加わることで車両１００が減速する。すなわち、車輪１１１，１１２の回転速度ωが次第に低下する。
【0059】
その後、車輪１１１，１１２の回転速度ωが回転速度判定値ωｓ以下になると、制御装置１０は、ステップＳ２０の処理で肯定的な判定を行って、ステップＳ２１の処理に移行する。これにより制御装置１０はトルク波形制御を開始する。制御装置１０では、まず、ステップＳ２１の処理として、第１トルク波形を設定する処理が波形設定部１３により行われる。第１トルク波形は、停車に伴って車両１００に発生するピッチ方向の振動を減衰させることができるように設定されている。波形設定部１３は、例えば以下の式ｆ７を用いることにより第１トルク波形を設定する。なお、式ｆ７はラプラス変換後の式である。
【0060】
【数7】
【0061】
式ｆ７の右辺において、「ΔＴｒ」は、式ｆ２の指令トルク差分値ΔＴｒと同じもの、すなわち図４に示されるステップＳ１２の処理で演算される要求トルク指令値ＴＡから、ステップＳ１１の処理で演算される停車時トルク指令値ＴＢを減算したものである。「τ１」は、上記の式ｆ４及び式ｆ６を満たすように予め設定されている時定数である。「Ｇ（ｓ）」は、車両１００のピッチ方向の振動を減衰させることが可能な伝達関数である。伝達関数Ｇ（ｓ）は、例えば以下の式ｆ８に示されるように定義される。
【0062】
【数8】
【0063】
図５に示されるように、制御装置１０では、ステップＳ２１に続くステップＳ２２の処理として、加速度センサ２０４により検出される車両１００のピッチ方向の加速度にゼロクロスが発生したか否かが波形設定部１３により判定される。ゼロクロスは、車両１００のピッチ方向の加速度が所定の傾きを有して正の値から負の値に変化する現象、又は車両１００のピッチ方向の加速度が所定の傾きを有して負の値から正の値に変化する現象である。
【0064】
車両１００が減速している際は、基本的には、車両１００のピッチ方向の加速度は「０」又はその近傍の値に維持されるため、波形設定部１３は、ステップＳ２２の処理で否定的な判定を行う。この場合、波形設定部１３は、ステップＳ２４の処理として、車輪速センサ２０２により検出される車輪１１１，１１２の回転速度から車両１００の速度である車速Ｖを演算するとともに、演算された車速Ｖが「０」であるか否かを判定する。車両１００が減速している際は、車速Ｖが「０」ではないため、波形設定部１３は、ステップＳ２４の処理でも否定的な判定を行う。この場合、制御装置１０では、ステップＳ２６の処理として、停車時トルク制御が動作制御部１４により実行される。具体的には、動作制御部１４は、回転電機１４０の出力トルクを、式ｆ７に示される第１トルク波形Ｔ１ＭＧに追従させる制御を実行する。このようにしてステップＳ２６の処理が実行された後、制御装置１０は、図５に示される処理を一旦終了するとともに、所定の周期の経過後に図５に示される処理を再び開始する。以降、制御装置１０は、ステップＳ２２の処理で否定的な判定を行って、且つステップＳ２４の処理で否定的な判定を行っている期間、ステップＳ２６の処理が第１トルク波形Ｔ１ＭＧに基づいて繰り返し実行される。
【0065】
ステップＳ２６の処理が繰り返し実行されることにより、第１トルク波形Ｔ１ＭＧに追従するように回転電機１４０の出力トルクが制御される。これにより、回転電機１４０の出力トルクにより動力伝達部材の捩れが戻される。動力伝達部材の捩り戻しにより車体１０１がピッチ方向に振動する。これにより、車両１００のピッチ方向の加速度にゼロクロスが発生する。
【0066】
このようにして車両１００のピッチ方向の加速度にゼロクロスが発生することにより、波形設定部１３は、ステップＳ２２の処理で肯定的な判定を行う。これにより、波形設定部１３は、ステップＳ２３の処理として、第２トルク波形を設定する処理を行う。第２トルク波形は、停車間際に車両１００の動力伝達部材に発生する振動を減衰させることができるように設定されている。波形設定部１３は、例えば以下の式ｆ９を用いることにより第２トルク波形を設定する。
【0067】
【数9】
式ｆ９の右辺において、「ΔＴｃ」は、車両１００のピッチ方向の加速度がゼロクロスした時点での第１トルク波形Ｔ１ＭＧの値から、停車時トルク指令値ＴＢを減算したものである。「ｔ」は、ステップＳ２３の処理を開始した時点からの経過時間である。「τ２」は時定数である。波形設定部１３は、例えば以下の式ｆ１０に示されるように時定数τ２を設定する。
【0068】
【数10】
【0069】
波形設定部１３は、ステップＳ２３に続くステップＳ２４の処理として、車速Ｖが「０」であるか否かを判定する。ステップＳ２３の処理が開始された時点では車両１００が減速中であるため、車速Ｖは「０」になっていない。そのため、波形設定部１３は、ステップＳ２４の処理で否定的な判定を行う。この場合、波形設定部１３では、ステップＳ２６の処理として停車時トルク制御が動作制御部１４により実行される。具体的には、動作制御部１４は、回転電機１４０の出力トルクを、式ｆ９に示される第２トルク波形Ｔ２ＭＧに追従させる制御を実行する。このようにしてステップＳ２６の処理が実行された後、制御装置１０は、図５に示される処理を一旦終了するとともに、所定の周期の経過後に図５に示される処理を再び開始する。以降、制御装置１０は、ステップＳ２２の処理で肯定的な判定を行って、且つステップＳ２４の処理で否定的な判定を行っている期間、ステップＳ２６の処理が第２トルク波形Ｔ２ＭＧに基づいて繰り返し実行される。
【0070】
ステップＳ２６の処理が繰り返し実行されることにより、第２トルク波形Ｔ２ＭＧに追従するように回転電機１４０の出力トルクが制御される。これにより、動力伝達系の振動が抑制されつつ、回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢに向かって変化する。
【0071】
その後、車速Ｖが「０」になると、波形設定部１３は、ステップＳ２４の処理で肯定的な判定を行う。この場合、波形設定部１３は、ステップＳ２５の処理として、停車保持トルク指令値ＴＣを設定する。停車保持トルク指令値ＴＣは、車両１００を停止状態に維持するために回転電機１４０から出力すべきトルクの目標値である。波形設定部１３は、ステップＳ２５の処理において、基本的には、図４に示されるステップＳ１１の処理で設定される停車時トルク指令値ＴＢを停車保持トルク指令値ＴＣとして用いる。
【0072】
但し、停車時トルク指令値ＴＢに誤差が存在する場合、停車時トルク指令値ＴＢを用いて回転電機１４０の出力トルクを制御すると、車両１００を停止状態に維持できない可能性がある。そのため、波形設定部１３は、回転電機１４０の出力トルクを第２トルク波形Ｔ２ＭＧに沿うように停車時トルク指令値ＴＢに向かって変化させた結果、車両１００を停止状態に維持できないと判定した場合には、第２トルク波形Ｔ２ＭＧに対して所定のトルクを加算及び減算させつつ、車両１００を停止状態に維持できるように第２トルク波形Ｔ２ＭＧを調整する。この場合、波形設定部１３は、車速Ｖが「０」になった時点における調整後の第２トルク波形Ｔ２ＭＧの値に基づいて停車保持トルク指令値ＴＣを設定する。
【0073】
制御装置１０では、ステップＳ２５の処理に続いて、停車時トルク制御が動作制御部１４により実行される。具体的には、動作制御部１４は、回転電機１４０の出力トルクを停車保持トルク指令値ＴＣに制御する。これにより、例えば登坂路や降坂路で車速Ｖが「０」になった場合、すなわち車両１００が停止した場合であっても、回転電機１４０の出力トルクにより車両１００を停止状態に維持することができる。
【0074】
次に、本実施形態の車両１００の動作例について説明する。なお、以下では、登坂路を走行している車両１００が停止する場合を例に挙げて説明する。
図６（Ａ）に示されるように、例えば時刻ｔ２０でブレーキペダルの踏み込み操作が行われたとすると、上位ＥＣＵ３０から制御装置１０に送信される回生トルク指令値Ｔｒが、負の所定値Ｔｒ１に設定される。以降、ブレーキペダルの踏み込み量が一定量であるとすると、回生トルク指令値Ｔｒは所定値Ｔｒ１に維持される。
図６（Ａ）に示されるように、例えば時刻ｔ２０でブレーキペダルの踏み込み操作が行われたとすると、上位ＥＣＵ３０から制御装置１０に送信される回生トルク指令値Ｔｒが、負の所定値Ｔｒ１に設定される。以降、ブレーキペダルの踏み込み量が一定量であるとすると、回生トルク指令値Ｔｒは所定値Ｔｒ１に維持される。
【0075】
時刻ｔ２０で回生トルク指令値Ｔｒが所定値Ｔｒ１に設定されることにより、図６（Ｃ）に示されるように、要求トルク指令値ＴＡも所定値Ｔｒ１に設定される。これにより、図６（Ｄ）に示されるように、回転電機１４０の出力トルクが所定値Ｔｒ１に制御される。すなわち、回転電機１４０から所定値Ｔｒ１の制動トルクが出力されるため、車両１００に制動力が付与される。結果として、図６（Ｂ）に示されるように、時刻ｔ２０以降、車速Ｖが低下する。
【0076】
その後、時刻ｔ２１の時点で車輪１１１，１１２の回転速度ωが回転速度判定値ωｓ以下になると、回転電機１４０の出力トルクが第１トルク波形Ｔ１ＭＧに沿って制御されるようになる。そのため、図６（Ｄ）に示されるように、回転電機１４０のトルクは、時刻ｔ２１以降、所定値Ｔｒ１から正の方向に変化する。これにより動力伝達部材が捩り戻される。動力伝達部材の捩り戻しに伴って車体１０１がピッチ方向に振動する。具体的には、車体１０１は、ピッチ方向において後方から前方に向かう方向に振動した後、その逆の前方から後方に向かう方向に振動する。そのため、図６（Ｆ）に示されるように、車両１００のピッチ方向の加速度は、正の値に変化した後、負の値に向かって変化する。結果的に、時刻ｔ２２で車両１００のピッチ方向の加速度にゼロクロスが発生する。
【0077】
なお、図７（Ａ）～（Ｃ）は、時刻ｔ２１，ｔ２２付近における車速Ｖ、回転電機１４０の出力トルク、及び車両１００のピッチ方向の加速度の変化を拡大して示したものである。
時刻ｔ２２で車両１００のピッチ方向の加速度にゼロクロスが発生すると、回転電機１４０の出力トルクが第２トルク波形Ｔ２ＭＧに沿って制御されるようになる。これにより、図７（Ｂ）に示されるように、回転電機１４０のトルクは、時刻ｔ２２以降、停車時トルク指令値ＴＢに向かって更に変化する。車両１００が登坂路で停止する場合、図６（Ｄ）に示されるように、停車時トルク指令値ＴＢは「０」よりも大きい値に設定される。
時刻ｔ２２で車両１００のピッチ方向の加速度にゼロクロスが発生すると、回転電機１４０の出力トルクが第２トルク波形Ｔ２ＭＧに沿って制御されるようになる。これにより、図７（Ｂ）に示されるように、回転電機１４０のトルクは、時刻ｔ２２以降、停車時トルク指令値ＴＢに向かって更に変化する。車両１００が登坂路で停止する場合、図６（Ｄ）に示されるように、停車時トルク指令値ＴＢは「０」よりも大きい値に設定される。
【0078】
このように、車両１００のピッチ方向の加速度がゼロクロスした時点で、すなわち車両１００のピッチ方向の加速度が「０」になった時点で回転電機１４０の制御波形を第１トルク波形Ｔ１ＭＧから第２トルク波形Ｔ２ＭＧに切り替えることにより、車両１００のピッチ方向の速度変化を小さくすることができる。結果として、運転者の頭が後ろ向きに移動する速度を遅くすることができるため、停車間際の乗り心地を向上させることができる。
【0079】
その後、図６（Ｂ）に示されるように時刻ｔ２３で車速Ｖが「０」になると、図６（Ｄ）に示されるように回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢに制御されるようになる。これにより、車両１００は停止状態に維持される。
なお、回転電機１４０の出力トルクを停車時トルク指令値ＴＢに維持し続けると、回転電機１４０の発熱量や消費電力が大きくなることが懸念される。そのため、本実施形態では、図６（Ｅ）に示されるように、時刻ｔ２３から所定時間が経過した時刻ｔ２４の時点で、ブレーキＥＣＵ２０がブレーキ装置１２１，１２２の油圧を所定圧Ｐ１まで上昇させる。所定圧Ｐ１は、車両１００の停止状態を維持するために必要な制動力を車輪１１１，１１２に付与できる値に設定されている。図６（Ｅ）に示されるように時刻ｔ２５でブレーキ装置１２１，１２２の油圧が所定圧Ｐ１まで上昇すると、図６（Ｄ）に示されるように、制御装置１０は回転電機１４０の出力トルクを「０」に設定する。
なお、回転電機１４０の出力トルクを停車時トルク指令値ＴＢに維持し続けると、回転電機１４０の発熱量や消費電力が大きくなることが懸念される。そのため、本実施形態では、図６（Ｅ）に示されるように、時刻ｔ２３から所定時間が経過した時刻ｔ２４の時点で、ブレーキＥＣＵ２０がブレーキ装置１２１，１２２の油圧を所定圧Ｐ１まで上昇させる。所定圧Ｐ１は、車両１００の停止状態を維持するために必要な制動力を車輪１１１，１１２に付与できる値に設定されている。図６（Ｅ）に示されるように時刻ｔ２５でブレーキ装置１２１，１２２の油圧が所定圧Ｐ１まで上昇すると、図６（Ｄ）に示されるように、制御装置１０は回転電機１４０の出力トルクを「０」に設定する。
【0080】
以上説明した本実施形態の制御装置１０によれば、以下の（１）～（６）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１）動作制御部１４は、回転電機１４０の出力トルクを要求トルク指令値ＴＡから停車時トルク指令値ＴＢに向かって変化させる際に、トルク波形に沿うように回転電機１４０の出力トルクを制御する。波形設定部１３は、トルク波形として、車両のピッチ方向の振動を減衰させることが可能な第１トルク波形Ｔ１ＭＧを用いた後、車両１００の動力伝達部材の振動を抑制することが可能な第２トルク波形Ｔ２ＭＧを用いる。この構成によれば、回転電機１４０の出力トルクが、車両１００のピッチ方向の振動を減衰させることが可能な第１トルク波形Ｔ１ＭＧに沿って変化した後、動力伝達部材の振動を減衰させることが可能な第２トルク波形Ｔ２ＭＧに沿って変化する。これにより、車両１００の停車時にピッチ方向の揺れ戻しが抑制された後に動力伝達部材の振動が更に抑制されるため、車両１００のピッチ方向の振動を抑制しつつ、Ｇ抜けと称される違和感を乗員に与え難くなる。よって、より適切に車両１００を停止させることが可能となる。
（１）動作制御部１４は、回転電機１４０の出力トルクを要求トルク指令値ＴＡから停車時トルク指令値ＴＢに向かって変化させる際に、トルク波形に沿うように回転電機１４０の出力トルクを制御する。波形設定部１３は、トルク波形として、車両のピッチ方向の振動を減衰させることが可能な第１トルク波形Ｔ１ＭＧを用いた後、車両１００の動力伝達部材の振動を抑制することが可能な第２トルク波形Ｔ２ＭＧを用いる。この構成によれば、回転電機１４０の出力トルクが、車両１００のピッチ方向の振動を減衰させることが可能な第１トルク波形Ｔ１ＭＧに沿って変化した後、動力伝達部材の振動を減衰させることが可能な第２トルク波形Ｔ２ＭＧに沿って変化する。これにより、車両１００の停車時にピッチ方向の揺れ戻しが抑制された後に動力伝達部材の振動が更に抑制されるため、車両１００のピッチ方向の振動を抑制しつつ、Ｇ抜けと称される違和感を乗員に与え難くなる。よって、より適切に車両１００を停止させることが可能となる。
【0081】
（２）動作制御部１４は、回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢになる時点と、車両１００が停止する時点とが一致するように、トルク波形に沿った回転電機１４０の出力トルクの制御を開始する。具体的には、動作制御部１４は、車輪１１１，１１２の回転速度ωが回転速度判定値ωｓまで低下したときに、トルク波形に沿った回転電機１４０の出力トルクの制御を開始することにより、回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢになる時点と、車両１００が停止する時点とを一致させる。この構成によれば、車両１００が停止したときに、回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢになっているため、より的確に車両１００の停止状態を維持することが可能となる。
【0082】
（３）動作制御部１４は、上記の式ｆ２に基づいて回転速度判定値ωｓを設定する。すなわち、要求トルク指令値ＴＡと停車時トルク指令値ＴＢとの差分値である指令トルク差分値ΔＴｒに基づいて回転速度判定値ωｓを設定する。この構成によれば、回転速度判定値ωｓを容易に設定することができる。
【0083】
（４）時定数τ１は、上記の式ｆ４を満たすように、すなわちピッチ共振周期よりも小さい値になるように設定される。波形設定部１３は、式ｆ７に示されるように、第１トルク波形Ｔ１ＭＧを、この時定数τ１を有する波形となるように設定する。この構成によれば、回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢに収束するまでの時間が長くなり過ぎることを回避できるため、車両１００の制動力の効きが悪いと感じられるような、いわゆるＧ抜けと称される違和感を乗員に与え難くすることが可能となる。
【0084】
（５）波形設定部１３は、加速度センサ２０４により検出される車両１００のピッチ方向の実加速度に基づいて、第１トルク波形Ｔ１ＭＧから第２トルク波形Ｔ２ＭＧに切り替える時期を決定する。具体的には、波形設定部１３は、車両１００のピッチ方向の実加速度がゼロクロスすることに基づいて、第１トルク波形Ｔ１ＭＧから第２トルク波形Ｔ２ＭＧに切り替える。この構成によれば、車両１００のピッチ方向の加速度の変化を抑制しつつ、回転電機１４０のトルク波形を切り替えることができるため、乗り心地を向上させることができる。
【0085】
（６）波形設定部１３は、上記の式ｆ９に示されるように、トルク差分値ΔＴｃと時定数τ２とに基づいて第２トルク波形Ｔ２ＭＧを設定する。トルク差分値ΔＴｃは、車両１００のピッチ方向の加速度がゼロクロスした時点での第１トルク波形Ｔ１ＭＧの値から、停車時トルク指令値ＴＢを減算したものである。時定数τ２は、式ｆ１０に示されるように、車両１００のピッチング共振周期の実測値ｗｎ等に基づいて設定されている。この構成によれば、より適切に第２トルク波形Ｔ２ＭＧを設定することができる。
【0086】
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図５に示されるステップＳ２０の処理は、ＭＧレゾルバ２０３により検出される回転電機１４０の回転速度に基づいて行われてもよい。この場合、ＭＧレゾルバ２０３により検出される回転電機１４０の回転速度を所定の演算式を用いて車輪１１１の回転速度に換算すれば、類似の判定処理を行うことができる。また、回転速度判定値ωｓが、ＭＧレゾルバ２０３により検出される回転電機１４０の回転速度に対して設定されていてもよい。
・図５に示されるステップＳ２０の処理は、ＭＧレゾルバ２０３により検出される回転電機１４０の回転速度に基づいて行われてもよい。この場合、ＭＧレゾルバ２０３により検出される回転電機１４０の回転速度を所定の演算式を用いて車輪１１１の回転速度に換算すれば、類似の判定処理を行うことができる。また、回転速度判定値ωｓが、ＭＧレゾルバ２０３により検出される回転電機１４０の回転速度に対して設定されていてもよい。
【0087】
・回転速度判定値ωｓを設定するにあたっては、回転電機１４０の出力トルクが停車時トルク指令値ＴＢになる時点と、車両１００が停止する時点とが互いに一致するのであれば、上記の式ｆ２とは異なる式が用いられてもよい。また、「車両１００が停止する時点」とは、車速が完全に０となるタイミングでなくてもよい。例えば、車速の絶対値が所定の閾値を下回るタイミングであってもよい。
【0088】
・波形設定部１３は、車両１００のピッチ方向の実加速度に代えて、その予測値がゼロクロスすることに基づいて、第１トルク波形Ｔ１ＭＧから第２トルク波形Ｔ２ＭＧに切り替えてもよい。
・本開示に記載の制御装置１０及びその制御方法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置１０及びその制御方法は、１つ又は複数の専用ハードウェア論理回路を含むプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置１０及びその制御方法は、１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと１つ又は複数のハードウェア論理回路を含むプロセッサとの組み合わせにより構成された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。専用ハードウェア論理回路及びハードウェア論理回路は、複数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により実現されてもよい。
・本開示に記載の制御装置１０及びその制御方法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置１０及びその制御方法は、１つ又は複数の専用ハードウェア論理回路を含むプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。本開示に記載の制御装置１０及びその制御方法は、１つ又は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと１つ又は複数のハードウェア論理回路を含むプロセッサとの組み合わせにより構成された１つ又は複数の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。専用ハードウェア論理回路及びハードウェア論理回路は、複数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により実現されてもよい。
【0089】
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【0090】
１０：制御装置
１１：第１トルク指令値設定部
１２：第２トルク指令値設定部
１３：波形設定部
１４：動作制御部
１００：車両
１４０：回転電機
１１：第１トルク指令値設定部
１２：第２トルク指令値設定部
１３：波形設定部
１４：動作制御部
１００：車両
１４０：回転電機
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】