JP3748397B2 - 電気自動車の制御装置 - Google Patents

Description

【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、車体振動を抑制しつつ高い加速性能を発揮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】
前記した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）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た電流を所定の制御手段によって制御しつつインバータを介して同期モータに供給して同期モータを駆動制御しており、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。このため、急発進時や急加速時のようにアクセルペダルを急激に踏み込むと、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るが、この急激な出力トルクの増加によって前記した「ねじれ共振系」が共振し、車体振動が発生することがあった。このような車体振動の発生により、運転者や同乗者の乗り心地はきわめて悪くなっていた。
【０００６】
前記したような電気自動車の車体振動を抑制する方法としては、急発進時または急加速時におけるアクセル操作量の変位に対して、トルク指令値の立ち上がりに所定の遅れを生じさせることによって、前記した同期モータから駆動輪へといたるトルクの伝達系（ねじれ共振系）の共振の発生を防止するという方法が挙げられる。しかし、この振動抑制方法によると、トルク指令値の立ち上がりを遅れさせて車体振動を抑制した後においては、運転者や同乗者の要求する加速感が得られない場合があった。
【０００７】
本発明の課題は、急発進時や急加速時に発生する車体振動を効果的に抑制するとともに、高い加速性能を発揮することのできる電気自動車の制御装置を提供することである。
【０００８】
【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および図４に示したように、アクセル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た電流を電動機に出力することにより駆動手段を介して前記電動機を駆動制御する駆動制御手段とを備える電気自動車の制御装置において、前記電動機へ入力される入力電流の振動が所定の振動状態にあるか否かを判定する振動判定手段を有するとともに、前記トルク指令値演算手段が、アクセル操作量の変位に対するトルク指令値の基本経時変位を演算する基本経時変位演算手段と、前記入力電流の振動が所定の振動状態にあるか否かに基づいて、前記基本経時変位を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、電動機へ入力される入力電流の振動が所定の振動状態にあるか否かを判定する振動判定手段を備えており、この入力電流の振動状態の変化と車体振動とは、後述するように一定の対応関係があるため、入力電流の振動が所定の振動状態にあるか否かを判定することによって、車体振動を効果的に検出することができる。
【００１０】
すなわち、電動機の駆動制御システムにおいては、モータの回転に同期させてステータコイルに回転磁界を形成してモータを駆動させており、急発進時や急加速時における「ねじれ共振系」の共振などによって車体振動が生じると、電動機への入力電流の振動状態が変化する。従って、電動機への入力電流の振動状態が所定レベルに達したか否かを判定することによって、車体振動を効果的に検出することができる。
【００１１】
また、請求項１記載の発明によれば、トルク指令値演算手段が、アクセル操作量の変位に対するトルク指令値の基本経時変位を演算する基本経時変位演算手段と、入力電流の振動が所定の振動状態にあるか否かに基づいて、基本経時変位を補正する補正手段とを有するため、入力電流の振動が所定の振動状態にある場合、すなわち、車体振動が発生した場合には、例えばトルク指令値に所定の遅れを生じさせるようにトルク指令値の基本経時変位を補正して、電気自動車の車体振動を抑制することができる。
【００１２】
さらに、請求項１記載の発明によれば、トルク指令値演算手段が、アクセル操作量の変位に対するトルク指令値の基本経時変位を演算する基本経時変位演算手段と、入力電流の振動が所定の振動状態にあるか否かに基づいて、基本経時変位を補正する補正手段とを有するため、入力電流の振動が所定の振動状態を脱した場合、すなわち、車体振動が無視できる程度のレベルに達した場合には、例えばトルク指令値の遅れを回復させるようにトルク指令値の基本経時変位を補正して、速やかに電動機の出力トルクを増加させ、充分に電気自動車を加速させることができる。
【００１３】
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、前記補正手段は、前記入力電流の振動が所定の振動状態にあると判定された場合には補正量を小さくし、所定の振動状態にないと判定された場合には補正量を大きくするように補正することを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の奏する作用効果に加え、入力電流の振動が所定の振動状態にあると判定された場合には、車体振動の抑制を優先的に行うことができ、所定の振動状態にないと判定された場合には、車体の加速を優先的に行うことができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電気自動車の制御装置において、例えば図４ないし図６に示すように、前記補正手段は、前記基本経時変位の内の始期に係る第１補正係数α（０＜α≦１）と、終期に係る第２補正係数β（１≦β）とを決定する補正係数決定手段を有し、時間経過に応じて前記基本経時変位に前記第１補正係数αまたは前記第２補正係数βを乗じて補正することを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の奏する作用効果に加え、基本経時変位の内の始期に係る第１補正係数α（０＜α≦１）と、終期に係る第２補正係数β（１≦β）とを決定する補正係数決定手段を有し、時間経過に応じて基本経時変位に前記第１補正係数αまたは前記第２補正係数βを乗じて補正するため、急発進時または急加速時におけるトルク指令値の基本経時変位を、始期および終期に分けて効果的に補正することができる。
【００１７】
すなわち、アクセル操作量を急激に増加させてほぼ全開走行状態（アクセル操作量がほぼ１００％での走行状態）に移行させるまでの期間の始期においては、第１補正係数α（０＜α≦１）を基本経時変位に乗じて補正するため、トルク指令値の基本経時変位を適切に遅れさせることができるとともに、アクセル操作量を急激に増加させてほぼ全開走行状態に移行させるまでの期間の終期においては、第２補正係数β（１≦β）を基本経時変位に乗じて補正するため、トルク指令値の基本経時変位の遅れを速やかに回復させることができる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の電気自動車の制御装置において、例えば、図１０に示すように、前記補正手段は、前記入力電流の振動が所定の振動状態にないと判定された場合に前記第１補正係数αおよび前記第２補正係数βの最適化を行う最適化手段を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の奏する作用効果に加え、補正手段は、第１補正係数αおよび第２補正係数βの最適化を行う最適化手段を有するため、車体振動が発生しない条件下において、電気自動車の車種、電動機の規格、走行状態などに応じて、より高い加速性能を発揮するようにトルク指令値の補正を行うことができる。また、車体振動が発生しない条件下において、経時的に変化する電気自動車のシステム特性に対応させて、より高い加速性能を発揮するようにトルク指令値の補正を行うことができる。従って、種々の状況において、車体振動を効果的に抑制しつつ、良好な加速性能を得ることができる。
【００２０】
【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。
【００２１】
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の回転速度を検出する回転速度検出手段であるレゾルバ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、同期モータ１０の回転運動をドライブシャフト９０に伝達するディファレンシャルギア８０、および、ドライブシャフト９０の両端に設けられた駆動輪１００を備えている。
【００２２】
同期モータ１０は、ディファレンシャルギア８０およびドライブシャフト９０を介して駆動輪１００と連結され、同期モータ１０の回転運動により駆動輪１００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。
【００２３】
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および振動判定手段３４を備える。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およびレゾルバ５０で検出された同期モータ１０の回転速度Ｎに応じて所定のトルク指令値Ｔ^*の演算および出力を行い、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。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。
【００２４】
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、２／３相変換手段３３ｂ、ＰＷＭ信号発生手段３３ｃおよび３／２相変換手段３３ｄ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Ｎ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、Ｉ_wを３／２相変換手段３３ｄで変換して得たＩ_d、Ｉ_qとに基づいて、電圧指令値Ｖ_d ^*、Ｖ_q ^*の演算及び出力を行う。
【００２５】
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３３ｂ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ＰＷＭ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。
【００２６】
振動判定手段３４は、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、Ｉ_wを３／２相変換手段３３ｄで３／２相変換して得たｄ軸入力電流Ｉ_dおよびｑ軸入力電流Ｉ_qのうち、ｑ軸入力電流Ｉ_qの振動状態が所定レベルにあるか否かを判定する。なお、本実施の形態では、Ｉ_qの振動状態のみが所定レベルにあるか否かを判定しているが、Ｉ_dの振動状態が所定レベルにあるか否かを判定してもよく、Ｉ_d、Ｉ_q双方の振動状態が所定レベルにあるか否かを判定することとしてもよい。
【００２７】
トルク指令値演算手段３１は、図４に示すように、基本トルク指令値演算手段３１ａ、補正係数決定手段３１ｂ、切替手段３１ｃ、経時フィルタ３１ｄおよび乗算器３１ｅを備える。基本トルク指令値演算手段３１ａは、アクセル操作量Ａおよび回転速度Ｎに基づいて基本トルク指令値Ｔ₀ ^*の演算を行う。また、補正係数決定手段３１ｂ、切替手段３１ｃ、経時フィルタ３１ｄおよび乗算器３１ｅは、急発進時または急加速時における基本トルク指令値Ｔ₀ ^*を、始期および終期に分けて補正する補正手段である。
【００２８】
補正係数決定手段３１ｂは、振動判定手段３４から出力された信号Ｓに含まれるＩ_qの振幅情報に応じて、第１補正係数α（０＜α≦１）および第２補正係数β（１≦β）の決定および出力を行う。第１補正係数αおよび第２補正係数βは、図５（ａ）および（ｂ）に示した第１補正マップおよび第２補正マップによって決定される。第１（第２）補正マップは、複数のＩ_vの値に対応するα（β）の値を実験によって求め、これをＩ_vを横軸、α（β）を縦軸としたグラフ上にプロットし、プロットした各点を近似曲線でつないだものである。
【００２９】
切替手段３１ｃは、補正係数決定手段３１ｂから出力された第１補正係数αおよび第２補正係数βを、所定の時間を境に切り替えて出力するものである。すなわち、停止状態から全開走行状態にいたるまでの所要時間（ｔ_e）のほぼ１／２に相当する時間（ｔ_m）算出し、停止状態からｔ_mに達するまでの期間（以下、「始期」という）においては第１補正係数αを出力し、ｔ_mからｔ_eまでの期間（以下、「終期」という）においては第２補正係数βを出力するように機能する。
【００３０】
経時フィルタ３１ｄは、切替手段３１ｃを経由して送られた第１補正係数αまたは第２補正係数βを経時的に変化させるように機能する。乗算器３１ｅは、切替手段３１ｃおよび経時フィルタ３１ｄを経由して送られた第１補正係数αまたは第２補正係数βを基本トルク指令値Ｔ₀ ^*に乗じて、補正したトルク指令値Ｔ^*を算出するものである。
【００３１】
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た車体振動抑制制御動作を、図７を用いて説明する。
【００３２】
まず、停止状態にある電気自動車のアクセルペダルを急激に踏み込んで急発進させ、全開走行状態へと移行させる（以下、この停止状態から全開走行状態にいたるまでの移行段階を「急加速フェーズ」と称する）。この急加速フェーズにおいては、アクセル操作量Ａおよび同期モータ１０の回転速度Ｎに応じてトルク指令値Ｔ^*が随時演算されて出力される（トルク指令値算出工程、Ｓ１参照）。
【００３３】
本実施の形態において、急加速フェーズにおける補正されないトルク指令値Ｔ^*（すなわち、基本トルク指令値Ｔ₀ ^*）の時間履歴は、図８に示すように、
Ｔ^*＝Ｔ_MAX ^*（１−ｅ^-2t）
なる時間関数で近似している。このトルク指令値Ｔ^*に応じて電流指令値Ｉ^*が随時演算されて出力され、この電流指令値Ｉ^*に応じたＰＷＭ信号をインバータ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。
【００３４】
この際には、電流検出手段６０によって同期モータ１０への入力電流Ｉ_u、Ｉ_v、Ｉ_wが検出され、これらは３／２相変換手段３３ｄでＩ_dとＩ_qに変換される。振動判定手段３４には、これら入力電流のうちＩ_qのみが出力される。
【００３５】
このような急加速フェーズにおいては、同期モータ１０の出力軸からディファレンシャルギア８０およびドライブシャフト９０を介して駆動輪１００へと至るトルクの伝達系（ねじれ共振系）が共振して車体振動が発生する。この場合、同期モータ１０への入力電流Ｉ_u、Ｉ_v、Ｉ_wに振動状態が発生し、これに伴ってＩ_d、Ｉ_qの振動状態も変化する。振動判定手段３４は、このＩ_qの振動が所定の振動状態にあるか否かを判定する（振動判定工程、Ｓ２参照）。
【００３６】
Ｉ_qの振動状態が所定レベルにあるか否かの判定は、以下のような手順で行う。まず、図９に示すようにＩ_qの振幅Ｉ_Vを検出し、この振幅が所定値Ｉ_V0を超えたか否かを判定し、この所定値Ｉ_V0を連続的に超えた回数をカウントし、この回数が所定回数Ｎ₀を超えた場合に、Ｉ_qの振動状態が所定レベルにあると判定する。Ｉ_qの振幅Ｉ_Vの検出や、Ｉ_qの振幅Ｉ_Vと所定値Ｉ_V0との比較判定や、所定値Ｉ_V0を連続的に超えた回数のカウントや、この回数と所定回数Ｎ₀との比較判定などは、全てマイクロコンピュータで行うことができる。
【００３７】
Ｉ_qの振動が所定の振動状態にあると判定した場合には、振動判定手段３４は、トルク指令値演算手段３１にトルク指令値補正信号Ｓを出力する。このトルク指令値補正信号Ｓを受けた補正係数決定手段３１ｂは、このトルク指令値補正信号Ｓに含まれるＩ_qの振幅情報に基づいて、図５に示した第１補正マップおよび第２補正マップによって第１補正係数αおよび第２補正係数βを決定する（補正係数決定工程、Ｓ３参照）。
【００３８】
本実施の形態においては、図５（ａ）に示すように第１補正係数αの下限値をα_MINと定めており、Ｉ_qの振幅Ｉ_Vが一定の値より大きくなった場合でも第１補正係数αはこの下限値α_MINより小さくならないようにしている。この下限値α_MINは、車体振動の抑制に効果的な値の最小値であり、電気自動車の車種、同期モータ１０の仕様などによって適宜決めることができる。
【００３９】
補正係数決定手段３１ｂによって決定された第１補正係数αおよび第２補正係数βは切替手段３１ｃに送られ、この切替手段３１ｃによって、急加速フェーズの始期においては第１補正係数αが出力され、終期においては第２補正係数βが出力される。切替手段３１ｃを経由して送られた第１補正係数αまたは第２補正係数βは、経時フィルタ３１ｄを通過する際に経時変化させられて乗算器３１ｅに送られ、この乗算器３１ｅで基本トルク指令値Ｔ₀ ^*に乗じられ、補正されたトルク指令値Ｔ^*が出力される（トルク指令値補正工程、Ｓ４参照）。
【００４０】
一方、振動判定工程Ｓ２において、Ｉ_qの振動が所定の振動状態にないと判定された場合には、振動判定手段３４は、トルク指令値演算手段３１に補正係数最適化信号Ｓ’を出力する。補正係数決定手段３１ｂは、第１補正係数αおよび第２補正係数βを最適化する最適化手段３１ｂ’を備えており、この補正係数最適化信号Ｓ’を受けた最適化手段３１ｂ’は、第１補正係数αおよび第２補正係数βの最適化を行う（補正係数最適化工程、Ｓ５参照）。
【００４１】
第１補正係数αおよび第２補正係数βの最適化は、例えば、図１０に示した最適化マップで決定される学習係数Ｌを用いて行うことができる。この最適化マップにおいて、横軸は急加速フェーズを経た回数Ｎ、縦軸は学習係数Ｌを示しており、学習係数Ｌの最大値（Ｌ_MAX）は、第１補正係数αおよび第２補正係数βの１／２０に設定されている。学習係数Ｌは、急加速フェーズを経た回数Ｎが多くなるに従って０に収束していくものとする。
【００４２】
第１補正係数αの最適化は、例えば以下のように行うことができる。まず、補正係数最適化信号Ｓ’に含まれるＩ_qの振幅に応じて第１補正マップによって第１補正係数αを決定する。次いで、図１０の最適化マップによって学習係数Ｌを決定する。例えば、急加速フェーズを経た回数Ｎが「０回」であれば、Ｌ_MAX＝０．０５αとなる。次いで、第１補正係数αから学習係数Ｌを減じた値（以下、「更新値」という）を算出する。例えばＬ_MAX＝０．０５αであればこの更新値は０．９５αとなる。この更新値を用いて、トルク指令値補正工程Ｓ４において急加速フェーズの始期におけるトルク指令値Ｔ^*の補正を行う。
【００４３】
この場合の第２補正係数βの最適化は、例えば以下のように行うことができる。まず、補正係数最適化信号Ｓ’に含まれるＩ_qの振幅に応じて第２補正マップによって第２補正係数βを決定する。次いで、前記したように図１０の最適化マップによって学習係数Ｌを決定する。例えば、急加速フェーズを経た回数Ｎが「０回」であれば、Ｌ_MAX＝０．０５βとなる。次いで、第２補正係数βから学習係数Ｌを加算した値（以下、「更新値」という）を算出する。例えばＬ_MAX＝０．０５βであればこの更新値は１．０５βとなる。この更新値を用いて、トルク指令値補正工程Ｓ４において急加速フェーズの終期におけるトルク指令値Ｔ^*の補正を行う。
【００４４】
前記した例における第１補正係数αの更新値０．９５αは、第１補正マップによって決定した第１補正係数αよりも若干小さい値であるため、急加速フェーズの始期においてトルク指令値Ｔ^*は若干の遅れを生じることとなる。また、前記した例における第２補正係数βの更新値１．０５βは、第２補正マップによって決定した第２補正係数βよりも若干大きい値であるため、急加速フェーズの終期においてトルク指令値Ｔ^*は比較的急に立ち上がることとなる。すなわち、電気自動車は、より高い加速性能を発揮することとなる。このような第１補正係数αおよび第２補正係数βの最適化は、電気自動車の加速性能の向上を目的としている。
【００４５】
一方、第１補正係数αの最適化を以下のように行うこともできる。まず、前記と同様に第１補正マップによって第１補正係数αを決定し、図１０の最適化マップによって学習係数Ｌを決定する。次いで、第１補正係数αから学習係数Ｌを加算した値（以下、「更新値」という）を算出する。例えばＬ_MAX＝０．０５αであればこの更新値は１．０５αとなる。この更新値を用いて、トルク指令値補正工程Ｓ４において急加速フェーズの始期におけるトルク指令値Ｔ^*の補正を行う。
【００４６】
この場合の第２補正係数βの最適化は以下のように行うことができる。まず、前記と同様に第２補正マップによって第２補正係数βを決定し、図１０の最適化マップによって学習係数Ｌを決定する。次いで、第２補正係数βから学習係数Ｌを減じた値（以下、「更新値」という）を算出する。例えばＬ_MAX＝０．０５βであればこの更新値は０．９５βとなる。この更新値を用いて、トルク指令値補正工程Ｓ４において急加速フェーズの終期におけるトルク指令値Ｔ^*の補正を行う。
【００４７】
前記した例における第１補正係数αの更新値１．０５αは、第１補正マップによって決定した第１補正係数αよりも若干大きい値であるため、急加速フェーズの始期においてトルク指令値Ｔ^*は基本トルク指令値Ｔ₀ ^*に近づくこととなる。また、前記した例における第２補正係数βの更新値０．９５βは、第２補正マップによって決定した第２補正係数βよりも若干小さい値であるため、急加速フェーズの終期においてもトルク指令値Ｔ^*は基本トルク指令値Ｔ₀ ^*に近づく。すなわち、電気自動車は、より基本トルク指令値Ｔ₀ ^*に近い加速特性を示すこととなる。このような第１補正係数αおよび第２補正係数βの最適化は、急激な加速を伴わない乗り心地の向上を目的としている。
【００４８】
なお、このような乗り心地の向上を目的として第１補正係数αおよび第２補正係数βの最適化を行った場合には、再び車体振動が発生する場合がある。この場合には、通常の補正係数決定工程Ｓ３を経てトルク指令値の補正を行う。この結果車体振動が抑制された場合には、再び補正係数最適化工程Ｓ５で学習係数Ｌを再度算出して最適化を行う。急加速フェーズを経る回数Ｎが多くなると、学習係数Ｌは０に収束するため、結果的に、第１補正係数αおよび第２補正係数βの更新値は、あらかじめ第１補正マップおよび第２補正マップで設定した第１補正係数αおよび第２補正係数βの値に近づくこととなる。
【００４９】
図１１に、補正されたトルク指令値Ｔ^*の時間履歴を示した。このグラフから明らかなように、急加速フェーズの始期（０≦ｔ≦ｔ_m）においては、第１補正係数αによってトルク指令値Ｔ^*の立ち上がりに若干の遅れが生じている。この結果、車体振動が効果的に抑制される。一方、急加速フェーズの終期（ｔ_m≦ｔ≦ｔ_e）においては、第２補正係数βによってトルク指令値Ｔ^*に比較的急に立ち上がっている。この結果、運転者または同乗者は、高い加速感を得ることができる。
【００５０】
本実施の形態に係る電気自動車の制御装置によれば、同期モータ１０へ入力される入力電流に対応するＩ_qの振動が所定の振動状態にあるか否かを判定する振動判定手段３４を備えており、このＩ_qの振動が所定の振動状態にあるか否かを判定することによって、車体振動を効果的に検出することができる。
【００５１】
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、第１補正係数αおよび第２補正係数βを決定する補正係数決定手段３１ｂを備え、時間経過に応じて基本トルク指令値Ｔ₀ ^*に第１補正係数αまたは前記第２補正係数βを乗じて補正するため、急加速フェーズにおける基本トルク指令値Ｔ₀ ^*を、始期および終期に分けて効果的に補正することができる。
【００５２】
すなわち、急加速フェーズの始期においては、第１補正係数αを基本トルク指令値Ｔ₀ ^*に乗じて補正するため、トルク指令値Ｔ^*を適切に遅れさせることができるとともに、急加速フェーズの終期においては、第２補正係数βを基本トルク指令値Ｔ₀ ^*に乗じて補正するため、トルク指令値Ｔ^*の遅れを速やかに回復させることができる。この結果、車体振動を抑制しつつ高い加速感を得ることができる。
【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、第１補正係数αおよび第２補正係数βを最適化する最適化手段３１ｂ’を備えるため、急加速フェーズにおいて車体振動が発生しない場合には、より高い加速感を発揮するようにトルク指令値Ｔ^＊を補正することができる。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、電動機へ入力される入力電流の振動状態の変化を検出することによって、車体振動を効果的に検出することができる。また、入力電流の振動状態に応じて、トルク指令値の基本経時変位を適切に補正することができる。従って、電気自動車の車体振動の抑制や、電気自動車の充分な加速を自在に行うことができる。
【００５５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、入力電流の振動が所定の振動状態にあると判定された場合には、車体振動の抑制を優先的に行うことができ、所定の振動状態にないと判定された場合には、車体の加速を優先的に行うことができる。
【００５６】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、急発進時または急加速時におけるトルク指令値の基本経時変位を、始期および終期に分けて効果的に補正することができる。
【００５７】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、電気自動車の車種、電動機の規格、走行条件、経時変化するシステム特性に対応させて、車体振動の効果的な抑制と良好な加速感との双方を得ることができるように、トルク指令値を補正することができる。
【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】図４に示した補正係数決定手段で第１補正係数αおよび第２補正係数βを決定する際に用いられるものであり、（ａ）は第１補正マップ、（ｂ）は第２補正マップである。
【図６】図４に示した経時フィルタを示すグラフである。
【図７】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車体振動抑制制御を行う際のフローチャートである。
【図８】図６に示したトルク指令値算出工程で得られる基本トルク指令値の時間履歴を示すグラフである。
【図９】図７に示した振動判定工程における振動判定方法を説明するための説明図である。
【図１０】第１および第２補正係数の最適化に用いられる学習係数マップである。
【図１１】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車体振動抑制制御を行った場合におけるトルク指令値の時間履歴を表したグラフである。
【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 基本トルク指令値演算手段
３１ｂ 補正係数決定手段
３１ｂ’最適化手段
３１ｃ 切替手段
３１ｄ 経時フィルタ
３１ｅ 乗算器
３２ 電流指令値演算手段
３３ 電流制御手段
３３ａ ｄｑ軸電流制御手段
３３ｂ ２／３相変換手段
３３ｃ ＰＷＭ信号発生手段
３３ｄ ３／２相変換手段
３４ 振動判定手段
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 ディファレンシャルギア
９０ ドライブシャフト
１００ 駆動輪
Ｓ１ トルク指令値算出工程
Ｓ２ 振動判定工程
Ｓ３ 補正係数決定工程
Ｓ４ トルク指令値補正工程
Ｓ５ 補正係数最適化工程

Claims (4)

1. アクセル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た電流を電動機に出力することにより駆動手段を介して前記電動機を駆動制御する駆動制御手段とを備える電気自動車の制御装置において、
   前記電動機へ入力される入力電流の振動が所定の振動状態にあるか否かを判定する振動判定手段を有するとともに、
   前記トルク指令値演算手段が、
   アクセル操作量の変位に対するトルク指令値の基本経時変位を演算する基本経時変位演算手段と、
   前記入力電流の振動が所定の振動状態にあるか否かに基づいて、前記基本経時変位を補正する補正手段とを有することを特徴とする電気自動車の制御装置。
2. 前記補正手段は、
   前記入力電流の振動が所定の振動状態にあると判定された場合には補正量を小さくし、所定の振動状態にないと判定された場合には補正量を大きくするように補正す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。
3. 前記補正手段は、
   前記基本経時変位の内の始期に係る第１補正係数α（０＜α≦１）と、終期に係る第２補正係数β（１≦β）とを決定する補正係数決定手段を有し、時間経過に応じて前記基本経時変位に前記第１補正係数αまたは前記第２補正係数βを乗じて補正することを特徴とする請求項１または２記載の電気自動車の制御装置。
4. 前記補正手段は、
   前記入力電流の振動が所定の振動状態にないと判定された場合に前記第１補正係数αおよび前記第２補正係数βの最適化を行う最適化手段を有することを特徴とする請求項３記載の電気自動車の制御装置。

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