JP2002101693A - 電動モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加速応答性をなるべく悪化させずに、加減速
操作に伴うトルク変化時のショックを緩和するモータ制
御を実現できる電動モータの制御装置を提供する。 【解決手段】 マイコン７はアクセルセンサ１３により
検出されたアクセル開度αに応じたトルク指示値（目標
トルク）を求め、ＳＲモータ３を目標トルクに達するま
で制御するために指示するトルク指示値を決める際の感
度を制御する。レゾルバ１６からの検出信号を基に得た
モータ回転数Ｎｍと、目標トルクとを基にＳＲモータ３
が力行か回生かを判断し、力行かつトルク指示増加（力
行減速）の条件を満たすモードＢのときにフィルタ時定
数を最小（Ｔ＝３）とし（感度最大）、回生かつトルク
指示「負」（回生減速）の条件を満たすモードＡのとき
にフィルタ時定数を最大（Ｔ＝１２７）とし（感度最
低）、４つの運転モードに応じた異なるフィルタ時定数
Ｔを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータの制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気自動車の走行用モータとして
ＳＲモータが使用されている。ＳＲモータを制御する場
合、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ
の信号に基づくアクセル開度に応じて目標トルクを求
め、目標トルクに至るまでに安定な制御を確保するため
に勾配をもたせたトルク指示値を逐次得るために感度調
整なされていた。そしてトルク指示値を基にインバータ
などの駆動回路に指令する電流指示値および通電角度指
示値を決めていた。感度は例えばフィルタ時定数で設定
し、従来はフィルタ時定数がある一定値に設定されてお
り、一定の感度が得られる設定が採用されていた。また
電気自動車では、走行中に減速するときには力行モード
から回生モードに切り換えられたときの回生電力を効率
よく回収するために、感度はトルク指示値の勾配が比較
的急になるような高めの値（フィルタ時定数）に設定と
されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アクセルペダ
ルを踏み込んで回生から力行に切り換わるときや、アク
セルペダルを離して力行から回生に切り換わるときのト
ルク変化が比較的大きく、運転者に許容限度を超える不
快なショックを与えるという問題があった。さらに力行
と回生の間の切り換わり時だけでなく力行におけるトル
ク指示値の増加・減少によってもトルク変化のショック
が大きいときがあり、このようなトルク変化も運転者に
不快なショックを与える恐れがあった。一方、このよう
なトルク変化時のショックを防ぐために感度を低く（鈍
く）設定すると、アクセルペダルを踏み込んだときにそ
の感度の低さから加速応答性が悪化するという問題があ
った。このように加速応答性の確保と減速ショックの抑
制との２つの要求を満足させる必要があった。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、加速応答性をなるべく
悪化させずに、加減速操作に伴うトルク変化時のショッ
クを緩和するモータ制御を実現できる電動モータの制御
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、電動モータと、前記電
動モータの加減速の操作をするための操作手段が操作な
されたときにその操作信号を基に前記電動モータを加減
速制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記電
動モータを前記操作信号の信号値（操作信号値）に応じ
た目標値に制御するときの感度を、予め複数設定された
運転モードに応じて変化させる感度変更手段を備えてい
ることを要旨とする。

【０００６】この発明によれば、操作手段が操作なされ
たときにその操作信号の信号値（操作信号値）を基に電
動モータは制御手段により加減速制御される。電動モー
タを操作信号値に応じた目標値に制御するときの感度
が、予め複数設定された運転モードに応じて感度変更手
段により変化される。運転モードに応じて感度を変える
ことにより、例えば操作手段を加速方向へ操作したとき
の電動モータの加速応答性を確保し（犠牲にせず）、操
作手段を減速方向へ操作したときの電動モータの減速シ
ョックを低減する制御が実現可能となる。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記運転モードは、前記電動モータに
付与するトルクが回転方向と同じ向きである正トルク
と、回転方向と逆向きである負トルクとの間の切り換わ
り過程のショックを、少なくとも正トルクから負トルク
への切り換わり時に緩和するようにモード設定および感
度設定がなされていることを要旨とする。なお、正トル
ク・負トルクは力行・回生に限定されない。

【０００８】この発明によれば、請求項１の発明におい
て、運転モードに応じて感度が変更されることで、電動
モータに付与するトルクが正トルクと負トルクとの間で
切り換わる過程のショックが、少なくとも正トルクから
負トルクへの切り換わり時に緩和される。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記運転モードは、前記電動モータに
付与するトルクが正トルクか負トルクかで分かれてお
り、前記正トルクのときの運転モードより負トルクのと
きの運転モードの方が前記感度が低く設定されているこ
とを要旨とする。

【００１０】この発明によれば、請求項２の発明におい
て、電動モータに正トルクを付与するときの運転モード
では、感度が相対的に高く、電動モータに負トルクを付
与するときの運転モードでは、感度が相対的に低い（鈍
い）。例えば操作手段を減速方向へ操作したときの電動
モータの正トルクから負トルクに切り換わったときの減
速ショックが緩和され、しかも操作手段が加速方向へ操
作されたときの電動モータの負トルクから正トルクに切
り換わった後の感度がよく加速応答性が犠牲にされな
い。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか一項に記載の発明において、前記運転モード
は、前記電動モータを加速させるか減速させるかで分か
れており、前記加速させるときの運転モードより減速さ
せるときの運転モードの方が前記感度が低く設定されて
いることを要旨とする。

【００１２】この発明によれば、請求項１〜３のいずれ
か一項の発明の作用に加え、電動モータを加速させると
きの運転モードよりも減速させるときの運転モードの方
が感度が低い（鈍い）。例えば操作手段を減速方向へ操
作したときの電動モータが減速するときの感度が鈍くそ
の際の減速ショックが緩和され、しかも操作手段を加速
方向へ操作したときの電動モータが加速するときの感度
が相対的によく加速応答性が犠牲にされ難い。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか一項に記載の発明において、前記電動モータは
電気車両に走行駆動用に設けられたもので、該電動モー
タのモータ回転数を検出する回転検出器を備えており、
前記操作信号値は前記操作手段としてのアクセル操作手
段の操作量を検出するアクセル検出器により検出された
アクセル開度であり、前記制御手段は、前記アクセル開
度に応じた目標トルクに制御するため、前記アクセル開
度と前記モータ回転数とを用いて決まる指示値を基に前
記電動モータをトルク制御するとともに、前記運転モー
ドは、前記アクセル操作手段がアクセル開度を小さくす
る方向へ操作されて力行から回生に移行するときのショ
ックを緩和するようにモード設定および感度設定がなさ
れていることを要旨とする。

【００１４】この発明によれば、制御手段は、アクセル
開度とモータ回転数とを用いて決まる指示値を基に目標
トルクを付与するように電動モータをトルク制御する。
この際、運転モードに応じて感度が変更されることによ
り、アクセル開度を小さくする方向へアクセル操作手段
が操作された際、電動モータが力行から回生に移行する
ときのショックが小さく抑えられる。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、前記制御手段は、前記指示値と前記モ
ータ回転数とを用いて前記電動モータが力行か回生かを
判断し、前記アクセル操作手段がアクセル開度を小さく
する方向へ操作されたときの回生中である運転モードの
ときの前記感度が他の運転モードに比べ低くなるように
設定されていることを要旨とする。

【００１６】この発明によれば、アクセル操作手段がア
クセル開度を小さくする方向へ操作されたときの回生中
である運転モードのときに、アクセル開度に応じた目標
トルクに制御するときの感度が他の運転モードに比べ低
く設定される。従って、アクセル操作手段がアクセル開
度を小さくする方向へ操作されたときに力行から回生に
移行するときのショックが、加速応答性をなるべく犠牲
にせず小さく抑えられる。

【００１７】請求項７に記載の発明は、請求項５又は６
のいずれか一項に記載の発明において、前記制御手段は
前記アクセル開度に応じた目標トルクに制御するときの
前記感度に応じたトルク指示値を逐次求めるものであっ
て、力行でトルク指示増加となる運転モードのときの感
度が一番高く、回生で目標トルクが負となる運転モード
のときの感度が一番低く設定されていることを要旨とす
る。

【００１８】この発明によれば、アクセル操作手段を加
速操作し、力行でトルク指示増加となる運転モードのと
きは感度が一番高くなるため、加速応答性が確保され
る。またアクセル操作手段を減速操作し、回生で目標ト
ルクが負となる運転モードのときは感度が一番低く（鈍
く）なるため、力行から回生に移行したときのショック
が緩和される。

【００１９】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、前記２つの運転モード以外に、力行で
トルク指示減少となる運転モードと、回生で目標トルク
が正となる運転モードがあり、当該２つの運転モードで
の各感度は、前記一番高い感度と一番低い感度との間の
範囲にそれぞれ設定されていることを要旨とする。

【００２０】この発明によれば、力行中ではアクセル操
作手段を減速操作したとき（トルク指示減少）の感度
が、加速操作時（トルク指示増加）の感度より低く（鈍
く）なる。このため、力行から回生に減速操作したとき
の減速ショックが一層緩和される。また回生中はアクセ
ル操作手段を加速操作したときの感度が減速操作時の感
度より高くなる。このため、回生から力行に加速操作し
たときの加速応答性が一層向上する。

【００２１】請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の
いずれか一項に記載の電動モータの制御装置において、
前記感度変更手段は、前記運転モードに応じた感度とな
るように、前記運転モードに応じてフィルタ時定数を異
ならせているフィルタ手段であることを要旨とする。

【００２２】この発明によれば、フィルタ手段により運
転モードに応じた異なるフィルタ時定数が設定されるこ
とで、目標値（目標トルク）に制御するときの感度が運
転モードに応じて変化する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した第１の
実施形態を図１〜図５に従って説明する。図１は、電気
自動車の走行駆動系の構成ブロック図を示す。

【００２４】電気車両としての電気自動車１は駆動輪２
に走行トルクを出力する走行駆動源としての電動モータ
としてＳＲモータ（スイッチド・リラクタンスモータ）
３を備えている。バッテリ４には例えば燃料電池や充電
式蓄電池などが使用される。ＳＲモータ３はＥＣＵ（電
子制御装置）５によりインバータ６を介して駆動制御さ
れる。ＥＣＵ５はマイクロコンピュータ（以下、単にマ
イコンと称す）７と、チョッパ回路８を備える。なお、
ＥＣＵ５及びインバータ６により制御手段が構成され
る。

【００２５】インバータ６はバッテリ電圧が印加される
ようにバッテリ４と接続され、その出力側はＳＲモータ
３に電気的に接続されている。インバータ６は駆動回路
９とスイッチング回路１０とを備える。マイコン７から
の指令信号に基づいてチョッパ回路８がチョッパ制御さ
れて、チョッパ回路８から駆動回路９を介してスイッチ
ング回路１０に入力される信号に基づきＳＲモータ３は
駆動制御される。

【００２６】ＳＲモータ３は３相モータで、３相コイル
の励磁タイミングを制御することによって駆動制御され
る。インバータ６はＳＲモータ３に対し内部の３相コイ
ルに励磁電流を給電するそれぞれ２本ずつの計６本の電
力線で接続されている。電流比較回路１１は電力線を流
れる電流値を検出する。チョッパ回路８は電流比較回路
１１から入力する電流検出信号を基に駆動回路９に送る
指令値を補正する。

【００２７】マイコン７は、操作手段及びアクセル操作
手段としてのアクセルペダル１２の操作量を検出するア
クセル検出器としてのアクセルセンサ１３から入力する
アクセル信号（アクセル開度α）と、バッテリ電圧検出
回路１４からのバッテリ電圧検出信号（バッテリ電圧Ｖ
ｂ）とをインタフェイス１５を介して入力する。またマ
イコン７は、ＳＲモータ３の回転を検出する回転検出器
としてのレゾルバ１６からの回転検出信号（モータ回転
数Ｎｍ）をインタフェイス１７を介して入力するように
なっている。

【００２８】マイコン７はそのメモリ１８に図３に示す
マップＭを記憶し、アクセルセンサ１３により検出され
たアクセル開度αを基にマップＭを参照して目標トルク
Reqtrq を求める。この目標トルクReq trq が、本実施
形態では、ＳＲモータ３を制御するための目標値（目標
トルク）に相当する。また、マイコン７は、バッテリ電
圧検出回路１４から検出されたバッテリ電圧値Ｖｂを得
るとともに、レゾルバ１６からの回転検出信号を基にモ
ータ回転数Ｎｍを得る。またメモリ１８には、トルク指
示値trq （ｎ）、モータ回転数Ｎｍ、バッテリ電圧Ｖｂ
の３つのパラメータを基に、電流指示値Ｉと、通電角度
θとを個別に求める２つのマップ（３次元マップ）（図
示せず）が記憶されている。なお、トルク指示値trq
（ｎ）は、目標トルクReq trq を目標とする制御を行う
うえにおいて実際に指示する指令値に相当する値であ
る。

【００２９】マイコン７は、３つのパラメータtrq
（ｎ），Ｎｍ，Ｖｂから決まる電流指示値Ｉと通電角度
θとからなる指令信号をチョッパ回路８に指令する。チ
ョッパ回路８はマイコン７から入力する指令信号（Ｉ，
θ）を基に、通電角度θに応じた所定の励磁タイミング
で電流指示値Ｉを３相コイルに順次通電する指令信号を
駆動回路９を介してスイッチング回路１０に出力する。

【００３０】図２はインバータ６の回路構成図を示す。
インバータ６は、３相（相１，相２，相３）のモータコ
イル（３相コイル）３１，３２，３３ごとの３つのスイ
ッチング回路１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを備えている。ス
イッチング回路１０はこれら３つの回路１０Ａ，１０
Ｂ，１０Ｃより構成される。各スイッチング回路１０
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにはバッテリ４からのバッテリ電圧
が印加されている。各スイッチング回路１０Ａ，１０
Ｂ，１０Ｃは、モータコイル３１，３２，３３の両側に
２つずつのスイッチング素子（トランジスタ）２１，２
２と、２つずつのダイオード２３，２４とを備えてい
る。

【００３１】各相における２つのスイッチング素子２
１，２２の各々のゲートには、相１では駆動回路４１
Ａ，４１Ｂが、相２では駆動回路４２Ａ，４２Ｂが、相
３では駆動回路４３Ａ，４３Ｂがそれぞれ信号電圧を出
力可能に接続されている。駆動回路９はこれら２つずつ
の駆動回路４１Ａ，４１Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，４３Ａ，
４３Ｂより構成される。また各スイッチング回路１０
Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと並列に１つずつのコンデンサＣ
１，Ｃ２，Ｃ３が接続され、またバッテリ４と並列にコ
ンデンサＣ４，Ｃ５，Ｃ６が接続されている。

【００３２】３相における各スイッチング素子２１，２
２の各々のゲートには、チョッパ回路８で生成された電
流指示値Ｉに応じたデューティ値（％）のＰＷＭ信号
が、通電角度θに応じた励磁タイミングで各相毎のモー
タコイル３１，３２，３３を順次通電させるタイミング
で入力される。このため、各モータコイル３１，３２，
３３には、電流指示値Ｉに応じたモータ電流が通電角度
θに応じた励磁タイミングで通電される。この励磁タイ
ミング（通電角度θ）は、ＳＲモータ３の回転駆動方向
に応じて決まり、正転指令時には各モータコイル３１，
３２，３３が正転時の通電タイミングの順序で励磁さ
れ、逆転指令時は各モータコイル３１，３２，３３の通
電タイミングが正転時と逆の順序となる。

【００３３】またＳＲモータ３が惰性回転してモータト
ルクが零トルクになるときのトルク指示値Ｔ（つまりア
クセル開度α）は、その時々のモータ回転数Ｎｍに応じ
て決まる。メモリ１８には、モータ回転数Ｎｍからその
回転数で零トルク（つまり惰性回転）となるトルク指示
値に相当する基準トルク値を求めるためのマップ（図示
せず）を記憶している。

【００３４】トルク指示値trq （ｎ）は、目標トルクRe
q_trqおよびフィルタ時定数Ｔを用いて、次式で表され
る。 trq （ｎ）＝（Ｔ・trq （ｎ−１）＋ Req_trq ）／（Ｔ＋１） … (1) 上記(1)式から分かるように、フィルタ時定数Ｔを大き
くするほど感度が鈍り、フィルタ時定数Ｔを小さくする
ほど感度が高まる。

【００３５】図４（ｂ）は、アクセル開度の変化に対す
るトルク変化の様子を時間に対して示したグラフであ
り、図４（ａ）に示すようなアクセル開度αの変化が時
間に対しなされた場合のトルク変化の様子を示してい
る。図４（ｂ）における零トルクライン（基準トルク値
Ｔo）はモータ回転数Ｎｍに応じて上下変動し、車速が
高速であるほど「零トルクライン」の値Ｔoが大きくな
る。

【００３６】マイコン７は、レゾルバ１６からの回転検
出信号を基にモータ回転方向を検出しており、モータ回
転方向と同じ向きのトルクを付与するときを「力行」、
モータ回転方向と逆向きのトルクを付与するときを「回
生」と判断する。つまり図４（ｂ）に示すように、前回
（現在）のトルク指示値trq（ｎ−１）が基準トルク値
Ｔo（零トルクライン）以上にあるときを「力行」、ト
ルク指示値trq（ｎ−１）が基準トルク値Ｔo（零トルク
ライン）を下回るときを「回生」と判断する。計算上
は、トルク指示値trq（ｎ−１）と基準トルク値Ｔoとの
差分の符号の正・負をみて、負のときに「回生」と判定
し、負でない（零または正）ときに「力行」と判定す
る。「回生」であるときには、レゾルバ１６からの回転
検出信号を基に得られるモータ回転方向と逆転方向のト
ルクを発生させる通電タイミングの順序で各相のモータ
コイル３１，３２，３３を通電し、ＳＲモータ３を逆転
トルクが発生するように制御する。また「力行」である
ときには、レゾルバ１６からの回転検出信号を基に得ら
れるモータ回転方向と同一方向のトルクを発生させる通
電タイミングの順序で各相のモータコイル３１，３２，
３３を通電し、ＳＲモータ３を正転トルクが発生するよ
うに制御する。この結果、ＳＲモータ３にはトルク指示
値trq（ｎ）に応じたトルクが発生する。

【００３７】加速応答性と減速ショック緩和度は、上記
(1)式中のフィルタ時定数Ｔ、つまり感度に依存する。
本実施形態では、アクセルペダル１２を踏んで力行中に
加速させるときは加速応答性をよくするために感度を最
も高くし（Ｔ＝３）、またアクセルペダル１２を離した
回生中は感度を最も低く（鈍く）設定している（Ｔ＝１
２７）。また力行中にアクセルペダル１２を離した力行
中の減速時は加速応答性に関係しないため加速時よりも
少し感度を低くしている（Ｔ＝７）。また回生中でもア
クセルペダル１２を踏んで目標トルクReq_trqが力行域
（基準トルク値Ｔo以上の範囲）になったときは、加速
ショックが幾分大きくなるものの加速応答性を重視する
ために感度を比較的高めに設定している（Ｔ＝１５）。

【００３８】すなわちアクセルペダル１２を踏んだ状態
から離すと「力行」から「回生」に切り換わり、この回
生への切り換わり時はＳＲモータ３の各相毎のモータコ
イル３１，３２，３３の励磁タイミングが回転方向と逆
回転するときのものとなる。この切り換わり時の減速シ
ョックは非常に大きい。これを制御のうえで感度を鈍ら
せることで減速ショックを緩和する。アクセルオフにし
ても回生トルクを０から徐々に小さく移行させる。トル
ク指示値がマイナスに向かう方は応答性が悪くても問題
ないが、加速のときは加速応答性が鈍るという問題がで
るので、加速のときは感度を高く設定し、アクセルオフ
にして回生になるときだけ感度を小（フィルタ時定数Ｔ
＝１２７）にする。

【００３９】ＳＲモータ３の加速時であるか減速時であ
るかは、トルク指示減少であるかトルク指示増加である
かを見て判断する。一つ前（現在）のトルク指示値trq
（ｎ−１）と今回のトルク指示値trq（ｎ）との差分を
見てトルク増加か減少かをみる。すなわち今回のトルク
指示値trq（ｎ）と、前回のトルク指示値trq（ｎ−１）
との差分をとり、その差分であるトルク指示変化Δtrq
（＝trq（ｎ）−trq（ｎ−１））が正か負かを見て、Δ
trq ＞０のときをトルク指示増加、Δtrq ＜０のときを
トルク指示減少とそれぞれ判断する。なお、上記手法に
替え、前回の目標トルクReq_trq（ｎ−１） と今回の目
標トルクReq_trq（ｎ）との差分をみてトルク指示増
加、トルク指示減少を判断する手法を採用してもよい。

【００４０】本実施形態では、上記４種類のフィルタ時
定数Ｔを４つの運転モードに対応付けて設定し、運転モ
ード（モードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に応じたフィルタ時定数
Ｔを選択するようにしている。各運転モードの判別方法
とフィルタ時定数Ｔとの対応は以下のように設定されて
いる。 モードＡ：「回生」かつトルク指示「負」（trq（ｎ−
１）＜ＴoかつReq_trq−Ｔo＜０）が成立したときにこ
のモードと判別し、このときフィルタ時定数Ｔ＝１２７
に設定する。 モードＢ：「力行」かつトルク指示増加（trq（ｎ−
１）≧ＴoかつΔtrq ＞０）が成立したときにこのモー
ドと判別し、このときフィルタ時定数Ｔ＝３に設定す
る。 モードＣ：「力行」かつトルク指示減少（trq（ｎ−
１）≧ＴoかつΔtrq ＜０）が成立したときにこのモー
ドと判別し、このときフィルタ時定数Ｔ＝７に設定す
る。 モードＤ：「回生」かつトルク指示「零または正」（tr
q（ｎ−１）＜ＴoかつReq_trq−Ｔo≧０）が成立したと
きにこのモードと判別し、このときフィルタ時定数Ｔ＝
１５に設定する。なお、ここで挙げたフィルタ時定数Ｔ
の数値は一例を示したに過ぎず、制御の仕方、または加
速応答性やショック低減に関する設計思想等に応じて適
宜変更可能である。またマイコン７により感度変更手段
が構成される。

【００４１】次にメモリ１８に記憶された図５に示すＳ
Ｒモータ制御プログラムについて説明する。ステップ１
０（以下、ステップを単にＳと記す）では、初期化をす
る。

【００４２】Ｓ２０では、前回の制御から１０msec. 経
過したか否かを判断する。つまり１０msec. 毎に制御を
するため、制御間隔の時間が経過したか否かを判断す
る。Ｓ３０では、アクセル開度αを読み込む。

【００４３】Ｓ４０では、アクセル開度αを目標トルク
Req_trq に変換する。つまりアクセル開度αを基にマッ
プ（図３）を参照して目標トルクReq_trq を求める。Ｓ
５０では、トルク指示＜０かつ回生中であるか否かを判
断する。トルク指示Req_trq −Ｔo＜０かつトルク指示t
rq（ｎ−１）−Ｔo ＜０であれば、モードＡの条件に適
合するので、Ｓ６０に移行する。一方、モードＡの の
条件に適合しないときはＳ７０に移行する。

【００４４】Ｓ６０では、フィルタ時定数Ｔ＝１２７に
設定する。Ｓ７０では、力行かつトルク指示増加である
か否かを判断する。つまりモードＢ（力行加速中）であ
るか否かを判断する。トルク指示trq（ｎ−１）−Ｔo
≧０かつトルク指示Δtrq ＞０であれば、モードＢの条
件に適合するので、Ｓ８０に移行する。一方、モードＢ
の条件に適合しないときはＳ９０に移行する。

【００４５】Ｓ８０では、フィルタ時定数Ｔ＝３に設定
する。Ｓ９０では、力行かつトルク指示減少であるか否
かを判断する。つまりモードＣ（力行減速中）であるか
否かを判断する。トルク指示trq（ｎ−１）−Ｔo ≧０
かつトルク指示Δtrq ＜０であれば、モードＣの条件に
適合するので、Ｓ１００に移行する。一方、モードＣの
条件に適合しないときはＳ１１０に移行する。

【００４６】Ｓ１００では、フィルタ時定数Ｔ＝７に設
定する。Ｓ１１０では、フィルタ時定数Ｔ＝１５に設定
する。つまり上記モードＡ〜Ｃ以外の場合で上記モード
Ｄ（回生加速中）に当たり（但し、力行でトルク指示変
化なしも含む）、このときはＴ＝１５に設定する。

【００４７】Ｓ１２０では、トルク指示のフィルタ演算
を実行する。すなわち前記(1)式に従って、トルク指示t
rq （ｎ）を算出する。(1)式中のＴの値に、上記Ｓ６
０，Ｓ８０，Ｓ１００，Ｓ１１０のいずれかで設定され
たフィルタ時定数Ｔの値が代入される。

【００４８】Ｓ１３０では、最終トルク指示trq （ｎ）
をモータへ出力する。すなわちトルク指示値trq
（ｎ）、モータ回転数Ｎｍ、バッテリ電圧Ｖｂの３つの
パラメータを基に２つのマップ（３次元マップ）を参照
し、電流指示値Ｉと通電角度θとを個別に求める。そし
てこの電流指示値Ｉと通電角度θがチョッパ回路８に指
令され、このとき回生であれば回生の通電タイミングの
通電角度θが指定され、一方、力行であれば力行の通電
タイミングの通電角度θが指定される。モータコイル３
１，３２，３３は指定された通電角度θに応じた励磁タ
イミングでトルク指示値trq （ｎ）に対応する電流指示
値Ｉで励磁される。

【００４９】こうして１０msec. 毎にその時々の運転モ
ードに応じて設定されるフィルタ時定数Ｔの値に応じ、
トルク指示値trq （ｎ）の感度が決まり、フィルタ時定
数Ｔが大きな値に設定されたときほど感度が鈍く、フィ
ルタ時定数Ｔが小さな値に設定されたときほど感度が高
くなる。なお、マイコン７とＳ５０〜Ｓ１１０の処理に
よりフィルタ手段が構成される。

【００５０】例えば図４（ａ）に示すように、アクセル
ペダル１２を踏み込んで加速した後、次にアクセルペダ
ル１２を離して減速した場合を例にすると次のようにモ
ータ制御がなされる。

【００５１】最初アクセルペダル１２を離した状態で
は、その時のモータ回転数Ｎｍに応じた零トルクライン
Ｔo が図４（ｂ）に示すように決まる。このときアクセ
ル開度αから決まるトルク指示値が零トルクラインＴo
を下回るため「回生」（trq（ｎ−１）−Ｔo＜０）にな
り、ＳＲモータ３が回生トルクで駆動される。このとき
トルク指示Req_trq−Ｔo＜０となりモードＡに該当する
ので、フィルタ時定数Ｔ＝１２７となる。

【００５２】時刻ｔ１でアクセルペダル１２を踏込む
と、まずトルク指示値trq（ｎ−１）が零トルクライン
Ｔo に達するまでの過程で、「回生」かつトルク指示増
加のモードＤとなり、フィルタ時定数Ｔ＝１５となる。
このため回生から力行に移行するまでの過程で比較的感
度が高くよい加速応答性が得られる。

【００５３】そしてトルク指示値trq（ｎ−１）が零ト
ルクラインＴo に達して「力行」になった後は、「力
行」かつトルク指示増加のモードＢとなり、フィルタ時
定数Ｔ＝３となる。このため、さらに感度が高くなって
トルク指示値trq（ｎ）が目標トルクReq_trqまで急上昇
し、非常によい加速応答性が得られる。

【００５４】そしてアクセルペダル１２の踏込量が一定
に保たれた後、次にアクセルペダル１２を離すと（時刻
ｔ２）、目標トルクReq_trqは一気に零トルクラインＴo
を大きく下回る。このとき、まず「力行」かつトルク
指示減少のモードＣとなり、フィルタ時定数Ｔ＝７とな
る。次に実際のトルク指示値trq（ｎ）が力行から回生
に切り換わると、「回生」かつトルク指示「負」のモー
ドＡとなり、フィルタ時定数Ｔ＝１２７となる。従っ
て、力行から回生に切り換わったときに一気に感度が鈍
くなって回生トルク勾配が緩やかになるため、アクセル
ペダル１２を一気に離したとしても減速ショックが小さ
く抑えられる。

【００５５】以上詳述したように本実施形態によれば、
以下の効果が得られる。 （１）アクセルペダル１２を離して力行から切り換わっ
た回生（モードＡ）では、フィルタ時定数Ｔを大きな値
（Ｔ＝１２７）に設定して感度を鈍くしたので、アクセ
ルペダル１２を離して力行から回生に切り換わる際の減
速ショックを小さく抑えることができる。また「力行」
かつトルク指示増加であるモードＢではフィルタ時定数
Ｔを小さな値（Ｔ＝３）に設定して感度を高くしたの
で、アクセルペダル１２を踏み込んだ際の加速応答性を
確保することができる。

【００５６】（２）また力行加速時のモードＢでフィル
タ時定数Ｔを最小（Ｔ＝３）とし、力行減速時のモード
Ｃでフィルタ時定数Ｔを中程度（Ｔ＝７）とし、「回
生」かつトルク指示「負」のモードＡでフィルタ時定数
Ｔを最大（Ｔ＝１２７）とした。よってドライビリティ
特性が良好となる。

【００５７】（３）さらにアクセルペダル１２を踏み込
んで回生から力行に切り換わるまでの過程であるモード
Ｄで、フィルタ時定数Ｔを小さく設定（Ｔ＝１５）し、
回生であっても感度を高くしたので、アクセルペダル１
２を離した状態から加速する際の加速応答性もよくな
る。よってこの点からもドライビリティ特性が良好とな
る。

【００５８】（４）フィルタ時定数Ｔをソフトウェア上
で変更するだけなので、制御が簡単であるうえ、設計変
更も簡単である。なお、実施形態は前記に限定されず、
例えば次の態様で実施してもよい。

【００５９】・ 力行から回生に切り換わった際のモー
ドＡについてのみフィルタ時定数Ｔを他より大きく（例
えばＴ＝１２７）し、それ以外のときは全て同じフィル
タ時定数Ｔ（例えばＴ＝３〜７）とすることもできる。
また４つのモードのうちモードＣ，Ｄのフィルタ時定数
Ｔを同じ値とし、３種類のフィルタ時定数Ｔを設定する
構成でもよい。また４つのモードの場合、モードＣ，Ｄ
のフィルタ時定数Ｔの大小関係を逆にしてもよい。

【００６０】・ 力行と回生の違いで運転モード分けを
したが、力行から回生への切り換わり過程（範囲）を１
つの運転モードに設定することもできる。例えばトルク
指示値trq（ｎ−１）と基準トルク値Ｔoとの差trq（ｎ
−１）−Ｔoが所定範囲内（−trq１≦trq（ｎ−１）−
Ｔo≦trq１）にあるときのフィルタ時定数Ｔを最大に設
定する。

【００６１】・ ソフトウェア上でデジタルフィルタを
実現した構成としたが、ハードウェアのデジタルフィル
タを設けて各モードに応じてフィルタ時定数Ｔを設定し
てもよい。

【００６２】・ 電動モータはＳＲモータに限定されな
い。力行と回生を制御する電動モータであれば足りる。
例えば交流誘導モータでもよい。さらに力行・回生制御
をする制御方式に限定されない。この場合、電動モータ
に付与されるトルクが正トルクか負トルクであるかを各
種検出値から間接的に求め、運転モードに応じて感度を
変更させる手法を採用してもよい。また負トルクはプラ
ギングでもよい。

【００６３】・ 電気自動車の電動モータのモータ制御
に適用することに限定されない。自動車以外の電気車両
でも適用してもよい。さらに車両のモータ制御にも限定
されない。

【００６４】前記実施形態等から把握できる請求項以外
の技術的思想を以下に記載する。 （１）請求項５又は６に記載の発明において、力行でト
ルク指示増加となる運転モードと、回生で目標トルクが
負となる運転モードとの２つを少なくとも備え、力行で
トルク指示増加の運転モードよりも、回生で目標トルク
が負の運転モードの方が前記感度を低くするように設定
されていることを要旨とする。

【００６５】（２）請求項１〜９のいずれか一項におい
て、前記電動モータは車体に走行駆動源として設けられ
たものであることを要旨とする。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜９に記載
の発明によれば、加速応答性をなるべく悪化させずに、
加減速操作に伴うトルク変化時のショックを低減するモ
ータ制御を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施形態における電気自動車の走行系の概
略構成図。

【図２】 インバータの電気回路図。

【図３】 アクセル開度から（目標）トルク指示値を得
るためのマップ。

【図４】 アクセル操作に伴うトルク変化時の感度を説
明するグラフ。

【図５】 モータ制御ルーチンのフローチャート。

【符号の説明】

１…電気車両としての電気自動車、３…電動モータとし
てのＳＲモータ、４…バッテリ、５…制御手段としての
ＥＣＵ、６…制御手段としてのインバータ、７…制御手
段を構成するとともに感度変更手段及びフィルタ手段と
してのマイコン、８…チョッパ回路、９…駆動回路、１
２…操作手段及びアクセル操作手段としてのアクセルペ
ダル、１３…アクセル検出器としてのアクセルセンサ、
１６…回転検出器としてのレゾルバ、１８…メモリ。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H115 PA01 PG04 PI13 PU10 PV03 PV09 QE01 QE08 QE10 QI04 QN02 SJ11 TO21 5H575 AA17 BB04 BB09 DD03 DD05 FF02 FF04 GG01 GG02 GG04 HA08 HB02 JJ03 KK05 KK09 LL04 LL22 LL31 5H576 AA01 AA15 BB09 CC02 CC04 DD02 DD04 DD09 EE09 EE10 EE11 FF02 FF04 GG01 GG02 GG04 GG05 HA02 HB02 JJ03 JJ17 JJ26 KK05 KK08 LL01 LL24 LL37 LL38 LL41 LL58

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータと、 前記電動モータの加減速の操作をするための操作手段が
   操作なされたときにその操作信号を基に前記電動モータ
   を加減速制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記電動モータを前記操作信号の信号
   値に応じた目標値に制御するときの感度を、予め複数設
   定された運転モードに応じて変化させる感度変更手段を
   備えていることを特徴とする電動モータの制御装置。
2. 【請求項２】 前記運転モードは、前記電動モータに付
   与するトルクが回転方向と同じ向きである正トルクと、
   回転方向と逆向きである負トルクとの間の切り換わり過
   程のショックを、少なくとも正トルクから負トルクへの
   切り換わり時に緩和するようにモード設定および感度設
   定がなされていることを特徴とする請求項１に記載の電
   動モータの制御装置。
3. 【請求項３】 前記運転モードは、前記電動モータに付
   与するトルクが正トルクか負トルクかで分かれており、
   前記正トルクのときの運転モードより負トルクのときの
   運転モードの方が前記感度が低く設定されていることを
   特徴とする請求項２に記載の電動モータの制御装置。
4. 【請求項４】 前記運転モードは、前記電動モータを加
   速させるか減速させるかで分かれており、前記加速させ
   るときの運転モードより減速させるときの運転モードの
   方が前記感度が低く設定されていることを特徴とする請
   求項１〜３のいずれか一項に記載の電動モータの制御装
   置。
5. 【請求項５】 前記電動モータは電気車両に走行駆動用
   に設けられたもので、該電動モータのモータ回転数を検
   出する回転検出器を備えており、前記操作信号値は前記
   操作手段としてのアクセル操作手段の操作量を検出する
   アクセル検出器により検出されたアクセル開度であり、
   前記制御手段は、前記アクセル開度に応じた目標トルク
   に制御するため、前記アクセル開度と前記モータ回転数
   とを用いて決まる指示値を基に前記電動モータをトルク
   制御するとともに、 前記運転モードは、前記アクセル操作手段がアクセル開
   度を小さくする方向へ操作されて力行から回生に移行す
   るときのショックを緩和するようにモード設定および感
   度設定がなされていることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか一項に記載の電動モータの制御装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記指示値と前記モー
   タ回転数とを用いて前記電動モータが力行か回生かを判
   断し、 前記アクセル操作手段がアクセル開度を小さくする方向
   へ操作されたときの回生中である運転モードのときの前
   記感度が他の運転モードに比べ低くなるように設定され
   ていることを特徴とする請求項５に記載の電動モータの
   制御装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は前記アクセル開度に応じ
   た目標トルクに制御するときの前記感度に応じたトルク
   指示値を逐次求めるものであって、 力行でトルク指示増加となる運転モードのときの感度が
   一番高く、回生で目標トルクが負となる運転モードのと
   きの感度が一番低く設定されていることを特徴とする請
   求項５又は６のいずれか一項に記載の電動モータの制御
   装置。
8. 【請求項８】 前記２つの運転モード以外に、力行でト
   ルク指示減少となる運転モードと、回生で目標トルクが
   正となる運転モードがあり、当該２つの運転モードでの
   各感度は、前記一番高い感度と一番低い感度との間の範
   囲にそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項７
   に記載の電動モータの制御装置。
9. 【請求項９】 前記感度変更手段は、前記運転モードに
   応じた感度となるように、前記運転モードに応じてフィ
   ルタ時定数を異ならせているフィルタ手段であることを
   特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電動モ
   ータの制御装置。