JP2003174702A

JP2003174702A - 電気自動車の制御装置

Info

Publication number: JP2003174702A
Application number: JP2001370307A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nagai; 正明長井
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】急減速時に発生する車体振動を効果的に抑制
して、より快適な乗り心地感を実現することができる電
気自動車の制御装置を提供する。【解決手段】アクセル操作量Ａおよびブレーキ操作量
Ｂに応じて所定のトルク指令値の演算および出力を行う
トルク指令値演算手段３１と、このトルク指令値に応じ
て所定の電流指令値の演算および出力を行う電流指令値
演算手段３２とを備え、電流指令値に応じて電動機の力
行制御または回生制御を行う電気自動車の制御装置にお
いて、アクセル操作量Ａおよびブレーキ操作量Ｂに基づ
いて急減速状態にあるか否かを判定する急減速状態判定
手段３４と、急減速状態にあると判定された場合に電動
機の回生作動時期を遅れさせる回生作動時期遅延手段と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の制御
装置に関し、特に、急減速時に発生する車体振動を効果
的に抑制することのできる電気自動車の制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境汚染や騒音の防止・抑制のた
めに、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内
燃機関で走行する自動車に代えて、電動機で走行する電
気自動車（ハイブリッド車を含む）の開発が進んでい
る。このような電気自動車の駆動源である電動機として
は、直流モータや交流モータが採用されており、中でも
回転子に永久磁石を使用した三相交流同期モータ（以
下、「同期モータ」という）は高効率であるため、電気
自動車用の電動機の主流とされている。

【０００３】この同期モータを搭載した電気自動車にお
いては、車両に搭載したバッテリからの直流電流をイン
バータで所定の交流電流に変換し、この交流電流によっ
て同期モータを駆動して車両を走行させている。

【０００４】この際には、アクセルペダルの操作量（以
下、「アクセル操作量」という）やブレーキペダルの操
作量（以下、「ブレーキ操作量」という）に応じて所定
のトルク指令値の演算および出力を行い、このトルク指
令値に応じて所定の電流指令値の演算および出力を行
い、この電流指令値に応じて制御手段によって同期モー
タを制御しており、同期モータの出力トルクは所定のト
ルク指令値に応じて追従するようにオープンループ制御
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うな電気自動車では、同期モータの出力軸からディファ
レンシャルギアおよびドライブシャフトを介して駆動輪
へと至るトルクの伝達系が、ドライブシャフトをバネ要
素とした「ねじれ共振系」を構成している。

【０００６】このため、例えば、加速している状態から
急激にブレーキペダルを踏み込んで減速する際（以下、
「急減速時」という）においては、制御手段によって同
期モータの出力トルクがこれに追従するように制御され
て力行作動から回生作動に急激に移行することとなる
が、この出力トルクの急激な変動によって、前記した
「ねじれ共振系」が共振して車体振動が発生することが
あった。このような車体振動は、運転者または同乗者に
不快感を与えていた。

【０００７】電気自動車の車体振動を抑制するための従
来の技術としては、特開２０００−１２５４１０号公報
に記載されているように、同期モータの回転速度の振動
を検知し、この検知した回転速度情報をフィードバック
してトルク指令値を補正することによって、同期モータ
の回転速度の振動を打ち消し、ひいては車体振動を抑制
するという方法が提案されている。

【０００８】この車体振動抑制方法においては、まず同
期モータの回転速度の振動を検知し、次いでその検知し
た回転速度情報をフィードバックしてトルク指令値を補
正するという工程を経るため、回転速度検知時からトル
ク指令値補正時まで、さらにトルク指令値補正時から同
期モータ制御時までにタイムラグが生じることとなる。
急減速時に発生する振動を抑制するためには、急減速状
態を検出してからきわめて迅速に同期モータを制御する
必要があるため、前記したようなタイムラグが生じると
充分な車体振動の抑制がなされない可能性がある。

【０００９】また、前記した車体振動抑制方法において
は、急減速状態を検出するのではなく回転速度の振動を
検知しているため、急減速状態に移行してから回転速度
の振動が発生するまでにタイムラグがある場合には、や
はり充分な車体振動の抑制がなされない可能性がある。

【００１０】本発明の課題は、急減速時に発生する車体
振動を効果的に抑制して、より快適な乗り心地感を実現
することができる電気自動車の制御装置を提供すること
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、例えば図２に示したよう
に、アクセル操作量およびブレーキ操作量に応じて所定
のトルク指令値の演算および出力を行うトルク指令値演
算手段と、前記トルク指令値に応じて所定の電流指令値
の演算および出力を行う電流指令値演算手段とを備え、
前記電流指令値に応じて電動機の力行制御または回生制
御を行う電気自動車の制御装置において、アクセル操作
量およびブレーキ操作量に基づいて急減速状態にあるか
否かを判定する急減速状態判定手段と、急減速状態にあ
ると判定された場合に前記電動機の回生作動時期を遅れ
させる回生作動時期遅延手段とを備えることを特徴とす
る。

【００１２】請求項１記載の発明によれば、アクセル操
作量およびブレーキ操作量に基づいて急減速状態にある
か否かを判定する急減速状態判定手段を備えるため、前
記した「ねじれ共振系」の共振が発生し易い急減速状態
の判定を、きわめて迅速に行うことができる。従って、
電動機の制御を迅速に行うことができる。

【００１３】また、請求項１記載の発明によれば、急減
速状態にあると判定された場合に電動機の回生作動時期
を遅れさせる回生作動時期遅延手段を備えるため、急減
速時において電動機の出力トルクが力行作動から回生作
動に切り替わる時期を遅れさせることができ、急激な出
力トルクの変動を緩和することができる。従って、急減
速時に発生する「ねじれ共振系」の共振を抑制すること
ができ、車体振動を効果的に抑制することができる。こ
の結果、より快適な乗り心地感を実現することができ
る。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
気自動車の制御装置において、前記急減速状態判定手段
は、アクセルオフ時からブレーキオン時までに要する時
間が所定時間以下である場合に急減速状態にあると判定
するものであり、前記回生作動時期遅延手段は、所定の
低車速域においてのみ作動されるものであることを特徴
とする。

【００１５】請求項２記載の発明によれば、急減速状態
判定手段は、アクセルオフ時からブレーキオン時までに
要する時間が所定時間以下である場合に急減速状態にあ
ると判定するものであるため、急減速状態の判定をきわ
めて簡易に行うことができる。

【００１６】また、請求項２記載の発明によれば、回生
作動時期遅延手段は、所定の低車速域においてのみ作動
されるものであるため、高速走行中において急減速状態
と判定した場合には電動機の回生作動時期遅延制御を行
わないので、通常の回生作動による車体制動効果を得る
ことができる。すなわち、高速走行中においては、急減
速操作に応じて速やかに車体制動を行うことができる。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項２記載の電
気自動車の制御装置において、例えば、図４に示すよう
に、前記回生作動時期遅延手段は、前記トルク指令値ま
たは前記電流指令値を、アクセルオフ時から前記所定時
間経過時までに力行域で漸次低減させるとともに前記所
定時間経過直後に回生域へと移行させるように制御する
ものであることを特徴とする。

【００１８】請求項３記載の発明によれば、回生作動時
期遅延手段は、トルク指令値または電流指令値を、アク
セルオフ時から所定時間経過時までに力行域で漸次低減
させるとともに所定時間経過直後に回生域へと移行させ
るものであるため、アクセルオフによってトルク指令値
または電流指令値を急激にゼロとするのではなく、所定
時間内において力行域で徐々に低減させ、所定時間経過
後にはじめて回生域に切り替えるため、電動機の回生作
動を適切に遅れさせることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態では、電動
機である三相交流同期モータ（同期モータ）１０で走行
する電気自動車の制御装置について説明することとす
る。

【００２０】本実施の形態に係る電気自動車は、図１に
示すように、電力源としてのバッテリ２０、同期モータ
１０をベクトル制御する制御装置３０、制御装置３０で
制御されバッテリ２０の出力を交流電力に変換する電力
変換機であるインバータ４０、同期モータ１０の回転子
の磁極位置を検出するレゾルバ５０、同期モータ１０へ
の入力電流を検出する電流検出手段６０、アクセル操作
量を検出するアクセル操作量検出器７０、ブレーキ操作
量を検出するブレーキ操作量検出器８０、同期モータ１
０の回転運動をドライブシャフト１００に伝達するディ
ファレンシャルギア９０、および、ドライブシャフト１
００の両端に設けられた駆動輪１１０を備えている。

【００２１】同期モータ１０は、ディファレンシャルギ
ア９０およびドライブシャフト１００を介して駆動輪１
１０と連結され、同期モータ１０の回転運動により駆動
輪１１０が回転し車両に推進力を与えるようにされてい
る。バッテリ２０からインバータ４０に供給された直流
電力は、制御装置３０の制御のもとに三相交流電力に変
換されて同期モータ１０に供給される。

【００２２】制御装置３０は、図２に示すように、トル
ク指令値演算手段３１、電流指令値演算手段３２、電流
制御手段３３、急減速状態判定手段３４、車速判定手段
３５および微分器３６を備える。

【００２３】トルク指令値演算手段３１は、アクセル操
作量検出器７０で検出されたアクセル操作量Ａ、ブレー
キ操作量検出器８０で検出されたブレーキ操作量Ｂおよ
びレゾルバ５０で検出された同期モータ１０の回転子の
磁極位置を微分器３６で時間微分して得た回転速度ωに
応じて、所定のトルク指令値Ｔ^*の演算および出力を行
うものである。このトルク指令値演算手段３１によって
出力されるトルク指令値Ｔ^*の値は、後述するように、
急減速状態判定手段３４および車速判定手段３５からの
信号に応じて制御される。なお、トルク指令値演算手段
３１の構成については後に詳細に説明する。

【００２４】電流指令値演算手段３２は、トルク指令値
Ｔ^*に応じて所定の電流指令値Ｉ_d ^*およびＩ_q ^*の演算お
よび出力を行うものである。ここでＩ_d ^*およびＩ_q ^*は、
それぞれベクトル制御に用いられる電流指令値のｄ軸成
分およびｑ軸成分である。

【００２５】電流制御手段３３は、図３に示すように、
ｄｑ軸電流制御手段３３ａ、３／２相変換手段３３ｂ、
ＰＷＭ信号発生手段３３ｃおよび２／３相変換手段３３
ｄを備える。ｄｑ軸電流制御手段３３ａは、電流指令値
Ｉ_d ^*およびＩ_q ^*と、同期モータ１０の回転速度ωと、電
流検出手段６０で検出された同期モータ１０への入力電
流Ｉ_u、Ｉ_vを３／２相変換手段３３ｂで変換して得たＩ
_d、Ｉ_qとに基づいて、電圧指令値Ｖ_d ^*およびＶ_q ^*の演算
及び出力を行う。

【００２６】ＰＷＭ信号発生手段３３ｃは、電圧指令値
Ｖ_d ^*、Ｖ_q ^*を２／３相変換手段３３ｄで２／３相変換し
て得たＶ_u ^*、Ｖ_v ^*、Ｖ_w ^*に基づいてＰＷＭ信号Ｐ_u、
Ｐ_v、Ｐ _wを発生させてインバータ４０に出力し、このＰ
ＷＭ信号によってインバータ４０のスイッチング素子を
所定のタイミングでオン／オフ操作することによって、
同期モータ１０を制御するように機能する。

【００２７】急減速状態判定手段３４は、アクセル操作
量検出器７０で検出されたアクセル操作量Ａ、および、
ブレーキ操作量検出器８０で検出されたブレーキ操作量
Ｂに基づいて、電気自動車が急減速状態にあるか否かを
判定する。電気自動車が急減速状態にあると判定した場
合には、信号Ｓ_Cをトルク指令値演算手段３１に出力す
る。

【００２８】本実施の形態においては、アクセルオフ時
（すなわちアクセル操作量Ａが検出されなくなった時
点）から、ブレーキオン時（すなわちブレーキ操作量Ｂ
が検出された時点）までに要する時間が所定時間Δｔ以
下である場合に、「急減速状態にある」と判定するよう
にしている。この所定時間は、電気自動車の車種、同期
モータ１０の規格、走行条件などに基づいて適宜設定す
ることができ、本実施の形態ではΔｔ＝５００（ｍｓ）
と設定している。

【００２９】車速判定手段３５は、レゾルバ５０で検出
された同期モータ１０の回転子の磁極位置を微分器３６
で時間微分して得た回転速度ωに基づいて、電気自動車
の走行状態が所定の低速域にあるか否かを判定する。電
気自動車の走行状態が所定の低速域にあると判定した場
合には、信号Ｓ_Vをトルク指令値演算手段３１に出力す
る。所定の低速域の範囲は、電気自動車の車種や走行条
件などに応じて適宜設定することができ、本実施の形態
では２０ｋｍ／ｓ〜５０ｋｍ／ｓと設定している。

【００３０】微分器３６は、レゾルバ５０で検出された
同期モータ１０の回転子の磁極位置を微分器３６で時間
微分することによって、同期モータ１０の回転子の回転
速度ωを算出するものである。

【００３１】次に、トルク指令値演算手段３１の構成
を、図４を用いて詳細に説明する。トルク指令値演算手
段３１は、図４に示すように、力行指令値発生手段３１
ａと、回生指令値発生手段３１ｂと、力行／回生切替手
段３１ｃとを備える。力行指令値発生手段３１ａは、ア
クセル操作量Ａに応じて力行域トルク指令値Ｔ₊ ^*の演算
および出力を行う。回生指令値発生手段３１ｂは、ブレ
ーキ操作量Ｂに応じて回生域トルク指令値Ｔ_- ^*の演算お
よび出力を行う。

【００３２】力行／回生切替手段３１ｃは、急減速状態
判定手段３４からの信号Ｓ_Cおよび車速判定手段３５か
らの信号Ｓ_Vに基づいて回生作動時期遅延制御を行うこ
とによって、力行域トルク指令値Ｔ₊ ^*または回生域トル
ク指令値Ｔ_- ^*を所定のタイミングで切り替え、適切なト
ルク指令値Ｔ^*を出力するものである。すなわち、力行
／回生切替手段３１ｃは回生作動時期遅延手段である。

【００３３】車速判定手段３５において電気自動車の走
行状態が「所定の低速域にある」と判定された場合に
は、車速判定手段３５から力行／回生切替手段３１ｃへ
と信号Ｓ_Vが送られ、この信号Ｓ_Vを受けた力行／回生切
替手段３１ｃは、回生作動時期遅延制御モードに切り替
えられる。この状態において、急減速状態判定手段３４
において電気自動車が「急減速状態にある」と判定され
た場合には、急減速状態判定手段３４から力行／回生切
替手段３１ｃに信号Ｓ_Cが送られ、この信号Ｓ_Cを受けた
力行／回生切替手段３１ｃは、回生作動時期遅延制御を
行うことによって力行域トルク指令値Ｔ₊ ^*または回生域
トルク指令値Ｔ_- ^*を所定のタイミングで切り替え、適切
なトルク指令値Ｔ^*を出力する。なお、具体的な回生作
動時期遅延制御の例については、後に詳細に説明する。

【００３４】また、車速判定手段３５において電気自動
車の走行状態が「所定の低速域にない」と判定された場
合には、車速判定手段３５は信号Ｓ_Vを発生させない。
力行／回生切替手段３１ｃは、この信号Ｓ_Vを受けない
場合には回生作動時期遅延制御を行わず、入力された力
行域トルク指令値Ｔ₊ ^*または回生域トルク指令値Ｔ_- ^*を
そのままトルク指令値Ｔ₊ ^*として出力する。この場合に
は、同期モータ１０は通常の回生作動を行うこととな
る。

【００３５】また、力行／回生切替手段３１ｃは、回生
作動時期遅延制御モードにおいてのみ作動する漸減手段
３１ｄを備えている。この漸減手段３１ｄは、入力され
た力行域トルク指令値Ｔ₊ ^*を、アクセルオフ時から所定
時間ｔ₀経過時まで徐々に低減させるものである。

【００３６】次いで、本実施の形態に係る電気自動車の
制御装置を用いることによって急減速時に発生する車体
振動を抑制するプロセスを、図５のフローチャート等を
用いて説明する。

【００３７】まず、アクセルペダルを踏み込んで電気自
動車を走行させる。この走行状態においては、アクセル
操作量Ａおよび同期モータ１０の回転速度ωに応じてト
ルク指令値Ｔ^*が随時演算されて出力され、このトルク
指令値Ｔ^*に応じて電流指令値Ｉ_d ^*およびＩ_q ^*が随時演
算されて出力され、この電流指令値Ｉ_d ^*およびＩ_q ^*に応
じたＰＷＭ信号Ｐ_u、Ｐ_v、Ｐ_wをインバータ４０を介し
て同期モータ１０に出力することにより同期モータ１０
が駆動制御されている。

【００３８】この走行状態において、アクセル操作量検
出器７０で検出したアクセル操作量Ａ、および、ブレー
キ操作量検出器８０で検出したブレーキ操作量Ｂを急減
速状態判定手段３４に入力するとともに、レゾルバ５０
で検出した同期モータ１０の回転子の磁極位置を微分器
３６で時間微分して得た回転速度ωを車速判定手段３５
に入力する（所定信号入力工程：Ｓ１）。車速判定手段
３５では、入力された回転速度ωに基づいて、電気自動
車の走行状態が所定の低速域にあるか否かを判定する
（低速域判定工程：Ｓ２）。

【００３９】低速域判定工程Ｓ２で電気自動車の走行状
態が「所定の低速域にある」と判定されている間は、車
速判定手段３５からトルク指令値演算手段３１に信号Ｓ
_Vが送られて、トルク指令値演算手段３１の力行／回生
切替手段３１ｃは回生作動時期遅延制御モードに切り替
えられる。

【００４０】一方、車速判定手段３５で電気自動車の走
行状態が「所定の低速域にない」と判定された場合に
は、次の急減速判定工程Ｓ３および回生作動時期遅延工
程Ｓ４を経ずに、回生工程Ｓ５へスキップする。この場
合、車速判定手段３５は信号Ｓ _Vを発生させないため、
トルク指令値演算手段３１は回生作動時期遅延制御を行
わないので、同期モータ１０は通常の回生作動を行う。

【００４１】低速域判定工程Ｓ２で電気自動車の走行状
態が「所定の低速域にある」と判定され、車速判定手段
３５からトルク指令値演算手段３１に信号Ｓ_Vが送られ
て、トルク指令値演算手段３１の力行／回生切替手段３
１ｃが回生作動時期遅延制御モードに切り替えられてい
る間は、急減速状態判定手段３４では、入力されたアク
セル操作量Ａおよびブレーキ操作量Ｂに基づいて、電気
自動車が急減速状態にあるか否かを判定する（急減速状
態判定工程：Ｓ３）。

【００４２】ここで、運転者がアクセルペダルを踏んで
加速している状態から急にブレーキペダルを踏んで減速
した場合には、この急減速状態判定手段３４が「急減速
状態にある」と判定し、トルク指令値演算手段３１に信
号Ｓ_Cを送る。本実施の形態においては、前記したとお
り、アクセルオフ時からブレーキオン時までに要する時
間が所定時間Δｔ以下である場合に「急減速状態にあ
る」と判定することとしている。

【００４３】急減速状態判定工程Ｓ３で、電気自動車が
「急減速状態ある」と判定された場合には、急減速状態
判定手段３４からトルク指令値演算手段３１の力行／回
生切替手段３１ｃに信号Ｓ_Cが送られる。車速判定手段
３５から信号Ｓ_Vを受けて回生作動時期遅延制御モード
に切り替えられている力行／回生切替手段３１ｃは、急
減速状態判定手段３４から信号Ｓ_Cを受けると、回生作
動時期遅延制御を行うことによって力行域トルク指令値
Ｔ₊ ^*または回生域トルク指令値Ｔ_- ^*を所定のタイミング
で切り替える（回生作動時期遅延工程：Ｓ４）。

【００４４】この回生作動時期遅延制御の一例を、アク
セル操作量Ａとブレーキ操作量Ｂとトルク指令値Ｔ^*と
の時間履歴を表した図６のタイムチャートを用いて説明
する。

【００４５】運転者が急減速操作を行う場合には、アク
セルペダルから足を外すためアクセル操作量Ａが検出さ
れなくなり、力行指令値発生手段３１ａによって力行域
トルク指令値Ｔ₊ ^*が出力されなくなるが、力行／回生切
替手段３１ｃは、アクセル操作量Ａが検出されなくなっ
た時点（アクセルオフ時）ｔ₁のアクセル操作量Ａに基
づく力行域トルク指令値Ｔ₊ ^*を記憶しておき、この記憶
させた力行域トルク指令値Ｔ₊ ^*を漸減手段３１ｄによっ
て徐々に低減させ、アクセルオフ時ｔ₁から所定時間Δ
ｔを経過した時点（所定時間経過時）ｔ₂で、力行域ト
ルク指令値Ｔ₊ ^*をゼロにする（図６参照）。

【００４６】アクセルオフ時ｔ₁から所定時間経過時ｔ₂
までに運転者がブレーキペダルを踏み込むとブレーキ操
作量Ｂが検出され、このブレーキ操作量Ｂが検出された
時点（ブレーキオン時）ｔ₃で回生指令値発生手段３１
ｂによって回生域トルク指令値Ｔ_- ^*が出力されるが、力
行／回生切替手段３１ｃは、ブレーキオン時ｔ₃で回生
域トルク指令値Ｔ_- ^*を受けても、すぐには回生域トルク
指令値Ｔ_- ^*に切り替えず、前記したように所定時間経過
時ｔ₂までは力行域トルク指令値Ｔ₊ ^*を徐々に低減させ
る制御を行う。そして、所定時間経過時ｔ₂後にはじめ
て回生域トルク指令値Ｔ_- ^*に切り替える（図６参照）。

【００４７】すなわち、力行／回生切替手段３１ｃは、
力行域トルク指令値Ｔ₊ ^*から回生域トルク指令値Ｔ_- ^*に
切り替える時期を、ブレーキオン時ｔ₃ではなく、所定
時間経過時ｔ₂まで遅れさせていることがわかる。電気
自動車の同期モータ１０は、以上の回生作動時期遅延工
程Ｓ４によって制御されたトルク指令値Ｔ^*に応じて、
回生作動される（回生工程：Ｓ５）。

【００４８】一方、急減速状態判定工程Ｓ３で、電気自
動車が「急減速状態ない」と判定された場合には、回生
作動時期遅延工程Ｓ４を経ずに回生工程Ｓ５へスキップ
する。この場合、急減速状態判定手段３４は信号Ｓ_Cを
発生させないため、トルク指令値演算手段３１は回生作
動時期遅延制御を行わず、同期モータ１０は通常の回生
作動を行う。

【００４９】図７は、急減速状態判定工程Ｓ３で電気自
動車が「急減速状態ない」と判定された場合におけるア
クセル操作量Ａとブレーキ操作量Ｂとトルク指令値Ｔ^*
との時間履歴を表したタイムチャートを示している。こ
の場合には、所定時間経過時ｔ₂の後にブレーキ操作量
Ｂが検出されており、このブレーキオン時ｔ₄から回生
域トルク指令値Ｔ_- ^*を出力している（図７参照）。な
お、この場合においても、力行／回生切替手段３１ｃは
アクセルオフ時ｔ₁のアクセル操作量Ａに基づく力行域
トルク指令値Ｔ₊ ^*を記憶しておき、この記憶させた力行
域トルク指令値Ｔ₊ ^*を漸減手段３１ｄによって徐々に低
減させ、所定時間経過時ｔ₂で力行域トルク指令値Ｔ₊ ^*
をゼロにしている（図７参照）。

【００５０】なお、車速判定手段３５で電気自動車の走
行状態が「所定の低速域にない」と判定された場合に
は、急減速判定工程Ｓ３および回生作動時期遅延工程Ｓ
４を経ることなく回生工程Ｓ５へスキップし、回生作動
時期遅延制御を行わないのは前記したとおりであるが、
この走行状態で運転者が急減速操作を行った場合のトル
ク指令値Ｔ^*の時間履歴を、図６のタイムチャートに点
線で示した。この図６から明らかなように、回生作動時
期遅延制御を行った場合と異なり、ブレーキオン時ｔ₃
ですぐに回生域トルク指令値Ｔ_- ^*に切り替えていること
がわかる。

【００５１】本実施の形態に係る電気自動車の制御装置
によれば、アクセル操作量Ａおよびブレーキ操作量Ｂに
基づいて急減速状態にあるか否かを判定する急減速状態
判定手段３４を備えるため、「ねじれ共振系」の共振が
発生し易い急減速状態の判定をきわめて迅速に行うこと
ができる。従って、同期モータ１０の制御を迅速に行う
ことができる。

【００５２】また、本実施の形態に係る電気自動車の制
御装置によれば、急減速状態にあると判定された場合に
同期モータ１０の回生作動時期を遅れさせる回生作動時
期遅延手段である力行／回生切替手段３１ｃを備えるた
め、急減速時において同期モータ１０の出力トルクが力
行作動から回生作動に切り替わる時期を遅れさせること
ができ、急激な出力トルクの変動を緩和することができ
る。従って、急減速時に発生する「ねじれ共振系」の共
振を抑制することができ、車体振動を効果的に抑制する
ことができる。この結果、より快適な乗り心地感を実現
することができる。

【００５３】さらに、本実施の形態に係る電気自動車の
制御装置によれば、回生作動時期遅延手段である力行／
回生切替手段３１ｃは、所定の低車速域においてのみ作
動されるものであるため、高速走行中において急減速状
態と判定した場合には同期モータ１０の回生作動時期遅
延制御を行わないため、通常の回生作動による車体制動
効果を得ることができる。すなわち、高速走行中におい
ては、急減速操作に応じて速やかに車体制動を行うこと
ができる（図６のトルク指令値Ｔ^*の時間履歴の点線部
分参照）。

【００５４】さらにまた、本実施の形態に係る電気自動
車の制御装置によれば、回生作動時期遅延手段である力
行／回生切替手段３１ｃは、アクセルオフによってトル
ク指令値Ｔ^*を急激にゼロとするのではなく、所定時間
内において力行域で徐々に低減させ、所定時間経過後に
はじめて回生域に切り替えるため、同期モータ１０の回
生作動を適切に遅れさせることができる。

【００５５】なお、本実施の形態に係る電気自動車の制
御装置においては、車速相当信号を同期モータ１０の回
転速度ωとしたが、これに限定されるものではなく、車
速として等価的に扱うことができる信号であればいかな
るものでもよい。他の車速相当信号としては、駆動輪９
０の回転速度などを挙げることができる。また、本実施
の形態に係る電気自動車の制御装置においては、回生作
動時期遅延手段（力行／回生切替手段３１ｃ）をトルク
指令値演算手段３１内に設けた例を示したが、これに代
えて、電流指令値演算手段３２内に回生作動時期遅延手
段を設けることもできる。

【００５６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、急減速時
において電動機の出力トルクが力行作動から回生作動に
切り替わる時期を遅れさせることができ、急激な出力ト
ルクの変動を緩和することができる。従って、急減速時
に発生する「ねじれ共振系」の共振を抑制することがで
き、車体振動を効果的に抑制することができる。この結
果、より快適な乗り心地感を実現することができる。

【００５７】請求項２記載の発明によれば、高速走行中
において急減速状態と判定した場合には電動機の回生作
動時期遅延制御を行わないので、通常の回生作動による
車体制動効果を得ることができる。すなわち、高速走行
中においては、急減速操作に応じて速やかに車体制動を
行うことができる。

【００５８】請求項３記載の発明によれば、アクセルオ
フによってトルク指令値または電流指令値を急激にゼロ
とするのではなく、所定時間内において力行域で徐々に
低減させ、所定時間経過後にはじめて回生域に切り替え
るため、電動機の回生作動を適切に遅れさせることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電気自動車のシステ
ム構成を説明するための概略図である。

【図２】図１に示した電気自動車の制御装置の構成を説
明するためのブロック図である。

【図３】図２に示した電流制御手段の構成を説明するた
めのブロック図である。

【図４】図２に示したトルク指令値演算手段の構成を説
明するためのブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る電気自動車の制御装
置を用いて急減速時に発生する車体振動を抑制する制御
プロセスを説明するためのフローチャートである。

【図６】本発明の実施の形態に係る電気自動車が急減速
状態にある場合におけるアクセル操作量、ブレーキ操作
量およびトルク指令値の時間履歴を表したタイムチャー
トである。

【図７】本発明の実施の形態に係る電気自動車が急減速
状態にない場合におけるアクセル操作量、ブレーキ操作
量およびトルク指令値の時間履歴を表したタイムチャー
トである。

【符号の説明】

１０三相交流同期モータ２０バッテリ３０制御装置３１トルク指令値演算手段３１ａ力行指令値発生手段３１ｂ回生指令値発生手段３１ｃ力行／回生切替手段３１ｄ漸減手段３２電流指令値演算手段３３電流制御手段３３ａｄｑ軸電流制御手段３３ｂ２／３相変換手段３３ｃＰＷＭ信号発生手段３３ｄ３／２相変換手段３４急減速判定手段３５車速判定手段３６微分器４０インバータ５０レゾルバ６０電流検出手段７０アクセル操作量検出器８０ブレーキ操作量検出器９０ディファレンシャルギア１００ドライブシャフト１１０駆動輪Ｓ１所定信号入力工程Ｓ２低速域判定工程Ｓ３急減速判定工程Ｓ４回生作動時期遅延工程Ｓ５回生工程

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクセル操作量およびブレーキ操作量に応
じて所定のトルク指令値の演算および出力を行うトルク
指令値演算手段と、前記トルク指令値に応じて所定の電
流指令値の演算および出力を行う電流指令値演算手段と
を備え、前記電流指令値に応じて電動機の力行制御また
は回生制御を行う電気自動車の制御装置において、アクセル操作量およびブレーキ操作量に基づいて急減速
状態にあるか否かを判定する急減速状態判定手段と、急減速状態にあると判定された場合に前記電動機の回生
作動時期を遅れさせる回生作動時期遅延手段とを備える
ことを特徴とする電気自動車の制御装置。
【請求項２】前記急減速状態判定手段は、アクセルオフ時からブレーキオン時までに要する時間が
所定時間以下である場合に急減速状態にあると判定する
ものであり、前記回生作動時期遅延手段は、所定の低車速域においてのみ作動されるものであること
を特徴とする請求項１記載の電気自動車の制御装置。
【請求項３】前記回生作動時期遅延手段は、前記トルク指令値または前記電流指令値を、アクセルオ
フ時から前記所定時間経過時までに力行域で漸次低減さ
せるとともに前記所定時間経過直後に回生域へと移行さ
せるものであることを特徴とする請求項２記載の電気自
動車の制御装置。