JP2013121231A

JP2013121231A - 電動車両の制御装置

Info

Publication number: JP2013121231A
Application number: JP2011267634A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Suzuki; 圭介鈴木; Toshiya Osawa; 俊哉大澤
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-17
Also published as: WO2013085000A1; CN103987569A; DE112012004458T5; US20140288758A1

Abstract

【課題】運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を実現できる電動車両の制御装置を提供する。
【解決手段】車両コントローラ111は、アクセルストロークセンサによりアクセル操作状態が非操作状態から操作状態に変更されたことが検出され、モータが制動トルクから駆動トルクへ切り替える際にモータトルク指令値に基づき駆動されるモータのトルクの単位時間当たりの増加量を検出されたアクセル操作量に対応して制限するトルク変化量制限制御部202を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動車両の制御装置に関する。

従来の電動車両の制御装置では、モータトルクからドラッグトルクを差し引いた有効トルクがギアバックラッシュメカニズムのゼロトルク区間へ進入する、またはゼロトルク区間から脱出すると判断した場合、制御時間を初期化しながら有効トルクを放物線または指数関数形態のトルクに制限することで、ギアバックラッシュ振動を低減している。上記説明の技術に関係する一例は、特許文献１に記載されている。

特開2010-215213号公報

上述の従来装置において、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を実現して欲しいとのニーズがある。
本発明の目的は、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を実現できる電動車両の制御装置を提供することにある。

本発明の電動車両の制御装置では、アクセル操作状態が非操作状態から操作状態に変更されたことが検出され、電動モータが制動トルクから駆動トルクへ切り替える際にモータトルク指令値に基づき駆動される電動モータのトルクの単位時間当たりの増加量を検出されたアクセル操作量に対応して制限する。

よって、本発明の電動車両の制御装置では、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を実現できる。

実施例１の電動車両のシステム構成図である。車両コントローラ111におけるモータトルク指令値算出の制御ブロック図である。トルク指令基準値T^* _baseの算出マップである。トルク変化量制限制御部202の制御ブロック図である。ギアバックラッシュ振動低減のためのトルク変化量制限制御部400の制御ブロック図である。トルク変化量制限値の算出マップである。走行中アクセルペダルを離している状態から、急加速をするために速く大きくアクセルペダルを操作したときのギアバックラッシュ振動抑制作用を示すタイムチャートである。図７のタイムチャートにおけるトルク変化量制限値の選択状況を示す図である。走行中アクセルペダルを離している状態から、緩やかに加速をするためにゆっくりとアクセルペダルを操作したときのギアバックラッシュ振動抑制作用を示すタイムチャートである。図９のタイムチャートにおけるトルク変化量制限値の選択状況を示す図である。

以下、本発明の電動車両の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
なお、以下に説明する実施例は、多くのニーズに適応できるように検討されており、運転者の加速要求に応じた加速性能の実現は検討されたニーズの１つである。
〔実施例１〕
まず、構成を説明する。
［全体構成］
図１は、実施例１の電動車両のシステム構成図である。
実施例１の電動車両は、正負のトルクを発生させる電動モータ（以下、モータ）100を備える。モータ100には、回転センサ（モータ回転速度算出部）101としてレゾルバが接続され、モータコントローラ102は、回転センサ101の情報を参照してインバータ103に駆動信号を出力する。インバータ103は、駆動信号に応じた電流をモータ100に供給し、モータトルクを制御する。
モータ100の出力軸100aは減速機（歯車伝達機構）104に接続され、ディファレンシャルギア（歯車伝達機構）105を介して車軸106にトルクを伝達する。モータ100を駆動する電力は高電圧バッテリ（バッテリ）107から供給される。高電圧バッテリ107はバッテリコントローラ108によって充電状態や発熱の程度を監視されている。高電圧バッテリ107にはDC-DCコンバータ109が接続され、DC-DCコンバータ109により電圧を降圧して低電圧バッテリ110を充電する。
車両コントローラ（コントロールユニット）111は、図外のブレーキペダルおよびアクセルペダルのストローク（操作量）をブレーキストロークセンサ111aおよびアクセルストロークセンサ（アクセル操作状態検出部、アクセル操作量検出部）111bによって監視しており、ストロークに応じて正または負のトルク指令を、車内通信ライン112を経由して制動制御装置113に伝達する。

制動制御装置113は、各車輪FL,FR,RL,RRに設けた各車輪速度センサ114a,114b,114c,114dからの各車輪速情報やモータコントローラ102が出力するモータトルク情報から、駆動スリップ防止制御（TCS制御）や制動スリップ防止制御（ABS制御）等のトルク制御を行う。
制動制御装置113は、摩擦制動トルクを制御する場合、運転者のペダル踏力に応じて制動制御装置113内のポンプ（不図示）を作動させて油圧配管115を通して各車輪FL,FR,RL,RRに設けた各ブレーキキャリパ116a,116b,116c,116dにブレーキ液を送り制動トルクを発生させる。一方、モータトルクを制御する場合、車内通信ライン112によってモータコントローラ102にトルク指令を与える。

［ゼロ点通過時のトルク変化量制限］
実施例１の電動車両では、モータトルクがゼロを通過する際にギア（減速機104、ディファレンシャルギア105）のバックラッシュ振動が生じるのに対し、当該ギアバックラッシュ振動の低減を図るために、モータトルクがゼロを通過して指令される場合のトルク変化量を小さく制限する。
また、実施例１では、運転者の要求トルクが大きい場合や、トルク要求の増大が速い場合には、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性を実現することを狙いとし、ゼロトルクを通過する際のトルク変化量の制限をその大きさや速さに応じて変化させる。これを達成するために、車両コントローラ111は、モータ100を駆動するモータトルク指令値を以下に示す方法で算出する。ここで、ギアバックラッシュ振動が運転者に認識されるレベル、すなわち違和感を与えるレベルで生じるトルク変化量は、車両の諸元によって異なるが、実施例１では、20Nm/sec以上として説明する。

［モータトルク指令値算出］
図２は、車両コントローラ111におけるモータトルク指令値算出の制御ブロック図である。
トルク指令基準値算出部（モータトルク指令基準値算出部）200は、アクセル操作量とモータ回転速度とに基づいて、トルク指令基準値T^* _baseを算出する。図３は、トルク指令基準値T^* _baseの算出マップであり、トルク指令基準値T^* _baseは、モータ回転速度が低いほど（車速が低いほど）、アクセル操作量が大きいほど、前進トルク（正トルク）を大きくする。また、アクセル操作量がゼロの場合、車両速度が所定の速度Vth1（例えば、5km/h）以下である停車および低速領域では、オートマチックトランスミッション車のクリープトルクを模擬するために車両速度（≒モータ回転速度）が低いほど前進トルク（正トルク）を大きくし、車両速度が所定の速度Vth1を超える速度領域では、エンジンブレーキトルクを模擬するために後退トルク（負トルク）を与える。
電力制限のためのトルク制限部（モータトルク指令基準値補正部）201は、バッテリコントローラ108で算出された電力制限値を超えない範囲のモータ出力となるように、トルク指令基準値T^* _baseを電力制限値に応じて制限した補正後のトルク指令基準値T^* _battlimを算出する。

トルク変化量制限制御部（モータトルク変化量制限制御部）202は、図４に示すように、バックラッシュ振動低減のためのトルク変化量制限制御部400と唐突感防止およびギア保護のためのトルク変化量制限制御部401とを有する。
図５は、バックラッシュ振動低減のためのトルク変化量制限制御部400の制御ブロック図である。入力信号は電力制限のためのトルク制限部201から出力された補正後のトルク指令基準値T^* _battlimと前制御周期での最終的なトルク指令値T^* _n-1（T^* _n-1は現在出力されている実際のトルクとみなすことができる。）である。図５のブロックのうち、「Abs」は入力の絶対値を出力し、「Sign」は符号信号（正=1、負=-1）を出力する。「Min」は入力のうち小さい値を出力し、「1/Z」は1制御周期前の値を保存する。つまり、バックラッシュ振動低減のためのトルク変化量制限制御部400は、補正後のトルク指令基準値T^* _battlimと前制御周期での最終的なトルク指令値T^* _n-1との差分、すなわちトルクの単位時間当たりの増加量の上限を、図６に示すマップから算出するトルク変化量制限値で制限し、その値を前制御周期での最終的なトルク指令値T^* _n-1に加えて新たなトルク指令値T^* _backlashとする。
図６に示すトルク変化量制限値を算出するマップは二次元マップであり、前制御周期での最終的なトルク指令値T^* _n-1および補正後のトルク指令基準値T^* _battlimと前制御周期での最終的なトルク指令値T^* _n-1との差分を入力する。このとき、算出するトルク変化量制限値は、前制御周期での最終的なトルク指令値T^* _n-1の絶対値|T^* _n-1|（トルク指令絶対値）が小さいほど小さく、補正後のトルク指令基準値T^* _battlimと前制御周期での最終的なトルク指令値T^* _n-1との差分の絶対値|T^* _battlimとT^* _n-1|（トルク偏差絶対値）が小さいほど小さく設定する。
ここで、アクセル操作量が大きい場合はT^* _n-1も大きくなるため、トルク変化量制限値は大きくなる。また、アクセル操作速度が高いほどT^* _battlimとT^* _n-1との差分は大きくなるため、トルク変化量制限値は大きくなる。つまり、図６のマップは、アクセル操作量が大きいほど、またはアクセル操作速度が高いほど、トルクの単位時間当たりの増加量（増加勾配）を大きくする特性を有する。なお、T^* _battlimとT^* _n-1との差分はアクセル操作速度に近似した値となるため、バックラッシュ振動低減のためのトルク変化量制限制御部400は、アクセル操作速度算出部に相当する。

唐突感およびギア保護のためのトルク変化量制限制御部401は、モータトルクの急変からパワートレインのギアを保護するために、また運転者に対しトルク変動に伴う違和感を与えないように、モータ回転速度とシフト位置とに基づき、トルク変化量を所定の値以下に制限する処理を行う。
図２に戻り、制振制御部203は、モータ回転速度に基づいて、モータの回転に伴うトルクリプル等の振動を抑制するための制振トルク指令値を算出する。制振トルク指令値は、トルク変化量制限制御部202によるトルク変化量制限後のトルク指令値に加算され、最終的なモータトルク指令値T^*となる。
モータトルク指令値T^*は、車内通信ライン112を経由してモータコントローラ102へと送られる。

次に、作用を説明する。
「ギアバックラッシュ振動抑制作用」
特許文献１では、ギアバックラッシュ振動の低減を図るために、モータトルクからドラッグトルクを差し引いた有効トルクがギアバックラッシュメカニズムのゼロトルク区間へ進入する、またはゼロトルク区間から脱出すると判断した場合、制御時間を初期化しながら有効トルクを放物線または指数関数形態のトルクに制限している。ところが、この従来技術では、トルクを放物線または指数関数形態のトルクに制限する時間が決められているため、例えば急加速が要求される場合には、急加速が要求されない場合と同じ時間だけトルクが制限される。つまり、運転者の要求する加速の程度にかかわらず、常に同じ時間だけトルクが制限されるため、急加速要求時には運転者の望む加速度が得られないという問題があった。
これに対し、実施例１では、車両走行中にアクセルペダルを離した場合に生じるエンジンブレーキを模擬した負トルクから、再度アクセルペダルを操作して加速に転じる、すなわち正トルクを要求する場合、運転者が要求するトルクの上昇勾配が大きく、またアクセルペダルの踏み込み量も大きいときには、図６に示したマップに従ってトルク変化量制限値は大きな値が選択されるので、緩やかにアクセルペダルを操作する場合と比較してトルク上昇勾配は大きくなる。
つまり、運転者に急加速の意図がある場合には、ギアバックラッシュ振動の低減効果を低下させる代わりに運転者の加速要求に対する遅れ時間を短くすることができる。このとき、ギアバックラッシュ振動は生じるが、急加速中であるため運転者に違和感を与えることはない。
また、実施例１では、運転者が要求するトルクの上昇勾配が小さければ、図６に示したマップ入力のT^* _baseと前制御周期での最終的なトルク指令値T^* _n-1との差分が大きくならないため、トルク変化量制限値は小さくなる。これにより、運転者が緩やかな加速を望んでいる場合には小さな変化量でゼロトルクを通過するようになるため、ギアバックラッシュ振動の抑制効果を十分に得られる。
以上のように、実施例１では、運転者の加速要求の程度に応じてトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果とを両立させるものであるため、運転者に違和感を与えることなく、急加速要求に対するトルク遅れ時間を短くできる。

以下、具体的な走行シーンを挙げて実施例１のギアバックラッシュ振動抑制制御作用を説明する。
図７は、走行中アクセルペダルを離している状態から、急加速をするために速く大きくアクセルペダルを操作したときのギアバックラッシュ振動抑制作用を示すタイムチャートである。図８は、このときのギアバックラッシュ振動抑制のためのトルク変化量制限値の選択状況を示したものである。
時点t1では、運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始したため、T^* _battlimが上昇を開始する。このときT^* _battlimとT^* _n-1との差分に応じて、図８のマップに従ってトルク変化量制限値を選択する。その後T^* _n-1がゼロに近づくにつれて、T^* _battlimとT^* _n-1との差が開いていくものの、T^* _n-1が小さくなるのでトルク変化量制限値は減少していく。
時点t2では、T^* _n-1がゼロまで低下したために最も小さな変化量制限値が選択される。選択された変化量制限値に従ってゼロトルクを通過した後は、T^* _battlimとT^* _n-1との差が大きくなっているので、図８の最も大きな制限値を選択する特性に従ってトルク変化量を制限することで、速やかにT^* _battlimとT^* _n-1との差が減少する。
以上のように、運転者が急加速を要求する場合には、比較的大きなトルク変化量制限値が選択されることで、速やかにトルクの上昇を達成することが可能となる。つまり、トルクの応答遅れ時間を短くできるので、運転者がトルク遅れに気付きにくくできる。

図９は、走行中アクセルペダルを離している状態から、緩やかに加速をするためにゆっくりとアクセルペダルを操作したときのギアバックラッシュ振動抑制作用を示すタイムチャートである。図１０は、このときのギアバックラッシュ振動抑制のためのトルク変化量制限値の選択状況を示したものである。
時点t1では、運転者がアクセルペダルの踏み込みを開始したため、T^* _battlimが上昇を開始する。このときトルク上昇勾配が小さいため、T^* _battlimとT^* _n-1との差が小さくなり、図１０の最も小さな制限値に近い値をトルク変化量制限値として選択する。その後T^* _n-1がゼロに近づくにつれて、T^* _battlimとT^* _n-1との差が開いていくものの、T^* _n-1が小さくなるのでトルク変化量制限値は減少していく。
時点t2では、T^* _n-1がゼロまで低下したために最も小さな変化量制限値が選択される。選択された変化量制限値に従ってゼロトルクを通過した後は、T^* _battlimとT^* _n-1との差に応じて図１０のマップに従ってトルク変化量制限値を選択することで、緩やかにT^* _battlimとT^* _n-1との差が減少する。
以上のように、運転者が緩やかな加速を要求する場合には、比較的小さなトルク変化量制限値が選択されることで、緩やかなトルクの上昇を達成することが可能である。つまり、ゼロトルク付近を通過する時間を長くできるので、ギアバックラッシュ振動を生じ難くできる。

次に、効果を説明する。
実施例１の電動車両の制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) 運転者のアクセル操作状態およびアクセル操作量を検出するアクセルストロークセンサ111bと、減速機104、ディファレンシャルギア105を介して接続された左右後輪RL,RRに対して制駆動トルクを与えるモータ100と、アクセルストロークセンサ111bによって検出されたアクセル操作量に基づいてモータ100を制駆動するためのモータトルク指令値を算出する車両コントローラ111と、を備え、車両コントローラ111は、アクセルストロークセンサ111bによりアクセル操作状態が非操作状態から操作状態に変更されたことが検出され、モータ100が制動トルクから駆動トルクへ切り替える際にモータトルク指令値T^*に基づき駆動されるモータ100のトルクの単位時間当たりの増加量を検出されたアクセル操作量に対応して制限するトルク変化量制限制御部202を備えた。
よって、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を実現できる。
(2) トルク変化量制限制御部202は、検出されたアクセル操作量が大きいとき（T^* _n-1が大きいとき）は小さいときに比べ、トルクの単位時間当たりの増加量を大きくする。
よって、運転者が急加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を短く、緩やかな加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を長くすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。

(3) トルク変化量制限制御部202は、算出されたアクセル操作速度が高いとき（T^* _battlimとT^* _n-1との差分が大きいとき）は低いときに比べ、トルクの単位時間当たりの増加量を大きくする。
よって、運転者が急加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を短く、緩やかな加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を長くすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。
(4) モータ100の回転速度を算出する回転センサ101を有し、車両コントローラ111は、検出されたアクセル操作量と算出されたモータ回転速度とに基づいてトルク指令基準値T^* _baseを算出するトルク指令基準値算出部200を備え、トルク変化量制限制御部202は、算出されたトルク指令基準値T^* _baseを調整することでモータ100のトルクを制限する。
よって、トルク指令基準値T^* _baseを調整することでモータ100のトルクの単位時間当たりの増加量を所望の増加量に制限できる。
(5) 車両コントローラ111は、算出されたトルク指令基準値T^* _baseをモータ駆動用の高電圧バッテリ107の状態に応じて補正する電力制限のためのトルク制限部201を備え、トルク変化量制限制御部202は、電力制限のためのトルク制限部201により補正されたトルク指令基準値T^* _battlimと前制御周期での最終的なトルク指令値T^* _n-1との差分を前制御周期での最終的なトルク指令値T^* _n-1に加算したトルク指令値T^* _backlashを用いてモータ100を駆動する。
よって、モータ出力が電力制限値を超えない範囲に抑えられるため、モータ100、インバータ103および高電圧バッテリ107が過負荷となるのを抑制でき、耐久性の向上を図ることができる。

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
実施例では、図６に示したマップにおいて、T^* _battlimとT^* _n-1との差が大きい場合もT^* _n-1がゼロのときには最小のトルク変化量制限値が選択される例を示したが、例えば、T^* _battlimとT^* _n-1との差が大きいときにはT^* _n-1がゼロでもトルク変化量制限値を最小値まで減少させない構成としてもよい。
実施例では、T^* _n-1を参照しているが、これはギアに掛かるトルクをセンサで計測した値やトルクを推定した信号でもよい。
T^* _n-1がゼロに近い値で、かつ、T^* _battlimとT^* _n-1との差が小さいときに選択されるトルク変化量制限値は少なくともギアバックラッシュ振動が運転者に認識されないレベルに抑制可能なトルク変化量以下であればよい。
実施例では、ギアバックラッシュに起因してゼロトルク付近で生じる振動を抑制するためにトルク変化量を制限する例を示したが、他の要因によってパワートレインまたは車両の振動が発生するトルク領域に適用してもよい。

以下に、実施例から把握される特許請求の範囲に記載した発明以外の技術的思想について説明する。
(a) 請求項５に記載の電動車両の制御装置において、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前回演算され前記補正されたモータトルク指令基準値が小さいほど前記モータトルク指令値に基づき駆動される前記電動モータのトルクの単位時間当たりの増加量を小さくすることを特徴とする電動車両の制御装置。
前回演算され補正されたモータトルク指令基準値は、実際のモータトルクを示す値であり、この値が小さいほどドライバは緩やかな加速を要求していると判断できる。よって、前回演算され補正されたモータトルク指令基準値が小さいほどトルクの単位時間当たりの増加量を小さくすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。
(b) 請求項５に記載の電動車両の制御装置において、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前記モータトルク指令基準値補正部により補正されたモータトルク指令基準値と前回演算された前記補正されたモータトルク指令基準値との差分が小さいほど前記モータトルク指令値に基づき駆動される前記電動モータのトルクの単位時間当たりの増加量を小さくすることを特徴とする電動車両の制御装置。
前記差分は、アクセル操作速度を示す値であり、この値が小さいほどアクセル操作速度が低く、ドライバは緩やかな加速を要求していると判断できる。よって、前記差分が小さいほどトルクの単位時間当たりの増加量を小さくすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。

(c) 請求項５に記載の電動車両の制御装置において、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前回演算され前記補正されたモータトルク指令基準値が小さい場合、および、前記モータトルク指令基準値補正部により補正されたモータトルク指令基準値と前回演算された前記補正されたモータトルク指令基準値との差分が小さいほど前記モータトルク指令値に基づき駆動される前記電動モータのトルクの単位時間当たりの増加量を小さくすることを特徴とする電動車両の制御装置。
前回演算され補正されたモータトルク指令基準値は、実際のモータトルクを示す値であり、この値が小さいほどドライバは緩やかな加速を要求していると判断できる。また、前記差分は、アクセル操作速度を示す値であり、この値が小さいほどアクセル操作速度が低く、ドライバは緩やかな加速を要求していると判断できる。よって、前回演算され補正されたモータトルク指令基準値が小さいほどトルクの単位時間当たりの増加量を小さくする、または、前記差分が小さいほどトルクの単位時間当たりの増加量を小さくすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。
(d) 請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記電動モータの回転速度を算出するモータ回転速度算出部を有し、
前記コントロールユニットは、前記算出されたモータ回転速度に基づいて前記電動モータの振動を抑制する制振トルク指令値を算出する制振制御部を備え、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前記算出された前記モータトルク指令値に前記算出された制振トルク指令値を加算した指令値に基づいてモータトルクを制限することを特徴とする電動車両の制御装置。
よって、モータトルクの急変からパワートレインのギアを保護できると共に、運転者にトルク変動に伴う違和感を与えるのを抑制できる。

(e) 運転者のアクセル操作状態を検出するアクセル操作状態検出部と、
運転者のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出部と、
減速機構と車軸を介して接続された車輪に対して制駆動トルクを与える電動モータと、
前記アクセル操作量検出部によって検出されたアクセル操作量に基づいて前記電動モータを制駆動するためのモータトルク指令値を算出するコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、前記電動モータが発生するトルクが制動方向のトルクから駆動方向のトルクへ切り替わるときに、前記モータトルク指令値に基づき駆動される前記電動モータのトルクの増加勾配を、前記検出されたアクセル操作量に基づいて、前記算出されたモータトルク指令値による増加勾配よりも小さくするモータトルク変化量制限制御部を備えたことを特徴とする電動車両の制御装置。
よって、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を実現できる。
(f) (e)に記載の電動車両の制御装置において、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前記検出されたアクセル操作量が大きいときは小さいときに比べ、前記トルクの単位時間当たりの増加量を大きくすることを特徴とする電動車両の制御装置。
よって、運転者が急加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を短く、緩やかな加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を長くすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。
(g) に記載の電動車両の制御装置において、
アクセル操作速度を算出するアクセル操作速度算出部を備え、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前記算出されたアクセル操作速度が高いときは低いときに比べ、前記トルクの単位時間当たりの増加量を大きくすることを特徴とする電動車両の制御装置。
よって、運転者が急加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を短く、緩やかな加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を長くすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。

(h) (e)に記載の電動車両の制御装置において、
前記電動モータの回転速度を算出するモータ回転速度算出部を有し、
前記コントロールユニットは、前記検出されたアクセル操作量と前記算出されたモータ回転速度とに基づいて前記モータトルク指令基準値を算出するモータトルク指令基準値算出部を備え、
前記モータトルク変化量制限制御部は、算出された前記モータトルク指令基準値を制限して前記電動モータを駆動することを特徴とする電動車両の制御装置。
よって、モータトルク指令基準値を制限することで電動モータのトルクの増加勾配を所望の勾配に制限できる。
(i) (h)に記載の電動車両の制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記算出されたモータトルク指令基準値を前記電動モータ駆動用のバッテリの状態に応じて補正するモータトルク指令基準値補正部を備え、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前記モータトルク指令基準値補正部により補正されたモータトルク指令基準値と前回演算された前記補正されたモータトルク指令基準値との差分を前回の補正されたモータトルク指令基準値に加算しモータトルク指令値を算出して前記電動モータのトルクを制限することを特徴とする電動車両の制御装置。
よって、モータ出力をバッテリの状態に応じて補正できる。
(j) (i)に記載の電動車両の制御装置において、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前回演算され前記補正されたモータトルク指令基準値が小さいほど前記モータトルク指令値に基づき駆動される前記電動モータのトルクの増加勾配を小さくすることを特徴とする電動車両の制御装置。
よって、前回演算され補正されたモータトルク指令基準値は、実際のモータトルクを示す値であり、この値が小さいほどドライバは緩やかな加速を要求していると判断できる。よって、前回演算され補正されたモータトルク指令基準値が小さいほどトルクの増加勾配を小さくすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。

(k) (j)に記載の電動車両の制御装置において、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前記モータトルク指令基準値補正部により補正されたモータトルク指令基準値と前回演算された前記補正されたモータトルク指令基準値との差分が小さいほど前記モータトルク指令値に基づき駆動される前記電動モータのトルクの増加勾配を小さくすることを特徴とする電動車両の制御装置。
よって、前記差分は、アクセル操作速度を示す値であり、この値が小さいほどアクセル操作速度が低く、ドライバは緩やかな加速を要求していると判断できる。よって、前記差分が小さいほどトルクの増加勾配を小さくすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。
(l) (j)に記載の電動車両の制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記算出されたモータ回転速度に基づいて前記電動モータの振動を抑制する制振トルク指令値を算出する制振制御部を備え、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前記算出された前記モータトルク指令値に前記算出された制振トルク指令値を加算した指令値に基づいてモータトルクの増加勾配を制限することを特徴とする電動車両の制御装置。
よって、モータトルクの急変からパワートレインのギアを保護できると共に、運転者にトルク変動に伴う違和感を与えるのを抑制できる。

(m) 減速機構と車軸を介して接続された車輪に対して駆動トルクを与える電動モータをアクセル操作状態に基づいて駆動する電動車両の制御方法であって、
運転者のアクセル操作関連情報を検出するアクセル操作関連情報検出部の情報から、アクセル操作がなされていない状態のときには前記車輪に制動トルクを与え、その後、アクセル操作がなされた状態へ移行したときは前記駆動トルクよりも小さな増加勾配で前記車輪に駆動トルクを与えることを特徴とする電動車両の制御方法。
よって、ゼロトルクを通過する際のギアバックラッシュ振動を抑制できる。
(n) (m)に記載の電動車両の制御装置において、
前記アクセル操作関連情報のうちアクセル操作量が大きいときは小さいときに比べ、前記トルクの単位時間当たりの増加量を大きくすることを特徴とする電動車両の制御方法。
よって、運転者が急加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を短く、緩やかな加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を長くすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。
(o) (m)に記載の電動車両の制御装置において、
前記アクセル操作関連情報のうちアクセル操作速度が高いときは低いときに比べ、前記トルクの単位時間当たりの増加量を大きくすることを特徴とする電動車両の制御方法。
よって、運転者が急加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を短く、緩やかな加速を要求する場合はトルクの遅れ時間を長くすることで、運転者の加速要求に合致したトルクの応答性とギアバックラッシュ低減効果との両立を高いレベルで実現できる。

100 電動モータ
104 減速機（歯車伝達機構）
105 ディファレンシャルギア（歯車伝達機構）
111 車両コントローラ（コントロールユニット）
111b アクセルストロークセンサ（アクセル操作状態検出部、アクセル操作量検出部）
202 トルク変化量制限制御部（モータトルク変化量制限制御部）
RL,RR 左右前輪（車輪）

Claims

運転者のアクセル操作状態を検出するアクセル操作状態検出部と、
運転者のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出部と、
歯車伝達機構を介して接続された車輪に対して制駆動トルクを与える電動モータと、
前記アクセル操作量検出部によって検出されたアクセル操作量に基づいて前記電動モータを制駆動するためのモータトルク指令値を算出するコントロールユニットと、
を備え、
前記コントロールユニットは、前記アクセル操作状態検出部によりアクセル操作状態が非操作状態から操作状態に変更されたことが検出され、前記電動モータが制動トルクから駆動トルクへ切り替える際に前記モータトルク指令値に基づき駆動される前記電動モータのトルクの単位時間当たりの増加量を前記検出されたアクセル操作量に対応して制限するモータトルク変化量制限制御部を備えたことを特徴とする電動車両の制御装置。
請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前記検出されたアクセル操作量が大きいときは小さいときに比べ、前記トルクの単位時間当たりの増加量を大きくすることを特徴とする電動車両の制御装置。
請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
アクセル操作速度を算出するアクセル操作速度算出部を備え、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前記算出されたアクセル操作速度が高いときは低いときに比べ、前記トルクの単位時間当たりの増加量を大きくすることを特徴とする電動車両の制御装置。
請求項１に記載の電動車両の制御装置において、
前記電動モータの回転速度を算出するモータ回転速度算出部を有し、
前記コントロールユニットは、前記検出されたアクセル操作量と前記算出されたモータ回転速度とに基づいて前記モータトルク指令基準値を算出するモータトルク指令基準値算出部を備え、
前記モータトルク変化量制限制御部は、算出された前記モータトルク指令基準値を調整することで前記電動モータのトルクを制限することを特徴とする電動車両の制御装置。
請求項４に記載の電動車両の制御装置において、
前記コントロールユニットは、前記算出されたモータトルク指令基準値を前記電動モータ駆動用のバッテリの状態に応じて補正するモータトルク指令基準値補正部を備え、
前記モータトルク変化量制限制御部は、前記モータトルク指令基準値補正部により補正されたモータトルク指令基準値と前回演算された前記補正されたモータトルク指令基準値との差分を前回の補正されたモータトルク指令基準値に加算したモータトルク指令値を用いて前記電動モータを駆動することを特徴とする電動車両の制御装置。