JP6389955B2 - 電動車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動車両の駆動力制御装置に関する。

一般に、電動車両は、駆動源としてのモータの低回転トルクが比較的大きいため、凍結路や乾いた砂などが混じる道路等の摩擦係数が低い路面（低μ路）では、車両の発進時や走行中に車輪がスリップし易いという特性がある。

このような電動車両におけるスリップを抑制する技術は種々提案されている（特許文献１）。

特許文献１に係る電動車両の駆動力制御装置では、図１７に示すように、車両コントローラ５０８で、モータ５０２の車輪５０５の加速度を演算し、この加速度と現在のトルク指令値Ｔとからスリップの有無を判定している。そして、スリップが有ると判定された場合には、モータ５０２のトルク指令値をトルクダウンさせてモータコントローラ５０７へ指令し、スリップが無いと判定された場合には、現在のトルク指令値が基本トルク値に達した後、通常走行制御へ移行するように制御して、摩擦抵抗の低い道路における走行をスムーズに行なえるようにしている。

特開平８−１８２１１８号公報

ところで、上記の従来技術では、スリップの抑制制御等をモータコントローラ５０７よりも上位（但し、モータ５０２から見て、より上流側の制御系を「上位」というものとする）の車両コントローラ５０８で行っている。

ここで、車両コントローラ５０８は、モータコントローラ５０７に比べて一般的に演算速度が遅いため、スリップ抑制の制御処理に遅延を生じる虞があった。

また、上記の技術のようにＣＡＮ通信を介して、車両コントローラ５０８とモータコントローラ５０７との間で通信しようとすると、通信速度が比較的遅いため、スリップ抑制の制御応答も遅いという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、スリップ抑制制御の処理速度や応答性を向上させることのできる電動車両の駆動力制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る電動車両の駆動力制御装置は、モータを駆動源として搭載する電動車両について、運転者のアクセル操作に基づいて目標モータトルクを算出する目標モータトルク算出手段と、前記目標モータトルクを前記電動車両が搭載する駆動系の慣性で除算して、目標加速度を演算する目標加速度演算手段と、実際のモータ回転数を検出するモータ回転数検出手段と、前記モータ回転数検出手段で検出されたモータ回転数を微分して実加速度を演算する実加速度演算手段と、前記目標加速度演算手段で算出された目標加速度と、前記実加速度演算手段で算出された実加速度との偏差が小さくなるように、モータトルク指令値に対する補正量を演算する補正量演算手段と、前記補正量演算手段によって算出される補正量に対してハイパスフィルタ処理を行って、補正トルクを演算するモデル化誤差抑制手段と、前記モータトルク指令値に前記補正トルクを加算して、制御用モータトルク指令値を算出する制御用モータトルク指令値算出手段と、車両の発進時、又は、スリップ検出時に、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を、通常走行時と比較して小さくなるよう切り換えてスリップを抑制するように制御するスリップ抑制制御手段と、を備えることを要旨とする。

本発明は、スリップ抑制制御の応答性を向上させることができる。

図１は、第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置の構成例を示すブロック図である。 図３は、駆動系に生じる捻じれ振動を説明するための概略図である。 図４は、第２の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置の構成例を示すブロック図である。 図５は、実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置で実行されるスリップ抑制処理の処理手順を示すフローチャートである。 図６は、モータ回転数に関する発進時のシミュレーション結果を示すグラフである。 図７は、加速度偏差に関する発進時のシミュレーション結果を示すグラフである。 図８は、補正トルクに関する発進時のシミュレーション結果を示すグラフである。 図９は、モータ回転数に関する走行中のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１０は、加速度偏差に関する走行中のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１１は、補正トルクに関する走行中のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１２は、第３の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置の構成例を示すブロック図である。 図１３は、第４の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置の構成例を示すブロック図である。 図１４は、第４の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置で実行されるスリップ抑制処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１５は、本発明の他の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置の構成例を示すブロック図である。 図１６は、本発明の他の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置の構成例を示すブロック図である。 図１７は、従来技術に係る電動車両の駆動力制御装置の構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

［第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置］
（比較対象について）
第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａについての説明に先立って、本発明の元となった比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置３００の構成例について、図２および図３を参照して説明する。

ここで、図２は、比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置３００の構成例を示すブロック図である。図３は、駆動系３０に生じる捻じれ振動を説明するための概略図である。

比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置３００は、電気自動車等の車両Ｖに搭載される。

比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置３００は、車両Ｖ等の制振制御を行う装置である。

比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置３００は、図２のブロック図に示すように、運転者のアクセルペダル操作に基づいて目標モータトルクを算出する目標モータトルク算出手段３０１と、目標モータトルクを駆動系の慣性で除算して目標加速度を演算する目標加速度演算手段３０２と、実際のモータ回転数を検出するモータ回転数検出手段２５０（例えば、車両Ｖが備えるモータ回転数検出センサ等）と、モータ回転数を微分して実加速度を演算する実加速度演算手段３０５と、目標加速度と実加速度の偏差が小さくなるように、モータトルク指令値に対する補正量を演算する補正量演算手段３２０と、補正量演算手段３２０によって算出される補正量をハイパスフィルタＨＰＦを通過させることにより駆動系のモデル化誤差を抑制するモデル化誤差抑制手段３０４と、モータトルク指令値に対し補正量を加算して最終的なモータトルク指令値を算出するモータトルク指令値算出手段３０６とを備えている。

なお、電動車両の駆動力制御装置３００の各手段は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やメモリ、演算回路等により構成することができる。

車両Ｖは、図３に示すような駆動系３０を備える。

駆動系３０は、図３に示すように、駆動源としてのモータ３１と、モータ３１に出力軸３２、減速機３５および駆動軸３３を介して連結された車輪３４とを有する。

モータ３１の回転は、図２に示したモータトルク指令値算出手段３０６により演算される最終的に制御に適用されるモータトルク指令値ＴＭにより制御される。

車両Ｖの駆動系３０において、モータ３１を回転させたときに、駆動軸３３の捻じれにより振動（捻じれ振動）が生じる。

なお、図３では、駆動軸３３の「捻じれ」をばね形状で模式的に示している。

この捻じれ振動を抑制するために、モータトルク指令値算出手段３０６がモータトルク指令値を演算する際に補正が行われる。

図２に示した目標モータトルク算出手段３０１は、運転者のアクセルペダル操作に基づいて目標モータトルクＴｍ＊を算出する。

目標モータトルクＴｍ＊は、制御用モータトルク指令値算出手段３０６および目標加速度演算手段３０２に送られる。

目標加速度演算手段３０２は、目標モータトルクＴｍ＊を駆動系の慣性で除算して目標加速度（理想加速度）を算出する。

補正量演算手段３２０は、偏差演算手段３２０ａおよび比例制御手段３２０ｂを有する。

補正量演算手段３２０は、外乱除去手段を構成するハイパスフィルタＨＰＦを有するモデル化誤差抑制手段３０４に接続されている。

偏差演算手段３２０ａは、目標加速度演算手段３０２により演算された目標加速度から、モータ回転数検出手段２５０により検出されたモータ回転速度ωＭを実加速度演算手段３０５で微分して算出される実加速度を減算することにより、目標加速度と実加速度との偏差を演算する。

そして、目標加速度と実加速度との偏差は、比例制御手段３２０ｂに入力される。

比例制御手段３２０ｂは、偏差演算手段３２０ａにより演算された偏差に所定の比例ゲインＫｐを乗算することにより、駆動系３０に生じる捻じれ振動を抑制するための補正量を演算する。なお、比例ゲインＫｐの値は適宜設定可能である。

上記補正量は、目標加速度と実加速度の偏差を０とするか或いは小さくするものであり、この補正量はハイパスフィルタＨＰＦに入力される。

モデル化誤差抑制手段３０４は、補正量演算手段３２０によって算出される補正量をハイパスフィルタＨＰＦを通過させることにより駆動系３０のモデル化誤差を抑制する。

モータトルク指令値算出手段３０６は、目標モータトルク指令値に、ハイパスフィルタＨＰＦにより外乱トルク成分を除去した補正量（補正トルク）を加算することにより、車両Ｖを駆動するモータ３１の最終的なモータトルク指令値ＴＭ［Ｎｍ］を演算する。

モータトルク指令値ＴＭに一致または追従するようにモータトルクを発生させるようにモータ３１を回転させ、モータトルクが駆動系３０に入力される。

このような構成により、比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置３００は、捻じれ振動を抑制する制振制御を行うことができる。

ところで、比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置３００は、上述のように、車両Ｖの走行時に生じる「捻じれ振動」を抑制する技術に関するものであったが、本発明者は、この電動車両の駆動力制御装置３００における制振制御を応用することにより、車両Ｖの発進時や走行中に発生するスリップを抑制できるのではないかとの着想を得て、本発明を案出するに至ったものである。

（第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置の構成）
第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａの構成例について、図１および前出の図３を参照して説明する。

ここで、第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａによって、スリップを抑制できる原理等について簡単に説明する。
まず、スリップを抑制するためには、スリップしないようなモータトルクにする必要がある。即ち、「スリップ抑制制御」とは、スリップしないようなトルク指令値を決めることであるといえる。

そこで、スリップ抑制制御時に所定のカットオフ周波数ωにすると、スリップ抑制するための周波数の低い補正トルクもハイパスフィルタを通過するため、スリップを抑制することが可能となる。

一方、制振制御のカットオフ周波数ωにすると、スリップ抑制するための補正トルクがハイパスフィルタを通過せず、スリップは抑制されない。即ち、制振制御のカットオフ周波数にすると、ねじれ振動を抑制するための周波数の補正トルクのみがハイパスフィルタを通過する仕組みとしている。

なお、最終的なトルク指令値を決定する処理は、モータコントローラで行う。即ち、モータコントローラで、モータに指令するトルク指令値を最終的に決めることが可能であるため、スリップ抑制制御の処理をモータコントローラで行うことができる。

図１は、第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａの構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、電動車両の駆動力制御装置１Ａは、モータ３１（図３参照）を駆動源として搭載する電動車両（車両Ｖ）について、運転者のアクセル操作に基づいて目標モータトルクＴｍ＊を算出する目標モータトルク算出手段１０１と、目標モータトルクＴｍ＊を車両Ｖが搭載する駆動系３０（図３参照）の慣性で除算して、目標加速度を演算する目標加速度演算手段１０２と、実際のモータ回転数を検出するモータ回転数検出手段（回転速度センサ等）２５０と、モータ回転数検出手段２５０で検出されたモータ回転数を微分して実加速度を演算する実加速度演算手段１０５と、目標加速度演算手段１０２で算出された目標加速度と、実加速度演算手段１０５で算出された実加速度との偏差が小さくなるように、モータトルク指令値に対する補正量（補正トルク）を演算する補正量演算手段１２０と、補正量演算手段１２０によって算出される補正量をハイパスフィルタＨＰＦを通過させて、駆動系３０について理想車両モデルと実際の車両との誤差を抑制するモデル化誤差抑制手段１０４と、モータトルク指令値に補正量を加算して、最終的に制御に適用する制御用モータトルク指令値を算出する制御用モータトルク指令値算出手段１０６と、補正量と、制御用モータトルク指令値と、目標モータトルクとに基づいて、スリップの有無を検出するスリップ検出手段２０１と、スリップ検出手段２０１による検出結果に応じて、ハイパスフィルタＨＰＦのカットオフ周波数を切り換えてスリップを抑制するように制御するスリップ抑制制御手段（カットオフ周波数切換手段）２０２とを備える。

なお、モータ回転数検出手段２５０は、実加速度演算手段１０５に接続され、モータ回転数を実加速度演算手段１０５に入力するようになっている。

電動車両の駆動力制御装置１Ａの各手段は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やメモリ、演算回路等により構成することができる。

なお、スリップ抑制制御手段（カットオフ周波数切換手段）２０２は、スリップ検出手段２０１の検出結果に応じて、スリップを抑制可能なハイパスフィルタＨＰＦのカットオフ周波数を生成し、その生成したカットオフ周波数を選択するようにしてもよいし、あるいは予め複数種のカットオフ周波数を格納しておき、その中からスリップの抑制に有効なカットオフ周波数を選択するようにしてもよい。

ここで、図１と図２を比較すると分かるように、第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａと比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置３００との構成上の主な相違点は、電動車両の駆動力制御装置１Ａが、スリップ検出手段２０１と、このスリップ検出手段２０１による検出結果に応じてスリップを抑制するように制御するスリップ抑制制御手段２０２とを備える点である。

なお、本実施の形態において、スリップ検出手段２０１は、補正量と、制御用モータトルク指令値と、目標モータトルクとに基づいて、スリップ抑制制御か捻じれ振動の制振制御かの条件を判定する役割も果たしている。

このように、本実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａは、比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置３００にスリップ検出手段２０１とスリップ抑制制御手段２０２とを付加した構成となっており、電動車両の駆動力制御装置３００と同様の捻じれ振動を抑制する制振制御を行うことも可能である。

即ち、本実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａは、車両Ｖの通常の走行状態においては、捻じれ振動を抑制する制振制御を行い、スリップ検出手段２０１によりスリップの発生が検出された場合にスリップ抑制制御手段２０２によるスリップ抑制制御を行うように制御構成を切り換えるといった運用を行うことができる。

図１に示す目標モータトルク算出手段１０１は、運転者のアクセルペダル操作に基づいて目標モータトルクＴｍ＊を算出する。算出された目標モータトルクＴｍ＊は、制御用モータトルク指令値算出手段１０６および目標加速度演算手段１０２に送られる。

目標加速度演算手段１０２は、目標モータトルクＴｍ＊を駆動系３０の慣性で除算して目標加速度を算出する。

ここで、理想車両モデルとは、車両駆動系においてバックラッシュがなく、且つ完全な剛体であると仮定したモデルを意味する。

目標加速度演算手段１０２は、目標モータトルクＴｍ＊を、駆動系の慣性ＪＴで除算して、理想車両モデルのモータの目標加速度を演算する。

理想車両モデルの伝達関数Ｇｍ（ｓ）は、例えば以下の式（１）で表すことができる。

Ｇｍ（ｓ）＝ω／｛ＪＴ（ｓ＋ω）｝ …（１）
ここで、ω［ｒａｄ／ｓ］は、カットオフ周波数であり、後述の式（２）、（３）のωと同じ値に設定される。

ＪＴ［Ｎｍｓ２］はモータ軸に換算された総合イナーシャ（慣性モーメント）であり、ｓはラプラス演算子である。

慣性モーメントＪＴは車両駆動系の種類に応じて適宜設定可能である。

補正量演算手段１２０は、偏差演算手段１２０ａおよび比例制御手段１２０ｂを有する。

補正量演算手段１２０は、外乱除去手段を構成するハイパスフィルタＨＰＦを有するモデル化誤差抑制手段１０４に接続されている。

補正量演算手段１２０は、目標加速度演算手段１０２により演算された目標加速度及び実加速度演算手段１０５により演算された実加速度に基づいて、モータトルク指令値に対する補正量を演算する。

この補正量は、スリップを抑制するためのものであり、目標加速度と実加速度との偏差が０または小さくなるように演算される。

補正量演算手段１２０で演算された補正量はハイパスフィルタＨＰＦに入力される。

ここで、偏差演算手段１２０ａは、目標加速度演算手段１０２により演算された目標加速度から、モータ回転数検出手段２５０により検出されたモータ回転速度ωＭを実加速度演算手段１０５で微分して算出される実加速度を減算することにより、目標加速度と実加速度との偏差を演算する。モータ回転数検出手段２５０は、不図示のレゾルバから受信した信号をもとにモータ回転速度ωＭを算出する。

ハイパスフィルタＨＰＦは、比例制御手段１２０ｂにより演算された補正量に対して動的な補正処理（ハイパスフィルタ処理）を行い、外乱トルク成分を除去する。

なお、本実施の形態において、ハイパスフィルタＨＰＦで除去可能な外乱トルク成分とは、空気抵抗等の走行抵抗トルク成分や、ブレーキ操作による制動トルク成分等である。

ハイパスフィルタＨＰＦは、補正量の高域側を通過させ、低域側を遮断して、補正量に含まれている外乱トルク成分を除去して、最終的な補正量を演算する。

ハイパスフィルタＨＰＦは、以下の式（２）で表すような伝達関数Ｇｈ（ｓ）を用いることができる。

Ｇｈ（ｓ）＝ｓ／（ｓ＋ω） …（２）
式（２）において、ｓはラプラス演算子であり、ω［ｒａｄ／ｓ］はカットオフ周波数である。

例えば、車両の発進時に生じやすいスリップに対しては、ハイパスフィルタＨＰＦの定数ωの値を、制振制御時の定数ωよりも小さく設定することで、スリップ抑制を図ることができる。このような制御を、本実施形態において「スリップ抑制制御」と称する。
スリップ抑制制御時の定数ωとしては、例えばω＝０．０１ｒａｄ／ｓを例示することができる。

一方、通常走行時における捻じれ振動の制振制御のときは、ハイパスフィルタＨＰＦの定数ωを、捻じれ振動周波数よりも小さい値にする。例えば、捻じれ振動周波数がω＝１５ｒａｄ／ｓであれば、ハイパスフィルタＨＰＦの定数ωを１０ｒａｄ／ｓなどとするとよい。

実加速度演算手段１０５は、回転速度検出手段２５０で検出された駆動系３０内のモータ３１の実回転速度ωＭ［ｒａｄ／ｓ］を微分して、実際の回転加速度（実加速度）を演算する。

実加速度演算手段１０５の伝達特性（伝達関数）Ｇａ（ｓ）は、例えば以下の式（３）で表すことができる。

Ｇａ（ｓ）＝ｓω／（ｓ＋ω） …（３）
ここで、ω［ｒａｄ／ｓ］は等価変換で合成したハイパスフィルタＨＰＦのカットオフ周波数であり、ｓはラプラス演算子である。

実加速度は補正量演算手段１２０に入力される。

伝達関数Ｇａ（ｓ）に含まれるω／（ｓ＋ω）の部分により、前出の伝達関数Ｇｍ（ｓ）に含まれるω／（ｓ＋ω）の部分と同様の遅れを生じる。

モデル化誤差抑制手段１０４は、補正量演算手段１２０によって算出される補正量をハイパスフィルタＨＰＦを通過させる（ハイパスフィルタ処理する）ことにより駆動系３０のモデル化誤差を抑制する。

制御用モータトルク指令値算出手段１０６は、目標モータトルク指令値に、ハイパスフィルタＨＰＦにより外乱トルク成分を除去した補正量（補正トルク）を加算することにより、車両Ｖを駆動するモータ３１の最終的な制御用モータトルク指令値ＴＭ［Ｎｍ］を演算する。

モータトルク指令値ＴＭに一致または追従するようにモータトルクを発生させるようにモータ３１を回転させ、モータトルクが駆動系３０に入力される。

このような制御により、車両Ｖのスリップが検出された際に、スリップを効果的に抑制することができる。

ここで、スリップ抑制制御手段２０２は、車両Ｖの走行開始時に、モータ回転数が第１の所定値ω０未満である場合に、スリップの抑制制御を開始するように制御できる。

これにより、スリップの抑制制御が有効な状態を確実に検出して、適切なタイミングでスリップの抑制制御を開始することができる。

また、スリップ抑制制御手段２０２は、車両Ｖの走行中に、モータ回転数が第１の所定値ω０以上、加速度偏差が第１の所定値ａｅ１未満、補正トルクの絶対値が第２の所定値Ｔ２未満という３条件を満たした場合にスリップの抑制制御を開始するように制御してもよい。

この場合にも、スリップの抑制制御が有効な状態を確実に検出して、適切なタイミングでスリップの抑制制御を開始することができる。

また、スリップ抑制制御手段２０２は、モータ回転数が第２の所定値ω１を超え、且つ、補正トルクの絶対値が第１の所定値Ｔ１未満である場合に、スリップの抑制制御を終了するように制御してもよい。

これにより、適切なタイミングでスリップの抑制制御を終了することができる。

また、スリップ抑制制御手段２０２は、車両Ｖの走行中に、モータ回転数が第１の所定値ω０以上、加速度偏差の絶対値が第２の所定値ａｅ２未満、補正トルクの絶対値が第１の所定値Ｔ１未満という３条件を満たした場合にスリップの抑制制御を終了するように制御してもよい。

この場合にも、適切なタイミングでスリップの抑制制御を終了することができる。

［第２の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置］
第２の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ｂの構成例について、図４および前出の図３を参照して説明する。

ここで、図４は、第２の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ｂの構成例を示すブロック図である。

なお、第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａと同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。

第２の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ｂと第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａとの構成上の主な相違点は、補正量演算手段１２０で補正量の演算処理における制御をＰＩ制御（比例・積分制御）で行うＰＩ制御手段２６０が設けられている点、捻じれ振動の制振制御とスリップの抑制制御とを切り換える制御構成切換手段２７０が設けられている点である。

電動車両の駆動力制御装置１Ｂの各手段は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やメモリ、演算回路等により構成することができる。

なお、制御構成切換手段２７０は、スリップの抑制制御を行う際には、信号線１５１からの入力に基づいて、制御構成をスリップの抑制制御用に切り換え、捻じれ振動の制振制御を行う際には、信号線１５０からの入力に基づいて、制御構成を捻じれ振動の制振制御用に切り換えている。

本実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ｂにおいて、スリップ抑制制御手段２０２は、例えば、捻じれ振動を抑制する制振制御に代えてスリップの抑制制御を行う際に、補正量演算手段１２０で補正量の演算処理における制御をＰ制御（比例制御）からＰＩ制御手段２６０で実行するＰＩ制御（比例・積分制御）に切り換えるように制御できる。

即ち、所定のソフトウェア等で構成される比例制御手段１２０ｂに代えて、他のソフトウェア等で構成されるＰＩ制御手段２６０に制御構成を切り換えて制御するようにできる。

これにより、スリップの抑制効果を向上させることができる。即ち、Ｐ制御の場合には、ωの定数を変更しても理想加速度と実加速度とは偏差を有するが、ＰＩ制御手段２６０によるＰＩ制御にすることで偏差を無くすことができるので、より効果的にスリップ量を減らすことができる。

なお、本実施の形態において、スリップ検出手段２０１は、補正量と、制御用モータトルク指令値と、目標モータトルクとに基づいて、スリップ抑制制御か捻じれ振動の制振制御かの条件を判定する役割も果たしている。

ここで、図４を参照しつつ、電動車両の駆動力制御装置１Ｂにおける制御処理の順序等について説明する。

まず、第２の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ｂは、比較対象に係る電動車両の駆動力制御装置３００と同様の構成を備えているので、電動車両の駆動力制御装置１Ｂは、捻じれ振動を抑制する制振制御を行うことも可能である。

即ち、本実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ｂは、車両Ｖの通常の走行状態においては、捻じれ振動を抑制する制振制御を行い、スリップ検出手段２０１によりスリップの発生が検出された場合にスリップ抑制制御手段２０２によるスリップ抑制制御を行うように切り換えるといった運用を行うことができる。

目標モータトルク算出手段１０１は、運転者のアクセルペダル操作に基づいて目標モータトルクＴｍ＊を算出する。算出された目標モータトルクＴｍ＊は、制御用モータトルク指令値算出手段１０６と、目標加速度演算手段１０２と、スリップ検出手段２０１とに送られる。

スリップ検出手段２０１は、加速度偏差量と、補正トルクと、モータ回転数とに基づいて、スリップの有無を検出する。

そして、スリップ検出手段２０１でスリップが検出された場合には、スリップ抑制制御手段２０２によるスリップの抑制制御が実行される。

目標加速度演算手段１０２は、目標モータトルクＴｍ＊を駆動系３０の慣性で除算して目標加速度（理想加速度）を算出する。

目標加速度演算手段１０２は、目標モータトルクＴｍ＊を、駆動系の慣性ＪＴで除算して、理想車両モデルのモータの目標加速度を演算する。

理想車両モデルの伝達関数Ｇｍ（ｓ）は、第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａの説明で示した式（１）と同じである。

実加速度演算手段１０５は、回転速度検出手段２５０で検出された駆動系３０内のモータ３１の実回転速度ωＭ［ｒａｄ／ｓ］を微分して、実際の回転加速度（実加速度）を演算する。

実加速度演算手段１０５の伝達特性（伝達関数）Ｇａ（ｓ）は、電動車両の駆動力制御装置１Ａの説明で示した式（３）と同様である。

実加速度は補正量演算手段１２０に入力される。

伝達関数Ｇａ（ｓ）に含まれるω／（ｓ＋ω）の部分により、前出の伝達関Ｇｍ（ｓ）に含まれるω／（ｓ＋ω）の部分と同様の遅れを生じる。

補正量演算手段１２０は、偏差演算手段１２０ａおよび比例制御手段１２０ｂを有する。

補正量演算手段１２０は、外乱除去手段を構成するハイパスフィルタＨＰＦを有するモデル化誤差抑制手段１０４に接続されている。

補正量演算手段１２０は、目標加速度演算手段１０２により演算された目標加速度及び実加速度演算手段１０５により演算された実加速度に基づいて、モータトルク指令値に対する補正量を演算する。

この補正量は、スリップを抑制するためのものであり、目標加速度と実加速度との偏差が０または小さくなるように演算される。

補正量演算手段１２０で演算された補正量はハイパスフィルタＨＰＦに入力される。

偏差演算手段１２０ａは、目標加速度演算手段１０２により演算された目標加速度から、モータ回転数検出手段２５０により検出されたモータ回転速度ωＭを実加速度演算手段１０５で微分して算出される実加速度を減算することにより、目標加速度と実加速度との偏差を演算する。

ハイパスフィルタＨＰＦは、比例制御手段１２０ｂにより演算された補正量に対して動的な補正処理（フィルタ処理）を行い、外乱トルク成分を除去する。

ハイパスフィルタＨＰＦは、補正量の高域側を通過させ、低域側を遮断して、補正量に含まれている外乱トルク成分を除去して、最終的な補正量を演算する。

ハイパスフィルタＨＰＦとしては、電動車両の駆動力制御装置１Ａの説明で示した式（２）で表すような伝達関数Ｇｈ（ｓ）を用いることができる。

なお、例えば、車両の発進時に生じやすいスリップに対しては、ハイパスフィルタＨＰＦの定数ωの値を、制振制御時の定数ωよりも小さく設定することで、スリップ抑制を図ることができる。

スリップ抑制制御時の定数ωとしては、例えばω＝０．０１ｒａｄ／ｓを例示することができる。

一方、通常走行時における捻じれ振動の制振制御のときは、ハイパスフィルタＨＰＦの定数ωを、捻じれ振動周波数よりも小さい値にする。例えば、捻じれ振動周波数がω＝１５ｒａｄ／ｓであれば、ハイパスフィルタＨＰＦの定数ωを１０ｒａｄ／ｓなどとするとよい。

また、スリップ抑制制御手段２０２の制御により、補正量の演算処理は、比例制御手段１２０ｂからＰＩ制御手段２６０に適宜切り換えられる。

ＰＩ制御手段２６０によるＰＩ制御を行う場合には、理想加速度と実加速度との偏差を０にすることができ、より効果的にスリップ量を減らすことができる。

モデル化誤差抑制手段１０４は、補正量演算手段１２０によって算出される補正量をハイパスフィルタＨＰＦを通過させることにより駆動系３０のモデル化誤差を抑制する。

モデル化誤差抑制手段１０４、ＰＩ制御手段２６０およびスリップ検出手段２０１からの出力結果に基づいて、制御構成切換手段２７０は、捻じれ振動の制振制御とスリップの抑制制御とを適宜切り換える。

なお、捻じれ振動の制振制御とスリップの抑制制御の開始および終了の切り換え条件等は、第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａと同様であり、処理手順については図５に示すフローチャートを参照して後述する。

制御用モータトルク指令値算出手段１０６は、目標モータトルク指令値に、ハイパスフィルタＨＰＦにより外乱トルク成分を除去した補正量（補正トルク）を加算することにより、車両Ｖを駆動するモータ３１の最終的な制御用モータトルク指令値ＴＭ［Ｎｍ］を演算する。

制御用モータトルク指令値ＴＭは前出の図３に示すような駆動系３０に入力され、モータトルク指令値ＴＭに一致または追従するようにモータトルクを発生させるようにモータ３１を回転させる。

このような制御により、車両Ｖのスリップが検出された際に、スリップを効果的に抑制することができる。

［スリップ抑制処理］
図５のフローチャートを参照して、上述の第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａおよび第２の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ｂで実行されるスリップ抑制処理の処理手順について説明する。

なお、車両Ｖのイグニッションスイッチはオンされ、車両Ｖは発進可能な状態にあるものとする。

スリップ抑制処理は、端的には、車両Ｖの停止時とスリップ検知時にはスリップ抑制制御に切り換え、それ以外のときには、捻じれ振動の制振制御を行うようにする処理である。

本処理が開始されると、まずステップＳ１０で、車両Ｖは停止中か否かが判定される。具体的には、例えばモータ回転数が０或いは第１の所定値ω０未満であるか否かが判定され、「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１８に移行して、捻じれ振動の制振制御を行う。

捻じれ振動の制振制御では、例えば、ハイパスフィルタＨＰＦの定数ωを捻じれ振動周波数のみを通す値（例えば、ω＝１０ｒａｄ／ｓ）などとする処理が実行される。

この制振制御は、例えば車両Ｖが信号待ち等により停止状態となるまで継続され、車両Ｖの走行中に発生する捻じれ振動が抑制される。

一方、ステップＳ１０で「Ｙｅｓ」と判定された場合にはステップＳ１１に移行して、スリップ抑制制御が行われる。

スリップ抑制制御では、ハイパスフィルタＨＰＦの定数ωの値を、ハイパスフィルタＨＰＦの効果が無くなるように、例えば、ω＝０．０１ｒａｄ／ｓなどとする処理が実行される。

これにより、車両Ｖの発進時におけるスリップを抑制することができる。

次いで、ステップＳ１２では、車両Ｖは走行を開始したか否かが判定される。

具体的には、モータ回転数が第１の所定値ω０以上であるか否かが判定され、「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１１に戻ってスリップ抑制制御を継続し、「Ｙｅｓ」の場合にはステップＳ１３に移行して、スリップ抑制制御を終了する。

なお、上記の条件に代えて、モータ回転数が第２の所定値ω１を超え、且つ、補正トルクの絶対値が第１の所定値Ｔ１未満である場合に、スリップの抑制制御を終了するように制御してもよい。

次に、ステップＳ１４では、スリップを検出したか否かが判定される。

この際の判定の条件は、加速度の偏差が閾値（ａｅ１）以下、かつ、補正トルクの絶対値が閾値（Ｔ１）以下のときとすることができる。

なお、制振制御で走行中にスリップが発生すると、理想加速度より実加速度が急激に大きくなるため、加速度偏差は負の値で大きくなる。

また、加速度偏差はハイパスフィルタＨＰＦによってカットされるため、補正トルクの値には現れない。これらの条件から、スリップが発生したと判定することができる。

そして、ステップＳ１４で「Ｎｏ」と判定された場合には、ステップＳ１８に移行して、捻じれ振動の制振制御を行う。

一方、ステップＳ１４で「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップＳ１５に移行して、スリップ抑制制御を行う。

スリップ抑制制御では、ハイパスフィルタＨＰＦの定数ωの値を、ハイパスフィルタＨＰＦの効果をなくすように、例えば、ω＝０．０１ｒａｄ／ｓなどとする処理が実行される。

これにより、車両Ｖの低μ路等の走行中におけるスリップを抑制することができる。

次いで、ステップＳ１６では、スリップ抑制制御の終了条件を満たしたか否かが判定される。

スリップ抑制制御の終了条件は、加速度の偏差の絶対値が閾値（ａｅ２）以下、かつ、補正トルクの絶対値が閾値（Ｔ１）以下のときとすることができる。

即ち、低μ路において、スリップ抑制制御がスリップを抑制しているときに、補正トルクはスリップを抑制するための補正量が必要であるため値が大きくなっている。

一方、高μ路になると、スリップを補正する補正量が必要なくなることから、補正トルクの値が小さくなり、加速度の偏差も小さくなる。これらの条件から、スリップ抑制制御を終了させてもよい高μ路であることを判断することができる。

上記条件を満たした場合にはステップＳ１７に移行して、スリップ抑制制御を終了させ、ステップＳ１８に移行して制振制御へ切り換える。なお、ステップＳ１８以降に、ステップＳ１４〜Ｓ１７と同様の処理を行うようにしてもよい。

このような処理により、適切なタイミングでスリップ抑制制御と捻じれ振動の抑制制御との切り換えを行うことができる。

［シミュレーション結果］
図６から図１１のグラフを参照して、本実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａ、１Ｂのシミュレーション結果について説明する。

ここで、図６はモータ回転数に関する発進時のシミュレーション結果を示すグラフである。図７は加速度偏差に関する発進時のシミュレーション結果を示すグラフである。図８は補正トルクに関する発進時のシミュレーション結果を示すグラフである。

図６から図８に示す発進時のシミュレーションでは、ポイントＰ１で低μ路（低摩擦路）から高μ路（高摩擦路）に切り換わる路面を想定している。

また、発進時のシミュレーションとして、タイミングＴ１でスリップ抑制制御（Ｐ制御）から捻じれ振動の制振制御に切り換えた実施例１と、タイミングＴ２でスリップ抑制制御（ＰＩ制御）から捻じれ振動の制振制御に切り換えた実施例２とを実施した。

図６のグラフにおいて、線Ｌ１はスリップ抑制制御なしの状態を、線Ｌ２はスリップなしの状態を、線Ｌ３は実施例１を、線Ｌ４は実施例２をそれぞれ示す。

図７のグラフにおいて、線Ｌ１０はスリップ抑制制御なしの状態を、線Ｌ１１はスリップなしの状態を、線Ｌ１２は実施例１を、線Ｌ１３は実施例２をそれぞれ示す。

また、図８のグラフにおいて、線Ｌ２０はスリップ抑制制御なしの状態を、線Ｌ２１はスリップなしの状態を、線Ｌ２２は実施例１を、線Ｌ２３は実施例２をそれぞれ示す。

なお、「スリップなし」とは、全て高μ路でシミュレーションした結果で、スリップしないときのモータ回転数をいうものとする。

また、低μ路で、スリップなしの回転数に近い場合には、スリップしていないと判断できる。

図５から図８のグラフより、「スリップ抑制制御なし」のシミュレーション結果は、「スリップなし」に比して、モータ回転数が大きく乖離していることから、スリップが発生していることが判る。

これに対して、実施例１のシミュレーション結果は、「スリップ抑制制御」をＯＮにした１秒以降、「スリップ抑制制御なし」に比べて、スリップを抑制できていることが判る。

但し、実施例１はＰ制御でシミュレーションを行ったので、スリップなしの回転数と乖離している。

一方、実施例２では、ＰＩ制御に変更してシミュレーションを行ったので、実施例１と比較して、よりスリップを抑制できていることが判る。

一方、図９はモータ回転数に関する走行中のシミュレーション結果を示すグラフである。図１０は加速度偏差に関する走行中のシミュレーション結果を示すグラフである。図１１は補正トルクに関する走行中のシミュレーション結果を示すグラフである。

図９から図１１に示す走行中のシミュレーションでは、ポイントＰ２で高μ路（高摩擦路）から低μ路（低摩擦路）に切り換わり、さらにポイントＰ３で低μ路から高μ路に切り換わる路面を想定している。

また、発進時のシミュレーションとして、タイミングＴ３で捻じれ振動の制振制御からスリップ抑制制御（Ｐ制御）に切り換え、タイミングＴ４で再び捻じれ振動の制振制御に切り換えた実施例１と、タイミングＴ５で捻じれ振動の制振制御からスリップ抑制制御（Ｐ制御）に切り換え、タイミングＴ６で再び捻じれ振動の制振制御に切り換えた実施例２とを実施した。

図９のグラフにおいて、線Ｌ３０はスリップ抑制制御なしの状態を、線Ｌ３１はスリップなしの状態を、線Ｌ３２は実施例１を、線Ｌ３３は実施例２をそれぞれ示す。

図１０のグラフにおいて、線Ｌ４０はスリップ抑制制御なしの状態を、線Ｌ４１はスリップなしの状態を、線Ｌ４２は実施例１を、線Ｌ４３は実施例２をそれぞれ示す。

また、図１１のグラフにおいて、線Ｌ５０はスリップ抑制制御なしの状態を、線Ｌ５１はスリップなしの状態を、線Ｌ５２は実施例１を、線Ｌ５３は実施例２をそれぞれ示す。

図９から図１１のグラフより、「スリップ抑制制御なし」のシミュレーション結果は、「スリップなし」に比して、モータ回転数が大きく乖離していることから、スリップしていることが判る。

これに対し、実施例１のシミュレーション結果は、「スリップ抑制制御」をＯＮにした１秒以降、「スリップ抑制制御なし」に比べ、スリップが抑制できていることが判る。

但し、実施例１はＰ制御であるため、「スリップなし」の回転数と乖離している。

一方、実施例２では、ＰＩ制御に変更することで、実施例１と比較して、よりスリップを抑制できていることが判る。

［第３の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置］
次に、図１２を参照して第３の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ｃの構成について説明する。

第３の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、駆動力制御装置１Ｃが駆動輪回転検出手段２８０と、従動輪回転検出手段２９０と、スリップ率算出手段４０１を備える点である。また、他の異なる点は、スリップ検出手段２０１が、加速度偏差量と、補正トルクと、モータ回転数とに基づいて、スリップの有無を検出するのではなく、スリップ率算出手段４０１によって算出されたスリップ率（以下、単にスリップ率ともいう）に基づいてスリップの有無を検出する点である。第１実施形態と重複する構成については符号を引用してその説明は省略することとし、以下、相違点を中心に説明する。

駆動輪回転検出手段２８０は、例えば、車両Ｖが備える駆動輪の車輪速センサの信号に基づいて、駆動輪の回転状態を検出する。より詳しくは、駆動輪回転検出手段２８０は、駆動輪の回転速度を検出し、検出した駆動輪の回転速度をスリップ率算出手段４０１に出力する。

従動輪回転検出手段２９０は、例えば、車両Ｖが備える従動輪の車輪速センサの信号に基づいて、従動輪の回転状態を検出する。より詳しくは、従動輪回転検出手段２９０は、従動輪の回転速度を検出し、検出した従動輪の回転速度をスリップ率算出手段４０１に出力する。

スリップ率算出手段４０１は、駆動輪の回転速度と従動輪の回転速度との偏差に基づいてスリップ率を算出する。スリップ率算出手段４０１は、算出したスリップ率をスリップ検出手段２０１に出力する。

スリップ検出手段２０１は、スリップ率算出手段４０１によって算出されたスリップ率に基づいてスリップの有無を検出する。より詳しくは、スリップ検出手段２０１は、スリップ率が所定値以下の場合にスリップが発生したと判定する。この所定値は、予めシミュレーションや実験を通じて求めることができる。例えば、所定値は、０．２と設定することができる。

次に、駆動輪と従動輪の回転速度の偏差に基づくスリップ率からスリップの有無を検出することによる効果について説明する。ここで、第１の実施形態に係る駆動力制御装置１Ａは、加速度偏差量と、補正トルクと、モータ回転数とに基づいてスリップの有無を検出する。補正トルクは、理想車両モデルに基づくトルクであるため、実際のトルクと異なる。したがって、例えば乗車定員の人数を乗せた軽自動車で下り坂を走行する場合、理想車両モデルによる加速度より高い加速度が出る可能性がある。このような場合、実際は車両Ｖがスリップしていないにもかかわらず、駆動力制御装置１Ａは、車両Ｖがスリップしていると誤検出する可能性がある。そこで、第３の実施形態に係る駆動力制御装置１Ｃは、実際の駆動輪と従動輪の回転速度を用いて、スリップの有無を検出する。これにより、駆動力制御装置１Ｃは、駆動力制御装置１Ａと比較して、精度よくスリップを検出できる。

なお、第３の実施形態において、スリップ率算出手段４０１がスリップの有無を検出する機能を有するように構成してもよい。具体的には、スリップ率算出手段４０１が、スリップ率を算出し、算出したスリップ率に基づいてスリップの有無を検出し、検出結果をスリップ検出手段２０１を介さずにスリップ抑制制御手段２０２に出力するようにしてもよい。

［第４の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置］
次に、図１３を参照して第４の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ｄの構成について説明する。

第４の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、駆動力制御装置１Ｄが駆動輪回転検出手段２８０と、従動輪回転検出手段２９０と、スリップ率算出手段４０１を備える点である。第１実施形態と重複する構成については符号を引用してその説明は省略する。また、駆動輪回転検出手段２８０と、従動輪回転検出手段２９０と、スリップ率算出手段４０１については、第３の実施形態と同じであるため、これらの説明も省略する。

ここで、加速度偏差量と、補正トルクと、モータ回転数とに基づくスリップ検出手段２０１によるスリップ検出と、スリップ率算出手段４０１によるスリップ算出と、を比較すると次のような特徴がある。すなわち、加速度偏差量と、補正トルクと、モータ回転数とに基づくスリップ検出手段２０１によるスリップ検出では、スリップに対する応答性に優れているとともに、四輪駆動車においてもスリップ検出が可能である。

一方、スリップ率算出手段４０１によるスリップ算出では、車輪速度をスリップ検出手段２０１に送信する手段として、ＣＡＮ通信を利用するとすれば応答性に課題が生じ、有線を引くとすれば、高コスト化する恐れがあるものの、前輪駆動車や後輪駆動車におけるスリップの検出精度は高いという特徴がある。

そこで、第４の実施形態では、スリップ検出手段２０１は、２回スリップの有無を検出する。まず最初に、スリップ検出手段２０１は、加速度偏差量と、補正トルクと、モータ回転数とに基づいてスリップの有無を検出する。その後に、スリップ検出手段２０１は、スリップ率算出手段４０１によって算出されたスリップ率に基づいてスリップの有無を検出する。

第４の実施形態に係る駆動力制御装置１Ｄは、１回目のスリップの有無が検出されてから２回目のスリップの有無が検出されるまでの間、１回目のスリップの検出結果に応じて制御を切換える。その後、駆動力制御装置１Ｄは、２回目のスリップの検出結果に応じて制御を切換える。以下、この点について詳細に説明する。

スリップ検出手段２０１が、加速度偏差量と、補正トルクと、モータ回転数とに基づいてスリップを検出した場合、スリップ抑制制御手段２０２は、スリップの抑制に有効なカットオフ周波数を選択し、スリップ抑制制御を行う。この後、スリップ検出手段２０１が、スリップ率に基づいてスリップを検出した場合、すなわち１回目と２回目の検出結果が同じ場合、スリップ抑制制御手段２０２は、スリップ抑制制御を継続する。一方、スリップ検出手段２０１が、スリップ率に基づいてスリップを検出しない場合、すなわち１回目と２回目の検出結果が相違する場合、スリップ抑制制御手段２０２は、捻じれ振動の抑制に有効なカットオフ周波数を再選択し、駆動力制御装置１Ｄは、捻じれ振動の制振制御を行う。

また、スリップ検出手段２０１が、加速度偏差量と、補正トルクと、モータ回転数とに基づいてスリップを検出しない場合、スリップ抑制制御手段２０２は、捻じれ振動の抑制に有効なカットオフ周波数を選択し、駆動力制御装置１Ｄは、捻じれ振動の制振制御を行う。この後、スリップ検出手段２０１が、スリップ率に基づいてスリップを検出した場合、すなわち１回目と２回目の検出結果が相違する場合、スリップ抑制制御手段２０２は、スリップの抑制に有効なカットオフ周波数を再選択し、スリップ抑制制御を行う。一方、スリップ検出手段２０１が、スリップ率に基づいてスリップを検出しない場合、すなわち１回目と２回目の検出結果が同じ場合、駆動力制御装置１Ｄは、捻じれ振動を抑制する制振制御を継続する。

次に、図１４のフローチャートを参照して、第４の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ｄで実行されるスリップ抑制処理の処理手順について説明する。なお、図１４のフローチャートでは、処理の開始時に車両Ｖが停止中でないと判定されているものとする。

ステップ４１において、駆動力制御装置１Ｄにおいて、捻じれ振動を抑制する制振制御が可能となる。捻じれ振動の制振制御では、例えば、ハイパスフィルタＨＰＦの定数ωを捻じれ振動周波数のみを通す値（例えば、ω＝１０ｒａｄ／ｓ）などとする処理が実行される。

ステップ４２において、例えば車両Ｖが信号待ち等により停止状態となり、その後、車両Ｖが走行を開始した場合、スリップ検出手段２０１は、加速度偏差量と、補正トルクと、モータ回転数とに基づいてスリップを検出する。スリップ検出手段２０１がスリップを検出した場合（ステップＳ４２でＹｅｓ）、処理がステップＳ４３に進む。一方、スリップ検出手段２０１がスリップを検出しない場合（ステップＳ４２でＮｏ）、処理がステップＳ４４に進む。

ステップＳ４３において、スリップ抑制制御手段２０２は、スリップの抑制に有効なカットオフ周波数を選択し、スリップ抑制制御を行う。

ステップＳ４４において、スリップ検出手段２０１は、スリップ率に基づいてスリップを検出する。スリップ検出手段２０１がスリップを検出した場合（ステップＳ４４でＹｅｓ）、処理がステップＳ４３に戻る。一方、スリップ検出手段２０１がスリップを検出しない場合（ステップＳ４４でＮｏ）、処理がステップＳ４５に進む。

ステップＳ４５において、駆動力制御装置１Ｄは、捻じれ振動を抑制する制振制御を行う。

以上説明したように、第４の実施形態に係る駆動力制御装置１Ｄは、加速度偏差量と、補正トルクと、モータ回転数とに基づいて応答性に優れた方法で１回目のスリップの有無を検出し、その後の２回目のスリップの有無を検出するまでの間、１回目の検出結果に基づいて制御を行う。その後、駆動力制御装置１Ｄは、２回目のスリップの有無を検出し、精度の高い方法で２回目の検出結果に基づいて制御を行う。このように時間を隔てて２回スリップを検出することにより、駆動力制御装置１Ｄは、１回目の検出結果が誤りであった場合でもその誤検出を補正することができる。換言すれば、駆動力制御装置１Ｄは、２回スリップを検出することにより、応答性の確保と精度の両立を図ることが可能となっている。

なお、第４の実施形態において、スリップ率算出手段４０１がスリップの有無を検出する機能を有するように構成してもよい。具体的には、スリップ率算出手段４０１が、スリップ率を算出し、算出したスリップ率に基づいてスリップの有無を検出し、検出結果をスリップ検出手段２０１を介さずにスリップ抑制制御手段２０２に出力するようにしてもよい。

なお、第２の実施形態に係る駆動力制御装置１Ｂおいて、図１２に示す駆動輪回転検出手段２８０、従動輪回転検出手段２９０、スリップ率算出手段４０１を備えるように構成してもよい。これにより、駆動力制御装置１Ｂも２回スリップを検出することにより、精度よくスリップを検出できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、本実施の形態では、モータの加速度をベースに、捻じれ振動の制振制御およびスリップの抑制制御を行っているが、これに代えて、モータの速度をベースに、捻じれ振動の制振制御およびスリップの抑制制御を行うようにしてもよい。

この場合、電動車両の駆動力制御装置は、例えば、モータ３１を駆動源として搭載する電動車両（車両Ｖ）について、運転者のアクセル操作に基づいて目標モータトルクを算出する目標モータトルク算出手段１０１と、目標モータトルクに基づいて、目標速度を演算する目標速度演算手段と、実際のモータ回転数を検出するモータ回転数検出手段２５０と、モータ回転数検出手段２５０で検出されたモータ回転数に基づいてモータ角速度を演算する角速度演算手段と、目標速度演算手段で算出された目標速度と、角速度演算手段で算出されたモータ角速度との偏差が小さくなるように、モータトルク指令値に対する補正量を演算する補正量演算手段と、補正量演算手段によって算出される補正量に対してハイパスフィルタ処理を行って、補正トルクを演算するモデル化誤差抑制手段１０４と、モータトルク指令値に補正トルクを加算して、制御用モータトルク指令値を算出する制御用モータトルク指令値算出手段１０６と、車両の発進時、又は、スリップ検出時に、ハイパスフィルタＨＰＦのカットオフ周波数を、通常走行時と比較して小さくなるよう切り換えてスリップを抑制するように制御するスリップ抑制制御手段２０２とを備えるように構成することができる。なお、同一符号を付した構成部材については、第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置１Ａと同様の構成を適用することができる。

また、モータ３１を駆動源として搭載する電動車両（車両Ｖ）について、モータ３１の回転数を検出するモータ回転数検出手段２５０と、ハイパスフィルタＨＰＦを備えモータトルク指令値に対する補正量を演算する補正量演算手段１２０と、モータ回転数検出手段２５０で検出されたモータの回転数に応じて、ハイパスフィルタＨＰＦのカットオフ周波数を切り換えるカットオフ周波数切換手段２０２とを少なくとも備える構成としてもよい。

これにより、モータ回転数検出手段２５０で検出されたモータの回転数に応じて、ハイパスフィルタＨＰＦのカットオフ周波数を切り換えるカットオフ周波数切換手段２０２とを備えるので、車両Ｖに生じる種々の振動（捻じれ振動やトルクリップル振動など）の制振制御やスリップ抑制制御に幅広く対応することができる。

また、上記実施形態では、スリップを検知した後、スリップ抑制制御を行っているが、車両の発進時（例えば、速度０〜１０ｋｍ／ｈ）は、一律にスリップ抑制制御を行うようにしてもよい。

また、図１５及び図１６に示すように、目標モータトルク算出手段１０１を、車両コントローラ４０６で構成してもよい。車両コントローラ４０６は、各種センサからの信号に基づいて、複数の制御装置に対して指令を行う。この点について、以下、具体的に説明する。

まず各種センサについて説明する。図１５に示すように、アクセルセンサ４０２は、運転者によるアクセル操作によるアクセル開度を検出し、車両コントローラ４０６に出力する。ブレーキセンサ４０３は、運転者によるブレーキペダルの踏込み量を検出し、車両コントローラ４０６に出力する。車速センサは、車両Ｖの車速を検出し、車両コントローラ４０６に出力する。シフトレバー４０５は、シフト情報を検出し、車両コントローラ４０６に出力する。

車両コントローラ４０６は、各種センサからの信号を受信し、車両Ｖの各種機能（走行、停止、表示、空調など）を制御する。具体的には、車両コントローラ４０６は、アクセル開度に基づき、トルク指令値をモータコントローラ４０７に出力する。また、車両コントローラ４０６は、シフト情報がＰから他のシフトに変更された場合、パーキングアクチュエータ４０９に信号を出力し、パークロックを解除させる。また、車両コントローラ４０６は、受信した車速をメータ４１０に表示する。また、車両コントローラ４０６は、シフト情報などをボディコントローラ４１１に出力する。なお、車両コントローラ４０６とモータコントローラ４０７の間は、例えばＣＡＮで通信される。

モータコントローラ４０７は、図１６に示すように、目標加速度演算手段１０２、モータ回転数検出手段２５０、実加速度演算手段１０５、補正量演算手段１２０、モデル化誤差抑制手段１０４、制御用モータトルク指令値算出手段１０６及びスリップ抑制制御手段２０２を含むように構成することができる。モータコントローラ４０７は、車両コントローラ４０６から指令を受けてインバータ４０８を制御し、モータ３１を駆動させる。なお、車両コントローラ４０６やモータコントローラ４０７は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）やメモリ、演算回路等により構成することができる。なお、図４、図１２及び図１３に示す構成においても、目標モータトルク算出手段１０１と車両Ｖを除いた構成が、モータコントローラ４０７である。

本出願は、２０１５年３月２７日に出願された日本国特許出願第２０１５−０６６２８６号に基づく優先権を主張しており、この出願の全内容が参照により本明細書に組み込まれる。

１Ａ、１Ｂ…駆動力制御装置
Ｖ…車両（電動車両）
３０…駆動系
３１…モータ
３２…出力軸
３３…駆動軸
３４…車輪
３５…減速機
１０１…目標モータトルク算出手段
１０２…目標加速度演算手段
１０４…モデル化誤差抑制手段
１０５…実加速度演算手段
１０６…制御用モータトルク指令値算出手段
１２０…補正量演算手段
１２０ａ…偏差演算手段
１２０ｂ…比例制御手段
２０１…スリップ検出手段（第１スリップ検出手段）
２０２…スリップ抑制制御手段（カットオフ周波数切換手段）
２５０…モータ回転数検出手段
２６０…ＰＩ制御手段
２７０…制御構成切換手段
２８０…駆動輪回転検出手段
２９０…従動輪回転検出手段
３００…駆動力制御装置
３０１…目標モータトルク算出手段
３０２…目標加速度演算手段
３０４…モデル化誤差抑制手段
３０５…実加速度演算手段
３０６…制御用モータトルク指令値算出手段
３２０…補正量演算手段
３２０ａ…偏差演算手段
３２０ｂ…比例制御手段
４０１…スリップ率算出手段（第２スリップ検出手段）
４０２…アクセルセンサ
４０３…ブレーキセンサ
４０４…車速センサ
４０５…シフトレバー
４０６…車両コントローラ
４０７…モータコントローラ
４０８…インバータ
４０９…パーキングアクチュエータ
４１０…メータ
４１１…ボディコントローラ
ＨＰＦ…ハイパスフィルタ

Claims (13)

1. モータ（３１）を駆動源として搭載する電動車両（車両Ｖ）について、運転者のアクセル操作に基づいて目標モータトルクを算出する目標モータトルク算出手段（１０１）と、
   前記目標モータトルクを前記電動車両が搭載する駆動系の慣性で除算して、目標加速度を演算する目標加速度演算手段（１０２）と、
   実際のモータ回転数を検出するモータ回転数検出手段（２５０）と、
   前記モータ回転数検出手段で検出されたモータ回転数を微分して実加速度を演算する実加速度演算手段（１０５）と、
   前記目標加速度演算手段で算出された目標加速度と、前記実加速度演算手段で算出された実加速度との偏差が小さくなるように、モータトルク指令値に対する補正量を演算する補正量演算手段（１２０）と、
   前記補正量演算手段によって算出される補正量に対してハイパスフィルタ処理を行って、補正トルクを演算するモデル化誤差抑制手段（１０４）と、
   前記モータトルク指令値に前記補正トルクを加算して、制御用モータトルク指令値を算出する制御用モータトルク指令値算出手段（１０６）と、
   車両の発進時、又は、スリップ検出時に、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）のカットオフ周波数を、通常走行時と比較して小さくなるよう切り換えてスリップを抑制するように制御するスリップ抑制制御手段（２０２）と、
   を備えることを特徴とする電動車両の駆動力制御装置。
2. 前記補正量と、前記補正トルクと、前記モータ回転数とに基づいて、スリップの有無を検出する第１スリップ検出手段（２０１）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の駆動力制御装置。
3. 前記スリップ抑制制御手段は、
   スリップの抑制制御を行う際に、前記補正量演算手段による前記補正量の演算処理の制御をＰ制御（比例制御）からＰＩ制御（比例・積分制御）に切り換えるように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動車両の駆動力制御装置。
4. 前記スリップ抑制制御手段は、
   前記電動車両の走行開始時に、前記モータ回転数が第１の所定値ω０未満である場合に、スリップの抑制制御を開始するように制御することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の電動車両の駆動力制御装置。
5. 前記スリップ抑制制御手段は、
   前記電動車両の走行中に、前記モータ回転数が第１の所定値ω０以上、加速度偏差が第１の所定値ａｅ１以下、補正トルクの絶対値が第１の所定値Ｔ１以下という３条件を満たした場合にスリップの抑制制御を開始するように制御することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の電動車両の駆動力制御装置。
6. 前記スリップ抑制制御手段は、
   前記モータ回転数が第２の所定値ω１を超え、且つ、補正トルクの絶対値が第１の所定値Ｔ１未満である場合に、スリップの抑制制御を終了するように制御することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の電動車両の駆動力制御装置。
7. 前記スリップ抑制制御手段は、
   前記電動車両の走行中に、モータ回転数が第１の所定値ω０以上、加速度偏差の絶対値が第２の所定値ａｅ２以下、補正トルクの絶対値が第２の所定値Ｔ２以下という３条件を満たした場合にスリップの抑制制御を終了するように制御することを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の電動車両の駆動力制御装置。
8. モータ（３１）を駆動源として搭載する電動車両（車両Ｖ）について、運転者のアクセル操作に基づいて目標モータトルクを算出する目標モータトルク算出手段（１０１）と、
   前記目標モータトルクに基づいて、目標速度を演算する目標速度演算手段と、
   実際のモータ回転数を検出するモータ回転数検出手段（２５０）と、
   前記モータ回転数検出手段で検出されたモータ回転数に基づいてモータ角速度を演算する角速度演算手段と、
   前記目標速度演算手段で算出された目標速度と、前記角速度演算手段で算出されたモータ角速度との偏差が小さくなるように、モータトルク指令値に対する補正量を演算する補正量演算手段と、
   前記補正量演算手段によって算出される補正量に対してハイパスフィルタ処理を行って、補正トルクを演算するモデル化誤差抑制手段（１０４）と、
   前記モータトルク指令値に前記補正トルクを加算して、制御用モータトルク指令値を算出する制御用モータトルク指令値算出手段（１０６）と、
   車両の発進時、又は、スリップ検出時に、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）のカットオフ周波数を、通常走行時と比較して小さくなるよう切り換えてスリップを抑制するように制御するスリップ抑制制御手段（２０２）と、
   を備えることを特徴とする電動車両の駆動力制御装置。
9. 電動車両の駆動輪の回転状態を検出する駆動輪回転検出手段（２８０）と、
   電動車両の従動輪の回転状態を検出する従動輪回転検出手段（２９０）と、
   前記駆動輪回転検出手段（２８０）によって検出された前記駆動輪の回転状態と、前記従動輪回転検出手段（２９０）によって検出された前記従動輪の回転状態との偏差からスリップの有無を検出する第２スリップ検出手段（４０１）とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の駆動力制御装置。
10. 電動車両の駆動輪の回転状態を検出する駆動輪回転検出手段（２８０）と、
    電動車両の従動輪の回転状態を検出する従動輪回転検出手段（２９０）と、
    前記駆動輪回転検出手段（２８０）によって検出された前記駆動輪の回転状態と、前記従動輪回転検出手段（２９０）によって検出された前記従動輪の回転状態との偏差からスリップの有無を検出する第２スリップ検出手段（４０１）と、をさらに備え
    前記第２スリップ検出手段（４０１）は、前記第１スリップ検出手段（２０１）によってスリップが検出された後に、スリップの有無を検出することを特徴とする請求項２に記載の電動車両の駆動力制御装置。
11. スリップ抑制制御手段（２０２）は、前記第１スリップ検出手段（２０１）によってスリップが検出された場合、前記第２スリップ検出手段（４０１）によってスリップの有無が検出されるまでの間は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）のカットオフ周波数を、通常走行時と比較して小さくなるよう切り換えてスリップを抑制することを特徴とする請求項１１に記載の電動車両の駆動力制御装置。
12. 前記第１スリップ検出手段（２０１）によるスリップの検出結果と、前記第２スリップ検出手段（４０１）によるスリップの検出結果が相違する場合、前記スリップ抑制制御手段（２０２）は、前記第２スリップ検出手段（４０１）によるスリップの検出結果に基づいて、カットオフ周波数を再選択することを特徴とする請求項１２に記載の電動車両の駆動力制御装置。
13. 前記目標モータトルク算出手段（１０１）は、複数の制御装置に対して指令を行う車両コントローラ（４０６）であり、
    前記目標加速度演算手段（１０２）、前記モータ回転数検出手段（２５０）、前記実加速度演算手段（１０５）、前記補正量演算手段（１２０）、前記モデル化誤差抑制手段（１０４）、前記制御用モータトルク指令値算出手段（１０６）及び前記スリップ抑制制御手段（２０２）は、前記車両コントローラ（４０６）から指令を受けて前記モータ（３１）を駆動させるモータコントローラ（４０７）であることを特徴とする請求項１〜７、１０〜１３の何れか１項に記載の電動車両の駆動力制御装置。

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