本發(fā)明涉及電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置以及電動(dòng)車(chē)輛的控制方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，已知如下電動(dòng)汽車(chē)用再生制動(dòng)控制裝置，即，設(shè)置有能夠任意地設(shè)定電動(dòng)機(jī)的再生制動(dòng)力的設(shè)定單元，利用由設(shè)定單元設(shè)定的再生制動(dòng)力而進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的再生(參照jp8-79907a)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，在jp8-79907a的技術(shù)中，在由設(shè)定單元設(shè)定的再生制動(dòng)力較大的情況下，產(chǎn)生如下問(wèn)題，即，在以設(shè)定的再生制動(dòng)力使電動(dòng)汽車(chē)減速而使得速度變?yōu)?時(shí)，在車(chē)體的前后方向上會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。

本發(fā)明的目的在于，提供一種抑制在以再生制動(dòng)力使電動(dòng)車(chē)輛停止時(shí)在車(chē)體的前后方向上產(chǎn)生振動(dòng)的技術(shù)。

本發(fā)明的一個(gè)方式是車(chē)輛的控制裝置，該車(chē)輛以電機(jī)為行駛驅(qū)動(dòng)源、且利用電機(jī)的再生制動(dòng)力進(jìn)行減速，其中，對(duì)加速器操作量進(jìn)行檢測(cè)，并且對(duì)與電動(dòng)車(chē)輛的行駛速度成正比的速度參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)電動(dòng)車(chē)輛的狀態(tài)而推定速度參數(shù)推定值。另外，根據(jù)車(chē)輛狀態(tài)而檢測(cè)或推定與坡度無(wú)關(guān)的阻力分量，根據(jù)阻力分量而校正速度參數(shù)推定值。并且，基于速度參數(shù)而計(jì)算用于使電動(dòng)車(chē)輛停止的反饋扭矩，并且基于校正后的速度參數(shù)推定值而計(jì)算用于彌補(bǔ)反饋扭矩的前饋扭矩。而且，對(duì)電機(jī)扭矩指令值進(jìn)行計(jì)算，基于計(jì)算出的電機(jī)扭矩指令值而控制電機(jī)。如果加速器操作量小于或等于規(guī)定值、且電動(dòng)車(chē)輛即將停車(chē)，則在行駛速度降低的同時(shí)基于反饋扭矩和前饋扭矩而使電機(jī)扭矩指令值收斂為零。

關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式，下面與附圖一起進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是表示具有第1實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的電動(dòng)汽車(chē)的主要結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是由第1實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置所具有的電機(jī)控制器執(zhí)行的電機(jī)電流控制的處理的流程。

圖3是表示加速器開(kāi)度-扭矩表的一個(gè)例子的圖。

圖4是將車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)模型化后的圖。

圖5是將車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)模型化后的圖。

圖6是用于實(shí)現(xiàn)停止控制處理的框圖。

圖7是用于對(duì)計(jì)算基于前饋補(bǔ)償器(追加響應(yīng)調(diào)整濾波器)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的方法進(jìn)行說(shuō)明的框圖。

圖8是用于對(duì)基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度而計(jì)算f/b扭矩的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖9是用于對(duì)基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而計(jì)算f/f扭矩的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖10是用于對(duì)計(jì)算外部干擾扭矩推定值的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖11是用于對(duì)基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和外部干擾扭矩推定值而計(jì)算即將停車(chē)判斷扭矩的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖12是用于對(duì)計(jì)算第1實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖13是表示第1實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的控制結(jié)果的一個(gè)例子的圖。

圖14是表示對(duì)比例的控制結(jié)果的一個(gè)例子的圖。

圖15是由第2實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置所具有的電機(jī)控制器執(zhí)行的電機(jī)電流控制的處理的流程。

圖16是第2實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的停止控制處理的框圖。

圖17是第2實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的減振控制處理的框圖。

圖18是表示第2實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的減振控制處理的詳情的框圖。

圖19是用于對(duì)計(jì)算第2實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的外部干擾扭矩推定值的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖20是用于對(duì)計(jì)算第2實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖21是用于對(duì)計(jì)算第2實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的減振控制扭矩推定值的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。

具體實(shí)施方式

(第1實(shí)施方式)

圖1是表示具有第1實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的電動(dòng)汽車(chē)的主要結(jié)構(gòu)的框圖。本發(fā)明的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置能夠應(yīng)用于具有電動(dòng)機(jī)4作為車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)源的一部分或全部，能利用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力而行駛的電動(dòng)車(chē)輛。電動(dòng)車(chē)輛中不僅包含電動(dòng)汽車(chē)，還包含混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)。特別是本實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置能夠應(yīng)用于僅通過(guò)對(duì)加速器踏板的操作便能對(duì)車(chē)輛的加減速、停止進(jìn)行控制的車(chē)輛。在該車(chē)輛中，駕駛員在加速時(shí)踏入加速器踏板，在減速時(shí)、停止時(shí)減小對(duì)正踏入的加速器踏板的踏入量、或者使加速器踏板的踏入量變?yōu)榱恪４送?，在上坡路上，有時(shí)為了防止車(chē)輛后退而踏入加速器踏板、且使其接近停止?fàn)顟B(tài)。

將車(chē)速v、加速器開(kāi)度ap、電動(dòng)機(jī)(三相交流電機(jī))4的轉(zhuǎn)子相位α、電動(dòng)機(jī)4的電流iu、iv、iw等表示車(chē)輛狀態(tài)的信號(hào)作為數(shù)字信號(hào)而輸入至電機(jī)控制器2，該電機(jī)控制器2基于輸入的信號(hào)而生成用于控制電動(dòng)機(jī)4的pwm信號(hào)。另外，電機(jī)控制器2根據(jù)生成的pwm信號(hào)而對(duì)逆變器3的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行開(kāi)閉控制。另外，電機(jī)控制器2具有作為對(duì)后述的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行計(jì)算的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定單元、基于后述的制動(dòng)器制動(dòng)量而對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值校正單元、對(duì)后述的反饋扭矩進(jìn)行計(jì)算的反饋扭矩計(jì)算單元、對(duì)后述的前饋扭矩進(jìn)行計(jì)算的前饋扭矩計(jì)算單元、對(duì)后述的電機(jī)扭矩指令值進(jìn)行計(jì)算的電機(jī)扭矩指令值計(jì)算單元、基于電機(jī)扭矩指令值而對(duì)電動(dòng)機(jī)4進(jìn)行控制的電機(jī)控制單元、以及對(duì)后述的外部干擾扭矩進(jìn)行推定的外部干擾扭矩推定單元的功能。

逆變器3例如針對(duì)各相而對(duì)2個(gè)開(kāi)關(guān)元件(例如，igbt、mos-fet等功率半導(dǎo)體元件)進(jìn)行接通/斷開(kāi)，由此將從電池1供給的直流電流變換為交流而使所需的電流在電動(dòng)機(jī)4流動(dòng)。

電動(dòng)機(jī)4利用從逆變器3供給的交流電流而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)由減速器5以及驅(qū)動(dòng)軸8而將驅(qū)動(dòng)力傳遞至左右的驅(qū)動(dòng)輪9a、9b。另外，在車(chē)輛行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)4在與驅(qū)動(dòng)輪9a、9b聯(lián)動(dòng)地旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生再生驅(qū)動(dòng)力，由此將車(chē)輛的動(dòng)能作為電能而回收。在該情況下，逆變器3將在電動(dòng)機(jī)4的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交流電流變換為直流電流并供給至電池1。

電流傳感器7對(duì)在電動(dòng)機(jī)4流動(dòng)的3相交流電流iu、iv、iw進(jìn)行檢測(cè)。其中，3相交流電流iu、iv、iw的和為0，因此可以對(duì)任意2相的電流進(jìn)行檢測(cè)并通過(guò)運(yùn)算而求出剩余1相的電流。

旋轉(zhuǎn)傳感器6作為對(duì)作為速度參數(shù)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測(cè)的車(chē)速檢測(cè)單元而起作用，例如為解析器(resolver)、編碼器，對(duì)電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)子相位α進(jìn)行檢測(cè)。

制動(dòng)器控制器11根據(jù)制動(dòng)器踏板10的踏入量而設(shè)定制動(dòng)器制動(dòng)量b，根據(jù)制動(dòng)器制動(dòng)量b而對(duì)制動(dòng)液壓進(jìn)行控制。

液壓傳感器12通過(guò)對(duì)制動(dòng)液壓進(jìn)行檢測(cè)而獲取制動(dòng)器制動(dòng)量b，將獲取的制動(dòng)器制動(dòng)量b向電機(jī)控制器2輸出。即，液壓傳感器12作為對(duì)作為與坡度無(wú)關(guān)的阻力分量的制動(dòng)器制動(dòng)量進(jìn)行檢測(cè)的單元而起作用。

摩擦制動(dòng)器13根據(jù)制動(dòng)器制動(dòng)量b而提高制動(dòng)液壓，由此將制動(dòng)墊按壓于轉(zhuǎn)子而對(duì)車(chē)輛產(chǎn)生制動(dòng)力。

圖2是表示由電機(jī)控制器2執(zhí)行的電機(jī)電流控制的處理的流程的流程圖。

在步驟s201中，輸入表示車(chē)輛狀態(tài)的信號(hào)。這里，輸入車(chē)速v(km/h)、加速器開(kāi)度ap(％)、電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)子相位α(rad)、電動(dòng)機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度nm(rpm)、在電動(dòng)機(jī)4流動(dòng)的三相交流電流iu、iv、iw、電池1和逆變器3之間的直流電壓值vdc(v)、制動(dòng)器制動(dòng)量b。

車(chē)速v(km/h)由未圖示的車(chē)速傳感器、其他控制器通過(guò)通信而獲取。或者，對(duì)轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度ωm乘以輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)半徑r、并除以終極齒輪的齒輪比而求出車(chē)速v(m/s)，通過(guò)乘以3600/1000進(jìn)行單位變換而求出車(chē)速v(km/h)。

加速器開(kāi)度ap(％)根據(jù)未圖示的加速器開(kāi)度而獲取、或者從未圖示的車(chē)輛控制器等其他控制器通過(guò)通信而獲取。

從旋轉(zhuǎn)傳感器6獲取電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)子相位α(rad)。由轉(zhuǎn)子角速度ω(電角度)除以電動(dòng)機(jī)4的極對(duì)數(shù)p而求出作為電動(dòng)機(jī)4的機(jī)械角速度的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm(rad/s)(速度參數(shù))，通過(guò)對(duì)求出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm乘以60/(2π)而求出電動(dòng)機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度nm(rpm)。通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子相位α進(jìn)行微分而求出轉(zhuǎn)子角速度ω。

從電流傳感器7獲取在電動(dòng)機(jī)4流動(dòng)的電流iu、iv、iw(a)。

根據(jù)從在電池1與逆變器3之間的直流電源線設(shè)置的電壓傳感器(未圖示)、或者電池控制器(未圖示)發(fā)送的電源電壓值而求出直流電壓值vdc(v)。

利用對(duì)制動(dòng)液壓進(jìn)行檢測(cè)的液壓傳感器12而獲取制動(dòng)器制動(dòng)量b?？梢允褂脤?duì)駕駛員的制動(dòng)器操作量進(jìn)行檢測(cè)的行程傳感器等(未圖示)的值。另外，可以從未圖示的車(chē)輛控制器、其他控制器通過(guò)通信獲取制動(dòng)指令值而作為制動(dòng)器制動(dòng)量b。此外，在根據(jù)傳感器值或者指令值而對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)量b進(jìn)行設(shè)定時(shí)，考慮在將制動(dòng)器制動(dòng)量b輸入至車(chē)輛以后直至制動(dòng)力實(shí)際上作用于車(chē)輛為止的響應(yīng)性。

在步驟s202中，對(duì)第1扭矩目標(biāo)值tm1*進(jìn)行設(shè)定。具體而言，基于步驟s201中輸入的加速器開(kāi)度ap以及電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm，參照?qǐng)D3所示的加速器開(kāi)度-扭矩表而設(shè)定第1扭矩目標(biāo)值tm1*。如上所述，本實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置能夠應(yīng)用于僅通過(guò)對(duì)加速器踏板的操作便能對(duì)車(chē)輛的加減速、停止進(jìn)行控制的車(chē)輛，至少能夠通過(guò)加速器踏板的完全關(guān)閉而使車(chē)輛停止，因此在圖3所示的加速器開(kāi)度-扭矩表中，將電機(jī)扭矩設(shè)定為使得加速器開(kāi)度為0(完全關(guān)閉)時(shí)的電機(jī)再生量變大。即，在電機(jī)轉(zhuǎn)速為正時(shí)、即至少加速器開(kāi)度為0(完全關(guān)閉)時(shí)，設(shè)定負(fù)的電機(jī)扭矩以使再生制動(dòng)力起作用。其中，加速器開(kāi)度-扭矩表并不限定于圖3所示的表。

在步驟s203中，進(jìn)行停止控制處理。具體而言，判斷電動(dòng)車(chē)輛即將停車(chē)的情況，在即將停車(chē)以前，將步驟s202中計(jì)算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*設(shè)定為電機(jī)扭矩指令值tm*。在即將停車(chē)以后，將在電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降低的同時(shí)收斂為外部干擾扭矩指令值td的第2扭矩目標(biāo)值tm2*設(shè)定為電機(jī)扭矩指令值tm*。該第2扭矩目標(biāo)值tm2*在上坡路上為正扭矩，在下坡路上為負(fù)扭矩，在平坦路上大致為零。由此，如后所述，無(wú)論路面的坡度如何，都能夠維持停車(chē)狀態(tài)。后文中對(duì)停止控制處理的詳情進(jìn)行敘述。

在步驟s204中，基于步驟s203中計(jì)算出的電機(jī)扭矩目標(biāo)值tm*、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm以及直流電壓值vdc而求出d軸電流目標(biāo)值id*、q軸電流目標(biāo)值iq*。例如，預(yù)先準(zhǔn)備求解扭矩指令值、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度以及直流電壓值、與d軸電流目標(biāo)值以及q軸電流目標(biāo)值之間的關(guān)系的表，通過(guò)參照該表而求出d軸電流目標(biāo)值id*以及q軸電流目標(biāo)值iq*。

在步驟s205中，進(jìn)行用于使d軸電流id以及q軸電流iq分別與步驟s204中求出的d軸電流目標(biāo)值id*以及q軸電流目標(biāo)值iq*一致的電流控制。因此，首先，基于步驟s201中輸入的三相交流電流值iu、iv、iw、和電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)子相位α而求出d軸電流id以及q軸電流iq。然后，根據(jù)d軸、q軸電流指令值id*、iq*和d軸、q軸電流id、iq之間的偏差而計(jì)算出d軸、q軸電壓指令值vd、vq。此外，可以對(duì)為了將d-q正交坐標(biāo)軸之間相對(duì)于計(jì)算出的d軸、q軸電壓指令值vd、vq的干涉電壓抵消所需的非干擾電壓進(jìn)行加法運(yùn)算。

然后，根據(jù)d軸、q軸電壓指令值vd、vq、電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)子相位α、以及三相交流電壓指令值vu、vv、vw和電流電壓值vdc而求出pwm信號(hào)tu(％)、tv(％)、tw(％)。根據(jù)這樣求出的pwm信號(hào)tu、tv、tw而對(duì)逆變器3的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行開(kāi)閉，由此能夠利用由扭矩指令值tm*指示的所需的扭矩對(duì)電動(dòng)機(jī)4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

這里，在對(duì)步驟s203中執(zhí)行的停止控制處理進(jìn)行說(shuō)明之前，對(duì)本實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置中的、從電機(jī)扭矩tm至電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm的傳遞特性gp(s)進(jìn)行說(shuō)明。

圖4、圖5是將車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)模型化后的圖，該圖中的各參數(shù)如下所示。

jm：電動(dòng)機(jī)的慣量

jw：驅(qū)動(dòng)輪的慣量

m：車(chē)輛的質(zhì)量

kd：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)剛性

kt：與輪胎和路面之間的摩擦相關(guān)的系數(shù)

n：總齒輪比

r：輪胎的超載半徑

ωm：電動(dòng)機(jī)的角速度

tm：扭矩目標(biāo)值tm*

td：驅(qū)動(dòng)輪的扭矩

f：施加于車(chē)輛的力

v：車(chē)輛的速度

ωw：驅(qū)動(dòng)輪的角速度

而且，能夠根據(jù)圖4、圖5而導(dǎo)出下面的運(yùn)動(dòng)方程式。其中，下式(1)～(3)中的標(biāo)號(hào)的右上方標(biāo)注的星號(hào)(*)表示時(shí)間微分。

[式1]

jm·ω^＊m＝tm·td/n…(1)

[式2]

2jw·ω^＊w＝td-rf…(2)

[式3]

mv^＊＝f…(3)

[式4]

td＝kd∫(ωm/n-ωw)dt…(4)

[式5]

f＝kt(rωw·v)…(5)

如果基于式(1)～(5)所示的運(yùn)動(dòng)方程式對(duì)從電動(dòng)機(jī)4的扭矩目標(biāo)值tm至電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm的傳遞特性gp(s)進(jìn)行求解，則由下式(6)表示。

[式6]

gp(s)＝(b3s³+bss²+b1s+b0)/s(a4s³+a3s²+a2s+a1)…(5)

其中，式(6)中的各參數(shù)由下式(7)表示。

[式7]

如果調(diào)查式(6)所示的傳遞函數(shù)的極值和零點(diǎn)，則能夠近似為下式(8)的傳遞函數(shù)，1個(gè)極值和1個(gè)零點(diǎn)表示極其接近的值。這相當(dāng)于下式(8)中的α和β表示極其接近的值。

[式8]

gp(s)＝(s+β)(b2′s²+b1′s+b0′)/s(s+α)(a3′s²+a2′s+a1′)…(8)

因此，進(jìn)行式(8)中的極值零值抵消(近似為α＝β)，如下式(9)所示，gp(s)構(gòu)成(2階)/(3階)的傳遞特性。

[式9]

另外，如果以減輕運(yùn)算量為目的而使傳遞特性gp′(s)簡(jiǎn)化，則能夠獲得下式(10)。

[式10]

下面，對(duì)從制動(dòng)器制動(dòng)量b至電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm的傳遞特性gb(s)進(jìn)行說(shuō)明。

制動(dòng)器制動(dòng)量b是施加于車(chē)輛的制動(dòng)力，根據(jù)圖4、圖5能夠?qū)С鲇上率?11)表示的運(yùn)動(dòng)方程式。

[式11]

2jw·ω^＊w＝td·rf·rb…(11)

其中，式(11)中的制動(dòng)器制動(dòng)量b如下。

ωw>0：b>0

ωw＝0：b＝0

ωw<0：b<0

如果基于式(1)、(3)、(4)、(5)、(11)所示的運(yùn)動(dòng)方程式而求解從制動(dòng)器制動(dòng)量b至電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm的傳遞特性gb(s)，則由下式(12)表示。

[式12]

gb(s)＝(b1s+b0)/s(a4s³+a3s²+a2s+a1)…(12)

其中，式(12)中的參數(shù)由下式(13)表示。

[式13]

下面，對(duì)圖2的步驟s203中進(jìn)行的停止控制處理的詳情進(jìn)行說(shuō)明。圖6是用于實(shí)現(xiàn)停止控制處理的框圖。

前饋補(bǔ)償器(下面，稱(chēng)為f/f補(bǔ)償器)501基于獲取的制動(dòng)器制動(dòng)量b而對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行計(jì)算。下面，參照?qǐng)D7以及圖12對(duì)f/f補(bǔ)償器501的詳情進(jìn)行說(shuō)明。

圖7是用于對(duì)根據(jù)電動(dòng)車(chē)輛的狀態(tài)而計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。制動(dòng)扭矩推定器601基于制動(dòng)器制動(dòng)量b而對(duì)用于校正電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值進(jìn)行計(jì)算。圖12中表示制動(dòng)扭矩推定器601的詳情。

圖12是用于對(duì)根據(jù)制動(dòng)器制動(dòng)量b而計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖?？刂颇K1201對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)量b實(shí)施由上述式(12)表示的傳遞特性gb(s)的處理，計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值。基于制動(dòng)器的制動(dòng)力在前進(jìn)時(shí)、后退時(shí)均作用于使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)向0rpm收斂的方向。因此，根據(jù)車(chē)輛前后速度的符號(hào)以在使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)向0rpm收斂的方向上起作用的方式對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值進(jìn)行計(jì)算。本實(shí)施方式的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的符號(hào)在車(chē)輛前進(jìn)時(shí)設(shè)為負(fù)，在車(chē)輛后退時(shí)設(shè)為正。將電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值輸出至圖7所示的加法器602。

返回至圖7繼續(xù)進(jìn)行說(shuō)明。加法器602對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值加上由制動(dòng)扭矩推定器601計(jì)算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值而校正電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值。而且，將校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值向控制模塊603輸出。

電機(jī)扭矩推定部603對(duì)從加法器602輸出的校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值乘以規(guī)定的增益(下面，稱(chēng)為總增益)kvref(kvref＜0)而計(jì)算電機(jī)扭矩推定值。總增益kvref是為了抑制制動(dòng)距離的延長(zhǎng)、且使電動(dòng)車(chē)輛順暢地停止而預(yù)先規(guī)定的值，例如根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。

電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604基于式(6)所示的車(chē)輛模型gp(s)而將電機(jī)扭矩推定值變換為電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值。在本實(shí)施方式中，代替車(chē)輛模型gp(s)而使用式(10)所示的車(chē)輛簡(jiǎn)易模型gp″(s)。

電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604將由電機(jī)扭矩推定部603計(jì)算出的電機(jī)扭矩推定值輸入至車(chē)輛簡(jiǎn)易模型gp″(s)，由此計(jì)算基于車(chē)輛簡(jiǎn)易模型gp″(s)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值。而且，電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604將基于車(chē)輛簡(jiǎn)易模型gp″(s)的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值輸出至加法器602以及低通濾波器605。

另外，在由后述的扭矩比較器508判斷為電動(dòng)車(chē)輛即將停車(chē)的情況下和將制動(dòng)器制動(dòng)量b解除的情況下，電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604基于當(dāng)前的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm而對(duì)車(chē)輛簡(jiǎn)易模型gp″(s)進(jìn)行初始化。例如，由根據(jù)車(chē)輛的設(shè)計(jì)值而唯一確定的常數(shù)a1′以及b0′、和積分器構(gòu)成車(chē)輛簡(jiǎn)易模型gp″(s)。在判斷為電動(dòng)車(chē)輛即將停車(chē)的情況下，將前述的積分器的初始值設(shè)定為電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm，由此對(duì)車(chē)輛簡(jiǎn)易模型gp″(s)進(jìn)行初始化。在制動(dòng)器制動(dòng)中，因制動(dòng)墊的摩擦系數(shù)(μ)的變化等而在指令值、傳感器值和實(shí)際作用于車(chē)輛的制動(dòng)力之間產(chǎn)生誤差。因此，通過(guò)如上所述進(jìn)行初始化而將制動(dòng)器制動(dòng)中所產(chǎn)生的誤差消除。

低通濾波器605是具有為了補(bǔ)充車(chē)輛簡(jiǎn)易模型gp″(s)而設(shè)定的傳遞特性hc(s)的低通濾波器。這里，對(duì)由電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604計(jì)算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值實(shí)施傳遞特性hc(s)的濾波處理而進(jìn)行響應(yīng)調(diào)整。基于模擬或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)等而設(shè)定傳遞特性hc(s)。具體而言，在使總增益kvref小于零的狀態(tài)下，將傳遞特性hc(s)的時(shí)間常數(shù)調(diào)整為使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm的收斂性、和輸入至f/f扭矩設(shè)定器503的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的收斂性等同。

這樣，對(duì)輸入至f/f扭矩設(shè)定器503的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值實(shí)施低通濾波器處理，因此對(duì)伴隨著車(chē)輛簡(jiǎn)易模型gp″(s)的使用的響應(yīng)特性的偏差進(jìn)行校正。

返回至圖6繼續(xù)進(jìn)行說(shuō)明。在圖6所示的反饋扭矩設(shè)定器(下面，稱(chēng)為f/b扭矩設(shè)定器)502中，基于檢測(cè)出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm而計(jì)算f/b扭矩。利用圖8對(duì)詳情進(jìn)行說(shuō)明。

圖8是用于對(duì)基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm而計(jì)算f/b扭矩的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。f/b扭矩設(shè)定器502具有將電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm變換為f/b扭矩的乘法器701。

乘法器701具有總增益乘法器710和分配系數(shù)乘法器720，通過(guò)對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm乘以為了分配電動(dòng)機(jī)4的再生制動(dòng)力而規(guī)定的f/b增益k1(kvref×β)，而計(jì)算f/b扭矩。與總增益kvrerf相比，在減弱再生制動(dòng)力的方向上設(shè)定f/b增益k1。即，將f/b增益k1設(shè)定為比零小、且比總增益kvref大的值。

總增益乘法器710通過(guò)對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm乘以總增益kvref而計(jì)算f/b總扭矩。

分配系數(shù)乘法器720通過(guò)對(duì)f/b總扭矩乘以分配系數(shù)β而計(jì)算f/b扭矩。其中，分配系數(shù)β是比“0”大且比“1”小的值?；谀M或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)等而設(shè)定分配系數(shù)β。

這樣，在乘法器701中，將對(duì)總增益kvref乘以分配系數(shù)β所得的值用作f/b增益k1，由此能夠減小f/b扭矩以使再生制動(dòng)力減小。另外，對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm乘以f/b增益k1而計(jì)算f/b扭矩，因此將f/b扭矩設(shè)定為電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm越大則獲得越大的再生制動(dòng)力的扭矩。

下面，對(duì)圖6所示的f/f扭矩設(shè)定器503的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

f/f扭矩設(shè)定器503基于由f/f補(bǔ)償器501計(jì)算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而計(jì)算f/f扭矩。由f/f扭矩來(lái)彌補(bǔ)即將停車(chē)時(shí)由f/b扭矩引起的再生制動(dòng)力不足的部分。

圖9是用于對(duì)基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而計(jì)算f/f扭矩的方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。f/f扭矩設(shè)定器503具有將電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值變換為f/f扭矩的乘法器801。

乘法器801對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值乘以根據(jù)f/b增益k1設(shè)定的f/f增益k2，計(jì)算f/f扭矩。乘法器801具有總增益乘法器810和分配系數(shù)乘法器820。

總增益乘法器810通過(guò)對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值乘以總增益kvref而計(jì)算f/f總扭矩。

分配系數(shù)乘法器820通過(guò)對(duì)f/f總扭矩乘以分配系數(shù)(1－β)而計(jì)算f/f扭矩。其中，如圖8所述，分配系數(shù)β是比“0”大且比“1”小的值，因此分配系數(shù)(1－β)是比“0”大且比“1”小的值。

這樣，在乘法器801中，將對(duì)總增益kvref乘以分配系數(shù)(1－β)所得的值用作f/f增益k2，由此能夠?qū)⒃趂/b扭矩設(shè)定器502中使f/b扭矩減小的部分分配給f/f扭矩。另外，對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值乘以f/f增益k2而計(jì)算f/f扭矩，因此將f/f扭矩設(shè)定為電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值越大則獲得越大的再生制動(dòng)力的扭矩。

下面，參照?qǐng)D10對(duì)圖6所示的外部干擾扭矩推定器504的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

圖10是外部干擾扭矩推定器504的詳情、即用于基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm和電機(jī)扭矩指令值tm＊而計(jì)算外部干擾扭矩推定值td的框圖。外部干擾扭矩推定器504基于檢測(cè)出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm和電機(jī)扭矩指令值tm＊而計(jì)算外部干擾扭矩推定值td。

控制模塊901承擔(dān)作為具有h(s)/gp(s)的傳遞特性的濾波器的功能，通過(guò)將電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm輸入并進(jìn)行濾波處理而計(jì)算第1電機(jī)扭矩推定值。gp(s)是向車(chē)輛的扭矩輸入和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的傳遞特性的車(chē)輛模型，h(s)是具有分母階數(shù)和分子階數(shù)之間的差值大于或等于模型gp(s)的分母階數(shù)和分子階數(shù)之間的差值的傳遞特性的低通濾波器。

控制模塊902擔(dān)當(dāng)作為具有h(s)的傳遞特性的低通濾波器的功能，通過(guò)將電機(jī)扭矩指令值tm*輸入進(jìn)行并濾波處理而計(jì)算第2電機(jī)扭矩推定值。

此外，在計(jì)算第2電機(jī)扭矩推定值時(shí)，可以考慮制動(dòng)器制動(dòng)量、空氣阻力、滾動(dòng)阻力、轉(zhuǎn)彎阻力等、與坡度無(wú)關(guān)的阻力。

減法器903通過(guò)從第2電機(jī)扭矩推定值減去第1電機(jī)扭矩推定值而計(jì)算外部干擾扭矩推定值td。

此外，如圖10所示，利用外部干擾監(jiān)視器對(duì)本實(shí)施方式中的外部干擾扭矩進(jìn)行推定，但也可以使用車(chē)輛前后g傳感器等測(cè)量器進(jìn)行推定。

這里，作為外部干擾，能想到空氣阻力、因乘員數(shù)量、裝載量引起的車(chē)輛質(zhì)量的變動(dòng)所造成的模型化誤差、輪胎的滾動(dòng)阻力、路面的坡度阻力等，但在即將停車(chē)時(shí)支配性的外部干擾主要因素為坡度阻力。外部干擾主要因素根據(jù)駕駛條件而不同，但外部干擾扭矩推定器504基于電機(jī)扭矩指令值tm*、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm以及車(chē)輛模型gp(s)而計(jì)算外部干擾扭矩推定值td，因此能夠統(tǒng)一對(duì)上述外部干擾主要因素進(jìn)行推定。由此，在任何駕駛條件下，都能夠?qū)崿F(xiàn)減速之后的順暢的停車(chē)。但是，如上所述，平坦路上的外部干擾扭矩大致為零，因此也可以在平坦路上即將停車(chē)時(shí)使電機(jī)扭矩指令值tm*收斂為零，而無(wú)需對(duì)外部干擾扭矩推定值td進(jìn)行計(jì)算。

返回至圖6，繼續(xù)對(duì)除了f/f補(bǔ)償器501、f/b扭矩設(shè)定器502、f/f扭矩設(shè)定器503、以及外部干擾扭矩推定器504以外的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

加法器505通過(guò)將由f/b扭矩設(shè)定器502計(jì)算出的f/b扭矩、和由f/f扭矩設(shè)定器503計(jì)算出的f/f扭矩相加而計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度f(wàn)/b扭矩tω。

加法器506通過(guò)將由加法器505計(jì)算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度f(wàn)/b扭矩tω、和由外部干擾扭矩推定器504計(jì)算出的外部干擾扭矩推定值td相加而計(jì)算第2扭矩目標(biāo)值tm2*。

即將停車(chē)判斷扭矩設(shè)定器507基于檢測(cè)出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm和外部干擾扭矩推定值td而計(jì)算即將停車(chē)判斷扭矩。

這里，參照?qǐng)D11對(duì)即將停車(chē)判斷扭矩的計(jì)算進(jìn)行說(shuō)明。圖11是用于對(duì)基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm而計(jì)算即將停車(chē)判斷扭矩的方法進(jìn)行說(shuō)明的框圖。即將停車(chē)判斷扭矩設(shè)定器507具有乘法器1001，通過(guò)將對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm乘以總增益kvref所得的值和外部干擾扭矩推定值td相加而計(jì)算即將停車(chē)判斷扭矩。

返回至圖6對(duì)扭矩比較器508的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

扭矩比較器508對(duì)步驟s202中計(jì)算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*、和由即將停車(chē)判斷扭矩設(shè)定器507計(jì)算出的即將停車(chē)判斷扭矩的大小進(jìn)行比較。

在車(chē)輛行駛中，即將停車(chē)判斷扭矩比第1扭矩目標(biāo)值tm1*小，如果車(chē)輛減速而變?yōu)榧磳⑼＼?chē)(車(chē)速小于或等于規(guī)定車(chē)速)，則變得比第1扭矩目標(biāo)值tm1*大。如果即將停車(chē)判斷扭矩比第1扭矩目標(biāo)值tm1*大，則扭矩比較器508判斷為車(chē)輛即將停車(chē)，將電機(jī)扭矩指令值tm*從第1扭矩目標(biāo)值tm1*切換為第2扭矩目標(biāo)值tm2*。

這樣，在判斷為即將停車(chē)判斷扭矩小于或等于第1扭矩目標(biāo)值tm1*的情況下，扭矩比較器508判定為即將停車(chē)以前而將第1扭矩目標(biāo)值tm1*設(shè)定為電機(jī)扭矩指令值tm*。另一方面，在判斷為即將停車(chē)判斷扭矩大于第1扭矩目標(biāo)值tm1*的情況下，扭矩比較器508判定為即將停車(chē)而將電機(jī)扭矩指令值tm*從第1扭矩目標(biāo)值tm1*切換為第2扭矩目標(biāo)值tm2*。

此外，為了維持停車(chē)狀態(tài)，使第2扭矩目標(biāo)值tm2*在上坡路上收斂為正扭矩，在下坡路上收斂為負(fù)扭矩，在平坦路上大致收斂為零。

下面，參照?qǐng)D13、圖14，對(duì)將本實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)時(shí)的效果、特別是制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)的控制進(jìn)行說(shuō)明。

圖13是表示基于本實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的控制結(jié)果的一個(gè)例子的圖。圖13表示在平坦路上停車(chē)的情況下的控制結(jié)果、即從上方按順序表示制動(dòng)器制動(dòng)量、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、電機(jī)扭矩指令值、車(chē)輛前后加速度。另外，表示電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的圖中示出的虛線表示校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值，表示電機(jī)扭矩指令值的圖中示出的虛線表示外部干擾扭矩推定值。

在時(shí)刻t0，基于在圖2的步驟s202中計(jì)算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*而進(jìn)行電動(dòng)機(jī)4的減速。外部干擾扭矩推定值為0，由此可知在平坦路上行駛。

在時(shí)刻t1，駕駛員踏入制動(dòng)器踏板而使得制動(dòng)器制動(dòng)量b增加。此時(shí)，通過(guò)同時(shí)使用第1扭矩目標(biāo)值tm1*和制動(dòng)器制動(dòng)量b而可知車(chē)輛前后加速度在負(fù)方向上、即向制動(dòng)側(cè)增加。

從時(shí)刻t1至t2，在扭矩比較器508中，因判定為即將停車(chē)判斷扭矩大于第1扭矩目標(biāo)值tm1*而判斷為即將停車(chē)，從步驟s202中計(jì)算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*切換為步驟s203中計(jì)算出的第2扭矩目標(biāo)值tm2＊而進(jìn)行減速。此時(shí)，在f/f補(bǔ)償器501的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的計(jì)算中進(jìn)行考慮了制動(dòng)器制動(dòng)量b的校正，因此可知電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值一致。

另外，在判斷為即將停車(chē)時(shí)，通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm對(duì)構(gòu)成圖7的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604的簡(jiǎn)易車(chē)輛模型gp″(s)進(jìn)行初始化，設(shè)定為從f/f補(bǔ)償器501輸出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的初始值。

從時(shí)刻t2至t3，即使將制動(dòng)器制動(dòng)量b解除，電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、電機(jī)扭矩指令值、以及車(chē)輛前后速度也收斂為0，從而可知能夠順暢地停車(chē)，而不會(huì)伴隨著前后方向上的加速度振動(dòng)。

在時(shí)刻t3以后，電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、電機(jī)扭矩指令值、以及車(chē)輛前后速度也保持收斂為0的狀態(tài)，從而可知能夠保持停車(chē)狀態(tài)。

下面，作為對(duì)比例，參照?qǐng)D14對(duì)在f/f補(bǔ)償器501的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的計(jì)算中未考慮制動(dòng)器制動(dòng)量b的情況下的控制結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。

在時(shí)刻t0，基于圖2的步驟s202中計(jì)算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*而進(jìn)行電動(dòng)機(jī)4的減速。外部干擾扭矩推定值為0，從而可知在平坦路上行駛。

在時(shí)刻t1，因駕駛員踏入制動(dòng)器踏板而使得制動(dòng)器制動(dòng)量b增加。此時(shí)，根據(jù)第1扭矩目標(biāo)值tm1*和制動(dòng)器制動(dòng)量b的同時(shí)使用而可知車(chē)輛前后加速度在負(fù)方向上、即向制動(dòng)側(cè)增加。

從時(shí)刻t1至t2，在扭矩比較器508中，因判定為即將停車(chē)判斷扭矩大于第1扭矩目標(biāo)值tm1*而判斷為即將停車(chē)，從步驟s202中計(jì)算出的第1扭矩目標(biāo)值tm1*切換為步驟s203中計(jì)算出的第2扭矩目標(biāo)值tm2*而進(jìn)行減速。此時(shí)，在f/f補(bǔ)償器501的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的計(jì)算中并未考慮制動(dòng)器制動(dòng)量b，因此可知電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值會(huì)產(chǎn)生偏離。

另外，在判斷為即將停車(chē)時(shí)，通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm對(duì)構(gòu)成圖7中的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定部604的簡(jiǎn)易車(chē)輛模型gp″(s)進(jìn)行初始化，并將其設(shè)為從f/f補(bǔ)償器501輸出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值的初始值。

從時(shí)刻t2至t3，通過(guò)第2扭矩目標(biāo)值和制動(dòng)器制動(dòng)量b的同時(shí)使用，暫時(shí)使得車(chē)輛前后加速度收斂為0而要變?yōu)橥＼?chē)狀態(tài)，但在將制動(dòng)器制動(dòng)量解除時(shí)，車(chē)輛前后加速度在負(fù)方向上、即向后退側(cè)增加，從而可知車(chē)輛在后退。這是因?yàn)榛谙率龅?扭矩目標(biāo)值tm2*進(jìn)行電動(dòng)機(jī)4的減速而產(chǎn)生的，該第2扭矩目標(biāo)值tm2*是基于在f/f補(bǔ)償器501中未考慮制動(dòng)器制動(dòng)量b所計(jì)算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而計(jì)算出的。

在時(shí)刻t3～t5，電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度顯示出負(fù)值，從而可知車(chē)輛在后退、而無(wú)法順暢地停車(chē)。這是因?yàn)橹苿?dòng)器制動(dòng)量被解除而使得基于制動(dòng)器制動(dòng)量的車(chē)輛的制動(dòng)力喪失而產(chǎn)生的。

此外，在時(shí)刻t6，電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值大致收斂為0，與t4的時(shí)間點(diǎn)相比后退速度得到控制。

以上，根據(jù)第1實(shí)施方式，在電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置中，該電動(dòng)車(chē)輛以電機(jī)為行駛驅(qū)動(dòng)源，利用電機(jī)的再生制動(dòng)力而進(jìn)行減速，對(duì)加速器操作量進(jìn)行檢測(cè)，并且對(duì)與電動(dòng)車(chē)輛的行駛速度成正比的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)電動(dòng)車(chē)輛的狀態(tài)而計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值。另外，根據(jù)車(chē)輛狀態(tài)而對(duì)與坡度無(wú)關(guān)的阻力分量進(jìn)行檢測(cè)或推定，根據(jù)阻力分量而對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正。并且，基于電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度而對(duì)用于使電動(dòng)車(chē)輛停止的反饋扭矩進(jìn)行計(jì)算，并且基于校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而對(duì)用于彌補(bǔ)反饋扭矩的前饋扭矩進(jìn)行計(jì)算。而且，對(duì)電機(jī)扭矩指令值進(jìn)行計(jì)算，基于計(jì)算出的電機(jī)扭矩指令值而對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。如果加速器操作量小于或等于規(guī)定值、且電動(dòng)車(chē)輛即將停車(chē)，則電機(jī)扭矩指令值在行駛速度降低的同時(shí)基于前饋扭矩和前饋扭矩而收斂為零。由此，能夠?qū)χ苿?dòng)器制動(dòng)量、空氣阻力、滾動(dòng)阻力、轉(zhuǎn)彎阻力等、與坡度無(wú)關(guān)的阻力進(jìn)行檢測(cè)或推定，通過(guò)對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正而使得電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值和電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度一致，因此能夠在電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降低的同時(shí)使電機(jī)扭矩收斂為零。因此，在與坡度無(wú)關(guān)的阻力作為外部干擾而向車(chē)輛輸入時(shí)，也能夠順暢地進(jìn)行停車(chē)，而不會(huì)伴隨著前后方向上的加速度振動(dòng)，并且能夠保持停車(chē)狀態(tài)。

此外，加速器操作量小于或等于規(guī)定值是指，與再生制動(dòng)不同地使車(chē)輛以制動(dòng)裝置不介入的方式以足夠低的速度(例如小于或等于15km/h的速度)行駛時(shí)的加速器操作量。此外，不言而喻，舉出的車(chē)速僅為一個(gè)例子。

另外，根據(jù)第1實(shí)施方式，對(duì)檢測(cè)出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度乘以用于分配電機(jī)的再生制動(dòng)力的規(guī)定增益k1而計(jì)算反饋扭矩，并且對(duì)校正后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度乘以根據(jù)規(guī)定增益k1設(shè)定的特定的增益k2而計(jì)算前饋扭矩。而且，如果加速器操作量小于或等于規(guī)定值、且電動(dòng)車(chē)輛即將停車(chē)，則將乘以k1計(jì)算出的反饋扭矩與乘以k2計(jì)算出的前饋扭矩相加而得到的反饋扭矩設(shè)定為電機(jī)扭矩指令值。由此，適當(dāng)?shù)胤峙淝梆伵ぞ睾头答伵ぞ?，因此能夠抑制制?dòng)距離的延長(zhǎng)，并且能夠使電動(dòng)車(chē)輛順暢地停止。

另外，根據(jù)第1實(shí)施方式，與坡度無(wú)關(guān)的阻力分量是指將制動(dòng)力施加于車(chē)輛的制動(dòng)器制動(dòng)量，根據(jù)制動(dòng)器制動(dòng)量而計(jì)算出電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值，并基于計(jì)算出的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值而對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正。由此，除了基于電機(jī)的再生制動(dòng)以外，在將制動(dòng)力施加于車(chē)輛時(shí)，也能夠在電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降低的同時(shí)使電機(jī)扭矩收斂為零，因此即使在將制動(dòng)器制動(dòng)量輸入至車(chē)輛的情況下，也能夠使車(chē)輛順暢地停車(chē)，并且能夠保持停車(chē)狀態(tài)。

另外，根據(jù)第1實(shí)施方式，能夠?qū)︸{駛者的制動(dòng)器操作量進(jìn)行檢測(cè)，基于檢測(cè)出的制動(dòng)器操作量而確定制動(dòng)器制動(dòng)量。由此，能夠基于由制動(dòng)液壓傳感器、制動(dòng)器踏板行程傳感器等檢測(cè)出的傳感器值而對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正，因此能夠?qū)崿F(xiàn)基于車(chē)輛的實(shí)際測(cè)量值的校正。

另外，可以基于與對(duì)制動(dòng)器的操作相關(guān)的指令值(制動(dòng)器制動(dòng)量指令值等)而確定制動(dòng)器制動(dòng)量。由此，能夠確定外部干擾扭矩推定值而不會(huì)產(chǎn)生傳感器檢測(cè)延遲等浪費(fèi)時(shí)間。

另外，考慮從制動(dòng)器制動(dòng)量向車(chē)輛的輸入起直至制動(dòng)力作用于車(chē)輛的響應(yīng)性而確定制動(dòng)器制動(dòng)量。由此，考慮了制動(dòng)器制動(dòng)量從制動(dòng)器制動(dòng)量指令值起直至制動(dòng)液壓升高為止的響應(yīng)、從制動(dòng)液壓升高起直至制動(dòng)力作用于車(chē)輛為止的響應(yīng)等響應(yīng)性，因此能夠抑制車(chē)輛模型和實(shí)際的車(chē)輛之間的模型誤差。

另外，根據(jù)第1實(shí)施方式，電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的符號(hào)根據(jù)車(chē)輛的行進(jìn)方向而不同。由此，根據(jù)車(chē)輛前后速度(包含車(chē)體速度、車(chē)輪速度、電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)速度等的車(chē)輛的速度參數(shù))使制動(dòng)器制動(dòng)量的符號(hào)反轉(zhuǎn)而計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值，因此在車(chē)輛的前進(jìn)時(shí)、后退時(shí)均能夠適當(dāng)?shù)貙?duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行校正。

另外，根據(jù)第1實(shí)施方式，利用包含制動(dòng)器制動(dòng)量向車(chē)輛的輸入和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的傳遞特性的模型gb(s)的濾波器而計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值。由此，能夠根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值而高精度地取消制動(dòng)器制動(dòng)量。

并且，如果將制動(dòng)器制動(dòng)量解除，則根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度而對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行初始化。由此，能夠消除在制動(dòng)器制動(dòng)中所產(chǎn)生的誤差。

而且，根據(jù)第1實(shí)施方式，對(duì)外部干擾扭矩進(jìn)行推定，如果加速器操作量小于或等于規(guī)定值、且電動(dòng)車(chē)輛即將停車(chē)，則在電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降低的同時(shí)使電機(jī)扭矩指令值tm*收斂為外部干擾扭矩推定值td，因此無(wú)論在上坡路、平坦路、下坡路，均能夠在即將停車(chē)時(shí)實(shí)現(xiàn)前后方向上無(wú)加速度振動(dòng)的順暢的減速，并且能夠保持停車(chē)狀態(tài)。

(第2實(shí)施方式)

在至此說(shuō)明的第1實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，第2實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置同時(shí)使用減振控制。下面，對(duì)本實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置、特別是同時(shí)使用減振控制的方式進(jìn)行說(shuō)明。

圖15是第2實(shí)施方式的電動(dòng)車(chē)輛的控制裝置的電機(jī)控制器的控制流程圖。在圖2所示的第1實(shí)施方式的控制流程的基礎(chǔ)上，在步驟s203a中進(jìn)行減振控制處理。

如圖15所示，在步驟s203(停止控制處理)的后段執(zhí)行步驟s203a的處理。在本實(shí)施方式中，將上述第1實(shí)施方式中的步驟s203中計(jì)算出的電機(jī)扭矩指令值tm*、即作為扭矩比較器508的輸出的電機(jī)扭矩指令值tm*(參照?qǐng)D6)設(shè)為第3扭矩目標(biāo)值tm3*(參照?qǐng)D16)。而且，通過(guò)對(duì)第3扭矩目標(biāo)值tm3*進(jìn)行減振控制處理而獲得電機(jī)扭矩指令值tm*。

更具體而言，在步驟s203a中，將步驟s203中計(jì)算出的電機(jī)扭矩指令值tm3*和電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm輸入至減振控制模塊1701(參照?qǐng)D17)。而且，在減振控制模塊1701中，不以犧牲驅(qū)動(dòng)軸扭矩的響應(yīng)為代價(jià)地計(jì)算抑制了扭矩傳遞系統(tǒng)振動(dòng)(驅(qū)動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)等)的減振控制后的電機(jī)扭矩指令值tm*。下面，參照?qǐng)D18對(duì)在減振控制模塊1701執(zhí)行的減振控制處理的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。

圖18是在本實(shí)施方式中使用的減振控制處理的框圖。前饋補(bǔ)償器1801(下面稱(chēng)為f/f補(bǔ)償器)擔(dān)當(dāng)作為具有由傳遞特性gr(s)、以及向車(chē)輛的扭矩輸入和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的傳遞特性的模型gp(s)的逆向系統(tǒng)構(gòu)成的gr(s)/gp(s)的傳遞特性的濾波器的功能，通過(guò)將第3扭矩目標(biāo)值tm3*輸入而進(jìn)行濾波處理，由此執(zhí)行基于前饋補(bǔ)償?shù)臏p振控制處理。所使用的傳遞特性gr(s)能夠由下式(14)來(lái)表示。

[式14]

gr(s)＝mp·(s²+2ζz·ωz·s+ωz²)/s(s²+2ωp·s+ωp²)…(14)

其中，在f/f補(bǔ)償器1801中進(jìn)行的減振控制可以是日本特開(kāi)2001-45613號(hào)公報(bào)所記載的減振控制，也可以是日本特開(kāi)2002-152916號(hào)公報(bào)所記載的減振控制。

控制模塊1803、1804是在反饋控制(下面，將反饋稱(chēng)為f/b)中使用的濾波器。控制模塊1803是具有上述的gp(s)的傳遞特性的濾波器，將從加法器1805輸出的、f/f補(bǔ)償器1801的輸出和后述的控制模塊1804的輸出相加所得的值輸入而進(jìn)行濾波處理。而且，從在減法器1806中從由控制模塊1803輸出的值減去電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度ωm。將減法運(yùn)算所得的值輸入至控制模塊1804?？刂颇K1804是具有由低通濾波器h(s)、以及向車(chē)輛的扭矩輸入和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的傳遞特性的模型gp(s)的逆向系統(tǒng)構(gòu)成的h(s)/gp(s)的傳遞特性的濾波器，將來(lái)自減法器1806的輸出輸入而進(jìn)行濾波處理，將作為f/b補(bǔ)償扭矩而計(jì)算出的值向加法器1805輸出。

而且，在加法器1805中，將執(zhí)行基于f/f補(bǔ)償?shù)臏p振控制處理所得的第3扭矩目標(biāo)值tm3*、和作為前述的f/b補(bǔ)償而計(jì)算出的值相加，由此計(jì)算抑制車(chē)輛的扭矩傳遞系統(tǒng)的振動(dòng)的電機(jī)扭矩指令值tm*。

此外，在減振控制模塊1701中進(jìn)行的減振控制可以是日本特開(kāi)2003-9566號(hào)公報(bào)所記載的減振控制，也可以是日本特開(kāi)2010-288332號(hào)公報(bào)所記載的減振控制。

另外，在同時(shí)使用減振控制(f/f補(bǔ)償器)時(shí)，能夠通過(guò)減振控制的算法而將第1實(shí)施方式中由式(6)表示的車(chē)輛模型gp(s)視為上述式(14)所示的傳遞特性gr(s)。具體而言，如圖19的控制模塊1901所示，能夠?qū)⒕哂袌D10的控制模塊901所示的h(s)/gp(s)的傳遞特性的濾波器視為具有h(s)/gr(s)的傳遞特性的濾波器。

下面，對(duì)同時(shí)使用減振控制(f/b補(bǔ)償器)的情況下的制動(dòng)扭矩推定值的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。

圖20是用于對(duì)同時(shí)使用減振控制時(shí)的制動(dòng)扭矩推定值的計(jì)算進(jìn)行說(shuō)明的框圖。

控制模塊2001對(duì)考慮了浪費(fèi)時(shí)間的電機(jī)轉(zhuǎn)速推定值的過(guò)去值進(jìn)行設(shè)定。此外，這里的浪費(fèi)時(shí)間為車(chē)輛的傳感器檢測(cè)延遲等。

控制模塊2002根據(jù)控制模塊2001中設(shè)定的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的過(guò)去值而實(shí)施減振控制(f/b補(bǔ)償器)處理gfb(s)，計(jì)算減振控制扭矩推定值tf/b。參照?qǐng)D21進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖21是用于對(duì)在控制模塊2002中進(jìn)行的減振控制(f/b補(bǔ)償器)處理gfb(s)的詳情進(jìn)行說(shuō)明的圖?？刂颇K2101是具有h(s)/gp(s)的傳遞特性的濾波器。如上所述，gp(s)是向車(chē)輛的扭矩輸入和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的傳遞特性的模型，h(s)是具有分母階數(shù)和分子階數(shù)之間的差值大于或等于模型gp(s)的分母階數(shù)和分子階數(shù)之間的差值的傳遞特性的低通濾波器?？刂颇K2102是具有傳遞特性gp(s)的濾波器，將控制模塊2101的輸出作為輸入，將實(shí)施濾波處理所得的值向減法器2100輸出。減法器2100從由控制模塊2102輸出的值中減去電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值的過(guò)去值，將進(jìn)行減法運(yùn)算所得的值向控制模塊2101輸出。由此，能夠根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值而計(jì)算出實(shí)施了減振控制(f/b補(bǔ)償器)處理的減振控制扭矩推定值tf/b。

此外，與圖15的步驟203a的減振控制處理相同地，減振控制(f/b補(bǔ)償器)可以是日本特開(kāi)2003-9566號(hào)公報(bào)所記載的減振控制，也可以是日本特開(kāi)2010-288332號(hào)公報(bào)所記載的減振控制。

返回至圖20繼續(xù)進(jìn)行說(shuō)明。在控制模塊2003中，根據(jù)制動(dòng)器制動(dòng)量b、減振控制扭矩指令值tf/b以及車(chē)輪速度ωm而實(shí)施式(12)所示的傳遞特性gb(s)的處理，由此計(jì)算減振控制后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值。而且，在圖7所示的加法器602中，將電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值與減振控制后的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值相加而對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值進(jìn)行校正。

以上，根據(jù)第2實(shí)施方式，在應(yīng)用抑制驅(qū)動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的減振控制的情況下，利用考慮了減振控制的傳遞特性的模型而計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度校正值。由此，在使用減振控制時(shí)，也能夠根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度推定值而高精度地取消制動(dòng)器制動(dòng)量。

本發(fā)明并不限定于上述的一個(gè)實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)各種變形、應(yīng)用。例如，在上述說(shuō)明中，對(duì)如下情況進(jìn)行了說(shuō)明，即，如果加速器操作量小于或等于規(guī)定值、且電動(dòng)車(chē)輛即將停車(chē)，則在電動(dòng)機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度降低的同時(shí)使電機(jī)扭矩指令值tm*收斂為外部干擾扭矩推定值td(或者零)。然而，車(chē)輪速度、車(chē)體速度、驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度等速度參數(shù)與電動(dòng)機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度成正比關(guān)系，因此可以在與電動(dòng)機(jī)4的旋轉(zhuǎn)速度成正比的速度參數(shù)降低的同時(shí)使電機(jī)扭矩指令值tm*收斂為外部干擾扭矩推定值td(或者零)。