JPH1023614A

JPH1023614A - 電気自動車の走行制御装置

Info

Publication number: JPH1023614A
Application number: JP8171039A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Takeda; 敏彦武田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】走行モータの回転脈動による影響を排除し、走
行モータの出力トルク又は車両の走行速度を滑らかに制
御する。【解決手段】車両にはバッテリ１１からの給電により駆
動する走行モータ３０が搭載されており、この走行モー
タ３０は電子制御装置５０からのトルク指令に従ってそ
の駆動が制御される。走行モータ３０のモータ回転数は
回転数センサ４０により検出される。電子制御装置５０
内のＣＰＵ５２は、運転者によるアクセルペダル６０の
操作量に基づいて、走行モータ３０のトルク目標値を算
出する。また、ＣＰＵ５２は、走行モータ３０の回転情
報を用いて、当該走行モータ３０の回転脈動に同期させ
つつこのモータの回転脈動を抑制する方向に前記トルク
目標値を補正し、その補正後のトルク出力値により走行
モータ３０を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行モータにより
車両の車輪を駆動する電気自動車に係り、当該電気自動
車の走行制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の電気自動車では、その駆動源で
ある走行モータの駆動トルクにより車輪が回転し、車両
が走行する。ところが、こうした電気自動車では、走行
モータの回転が脈動し、搭乗者にとって不快な振動や騒
音を生ずるといった問題があった。また、車両が微速運
転される際には、走行モータの出力トルクが負荷トルク
（目標トルク）に対して周期的に上下変動し、走行モー
タの起動と停止とが繰り返される。その結果、かかる場
合にもやはり振動や騒音を生ずる。

【０００３】そこで、上記問題を解消するべく、例えば
特公平６−４０６８１号公報の「交流モータ制御装置」
では、車両始動時（車両の微速運転時）における走行モ
ータの振動防止が図られている。つまり、上記公報の制
御装置では、上述したように走行モータが起動と停止と
を繰り返すことがないよう、走行モータの出力トルクを
負荷トルクより多めに出力し、不快な振動等を解消する
ことが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、電気自動車
における走行モータについては、未だ出力トルクの脈動
に関する問題が残されている。即ち、一般に走行モータ
のトルク制御は、アクセルペダルの踏み込み操作量情報
やモータ回転数情報に基づいて行われるが、車両走行時
（特に、始動時や加速時）には、走行モータの取付けに
起因して回転脈動が発生する。そして、かかる回転脈動
が発生した場合には、それがモータ回転数を検出するた
めの回転数センサの回転検出値の脈動として現れ、こう
して回転検出値が脈動するとトルク変動を収束させるこ
とができないばかりか、却ってトルク変動が増幅される
おそれもあった。

【０００５】より具体的に説明すれば、走行モータが車
体側に固定されたステータと当該ステータの磁界の変化
により回転するロータとから構成され、これらステータ
及びロータの相対的な回転差からモータ回転数を検出す
る場合において、走行モータが共振振動を生ずると、前
記の如く検出されるモータ回転数に共振成分が重畳さ
れ、当該モータ回転数が見かけ上変動する。この場合、
一般には車両のアクセル操作量とモータ回転数とから走
行モータの出力トルクが制御されるため、前記の如くモ
ータ回転数が変動すると、その影響を受けて出力トルク
が脈動し、結果として車両のうねりや騒音等が発生す
る。

【０００６】なお、上記の如く走行モータの回転脈動を
原因とする車両のうねりや騒音等の問題は、車両の走行
速度を制御する場合にも生じ、かかる車両の速度制御時
にも懸案事項となっていた。

【０００７】本発明はこのような問題点を解決するもの
で、走行モータの回転脈動による影響を排除し、走行モ
ータの出力トルク又は車両の走行速度を滑らかに制御す
ることができる電気自動車の走行制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、運転者によるアクセル
操作量に基づいて、走行モータの駆動トルク又は車両の
走行速度を制御する電気自動車の走行制御装置におい
て、前記走行モータの回転情報を取得するモータ回転情
報取得手段を備える一方、該情報取得手段により得られ
た前記走行モータの回転情報を用いて、当該走行モータ
の回転脈動に同期させつつこのモータの回転脈動を抑制
する方向に前記走行モータの駆動トルク又は車両の走行
速度を補正することを要旨としている。

【０００９】かかる場合、走行モータの取付けに起因し
て回転脈動が発生したとしても、当該走行モータの回転
脈動に同期させながらモータトルク又は車両の走行速度
を補正することにより、当該走行モータの回転脈動によ
る影響を排除することができる。その結果、走行モータ
の出力トルク又は車両の走行速度を滑らかに制御するこ
とができる。この場合、車両に生じる振動や騒音を大幅
に低減させることができる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明では、運転者
によるアクセル操作量に基づいて走行モータの駆動トル
クを算出する駆動トルク算出手段を備え、該算出された
駆動トルクにより前記走行モータが制御されることを前
提とする。そして、モータ回転情報取得手段は、走行モ
ータの回転数を逐次検出すると共に、該逐次検出したモ
ータ回転数の平均値を算出し、これらモータ回転数の検
出値及び平均値を回転情報として取得する。トルク補正
量設定手段は、走行モータの回転脈動に同期した所定の
トルク補正量を設定する。トルク補正手段は、モータ回
転情報取得手段により得られた前記走行モータの回転情
報を用い、且つ前記トルク補正量設定手段に設定された
トルク補正量に基づいて前記駆動トルク算出手段により
算出された走行モータの駆動トルクを補正する。

【００１１】つまり、上記構成において、逐次検出され
るモータ回転数は走行モータの車両への取付けに起因す
る回転脈動成分を含む回転数であり、これに対して前記
検出されたモータ回転数の平均値（若しくは、なまし
値）は、実際のモータ回転数の回転脈動成分を平滑化し
た回転数であって走行モータの安定回転状態下での目標
値（目標回転数）に相当する。また、モータ回転数の検
出値及びその平均値の差或いは比もモータ回転情報とし
て利用できる。この場合、これらモータ回転情報を用い
つつ、走行モータの回転脈動に同期したトルク補正量に
よりモータ駆動トルクを補正することにより、走行モー
タの回転脈動を抑制する方向に駆動トルクを補正するこ
とができる。その結果、走行モータの回転脈動による影
響を排除し、走行モータの出力トルクを滑らかに制御す
ることができる。この場合、車両に生じる振動や騒音を
大幅に低減させることができる。

【００１２】請求項３に記載の発明では、トルク補正量
設定手段により設定されるトルク補正量を、前記走行モ
ータの既知の回転脈動パターンとして予め記憶させてい
る。つまり、走行モータの振動時における共振周波数は
車両個々の特性として予め求めることができる。そこで
上記の如くトルク補正量を回転脈動パターンとして与え
れば、より簡易的にトルク補正を実施することができ
る。

【００１３】請求項４に記載の発明では、前記走行モー
タの既知の回転脈動パターンとして予め記憶されている
トルク補正量の振幅を、当該回転脈動パターンによるト
ルク補正後の回転脈動周期に同期した回転変化量に応じ
て学習するようにしている。この場合、制御誤差の発生
を抑制することができる。

【００１４】請求項５に記載の発明では、前記トルク補
正量設定手段は、前記モータ回転情報取得手段により得
られた前記走行モータの回転情報に応じてトルク補正量
を設定するようにしている。この場合、モータ回転情報
（例えば、モータ回転数の検出値及びその平均値の偏
差、或いはモータ回転数の検出値及びその平均値の比）
に対応したトルク補正量を設定することにより、さらに
最適にモータ回転数の共振を抑制することができる。

【００１５】請求項６に記載の発明では、前記走行モー
タの始動開始当初において、前記検出したモータ回転数
と前記算出したモータ回転数の平均値とが一致するまで
は前記トルク補正量による駆動トルクの補正を禁止する
ようにしている。つまり、走行モータの始動開始当初
は、走行モータの回転脈動とトルク補正とを同期させる
のが困難になる。そこで、モータ回転数の検出値とその
平均値（目標値）とが最初に一致したタイミングにて同
期を図るようにし、その同期のタイミングが判るまでは
トルク補正を禁止している。この場合、走行モータの回
転脈動とトルク補正の位相ズレが回避できる。

【００１６】請求項７に記載の発明では、前記走行モー
タの回転脈動と同走行モータの駆動トルクとの周期がマ
ッチングしているか否かを判別し（判別手段）、走行モ
ータの回転脈動と同走行モータの駆動トルクとの周期が
マッチングしていない旨が判別された場合、前記トルク
補正量設定手段により設定されるトルク補正量を設定し
直すようにしている。この場合にも、走行モータの回転
脈動とトルク補正の位相ズレが回避できる。

【００１７】一方、電気自動車の制御装置においては、
車両走行時における制御対象として走行トルクの駆動ト
ルクの他に、車両の走行速度が適用されることもある。
そこで、請求項８に記載したように、前記走行モータの
駆動トルクに代えて、車両の走行速度に応じて電気自動
車の走行を制御する。具体的に説明すれば、車両走行速
度の目標値は運転者によるアクセル操作量に応じて決定
される。また、走行モータの回転脈動に同期した所定の
速度補正量を設定しておき、この速度補正量を用いて車
両の速度目標値を補正する。かかる場合においても、ト
ルク制御時と同様に、車両の振動や騒音を抑制し、滑ら
かな車両走行が実現できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を詳細に説明する。（第１の実施の形態）図２は、本実施の形態における電
気自動車の全体を示す概略構成図である。図２におい
て、車両１の四隅には前輪２ａ，２ｂ及び後輪３ａ，３
ｂが配設され、各々に対向する車輪は車軸４，５により
連結されている。前輪２ａ，２ｂの車軸４中央部には、
ディファレンシャルギヤ６が配設されており、このディ
ファレンシャルギヤ６には、交流モータからなる走行モ
ータ３０の駆動軸７が接続されている。つまり、走行モ
ータ３０が駆動（回転）すると、その駆動力は駆動軸
７、ディファレンシャルギヤ６及び車軸４を介して前輪
２ａ，２ｂに直接的に伝達され、車両１が前進方向又は
後退方向に走行するようになっている。

【００１９】また、車両１には、定格１９２Ｖ（１２Ｖ
×１６）、或いは定格２８８Ｖ（１２Ｖ×２４）程度の
高電圧を出力するバッテリ１１（直流電源）が搭載され
ており、同バッテリ１１は本電気自動車の主電源の役割
をなす。さらに、車両１には、前記走行モータ３０の駆
動トルクを制御して車両１を走行させるためのインバー
タ回路２０及び電子制御装置５０が搭載されている。

【００２０】次に、本実施の形態における電気自動車シ
ステムの電気的構成を図１を参照しながら説明する。図
１において、バッテリ１１の直流出力電圧は、インバー
タ回路２０によって３相交流に変換され、該変換された
Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３相交流電流によって走行モー
タ３０が回転駆動される。

【００２１】一方、走行モータ３０には回転数センサ４
０が設けられ、同センサ４０により検出されたモータ回
転数情報ＮＭはマイクロコンピュータ等からなる電子制
御装置５０に取り込まれる。この回転数センサ４０とし
ては、レゾルバのような誘導型素子やロータリエンコー
ダ等が用いられる。

【００２２】回転数センサ４０の一例としてのレゾルバ
の概略について、図３を用いて説明する。図３におい
て、走行モータ３０は、円筒状をなし車体に固定された
ステータ３０ａと、該ステータ３０ａ内に収容されたロ
ータ３０ｂとを有している。ロータ３０ｂには前記ディ
ファレンシャルギヤ６に連結される駆動軸７が接続され
ている。ステータ３０ａ内壁には複数個のコイル４１が
配設され、そのコイル４１に対向するようにしてロータ
３０ｂ側には永久磁石４２が配設されている。この場
合、コイル４１及び永久磁石４２により回転数センサ４
０としての役割を担うレゾルバが構成されている。

【００２３】そして、前記ステータ３０ａに固定された
コイル４１の入力部に外部からの励磁電圧が印加される
と、当該コイル４１の出力部からは、ロータ３０ｂの回
転位置に応じたモータ回転数情報ＮＭを取り出すことが
できる。つまり、本構成の回転数センサ４０では、相対
向するコイル４１及び永久磁石４２により、ステータ３
０ａとロータ３０ｂとの相対的な回転位置を検出する。
こうして得られたモータ回転数情報ＮＭは所定間隔で逐
次、電子制御装置５０の後述するＣＰＵ５２において演
算されるようになっている。

【００２４】またこの電子制御装置５０には、アクセル
ペダル６０に設けられたアクセルセンサ６１によって検
出されるアクセル位置情報ＡＣＬや、ブレーキペダル８
０に設けられたブレーキセンサ８１によって検出される
ブレーキ位置信号ＢＲＫも併せ取り込まれる。そして、
電子制御装置５０では、この取り込まれるアクセル位置
信号ＡＣＬ等に対応したモータ回転速度が得られるよ
う、上記モータ回転数情報ＮＭを監視しつつ、上記イン
バータ回路２０による直流−交流変換動作を制御する。

【００２５】基本的にはこうした構成を有する電気自動
車にあって、走行モータ３０の電流供給線３１ａ，３１
ｂ，３１ｃにはそれぞれ電流センサ７０ａ，７０ｂ，７
０ｃが配設されており、これらセンサ７０ａ〜７０ｃは
それら供給される３相交流電流の電流レベルや電流位相
を検出する。そして、その検出された電流レベルや電流
位相を示す各相の電流情報ＩＵ，ＩＶ，ＩＷはそれぞ
れ、電子制御装置５０の入力処理回路５１に取り込まれ
る。

【００２６】インバータ回路２０は、例えばＩＧＢＴ
（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）等からなるス
イッチング素子２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３
ａ，２３ｂと、これらスイッチング素子を駆動するＩＧ
ＢＴゲート駆動回路２４とを有して構成されている。こ
こで、ＩＧＢＴゲート駆動回路２４は、上記電子制御装
置５０から付与されるパルス幅変調信号ＵＵ，ＵＶ，Ｕ
Ｗに基づいて上記スイッチング素子のスイッチング動作
（チョッパー動作）を制御する。

【００２７】電子制御装置５０のＣＰＵ５２では、上記
インバータ回路２０による直流−交流変換動作を制御す
る際、これら電流センサ７０ａ〜７０ｃによって検出さ
れる電流情報ＩＵ、ＩＶ、及びＩＷを併せモニタしつ
つ、その電流位相等についての更に木目の細かい制御を
実施する。この制御信号としては通常、パルス幅変調回
路（ＰＷＭ回路）５３により３相交流電流の各相に対応
したパルス幅変調信号ＵＵ，ＵＶ，ＵＷが生成され、こ
れら各パルス幅変調信号ＵＵ，ＵＶ，ＵＷが電子制御装
置５０からインバータ回路２０に対して付与される。

【００２８】また、ＣＰＵ５２は、車両走行時及び車両
停止時における走行モータ３０の要求トルク量を決定す
ると共に、このトルク量に相当する走行モータ３０の要
求電流を算出する。そして、この要求電流と検出電流の
偏差が「０」になるように走行モータ３０への印加電圧
指令をパルス幅変調回路５３に出力する。メモリ５４
は、周知のＲＯＭ，ＲＡＭ，バックアップＲＡＭ等から
構成されている。

【００２９】次に、本実施の形態の作用を図４及び図５
を用いて説明する。図４は、本実施の形態における走行
モータ３０のトルク制御手順を示すフローチャートであ
る。なお、本フローは、イグニッションキーのＯＮ操作
に伴いＣＰＵ５２により実行されるものであって、その
詳細は後述する。

【００３０】また一方で、図５は本実施の形態の作用を
より具体的に示すタイムチャートであり、特に車両の始
動当初におけるモータ回転数及び出力トルクの変化の様
子を示す。ここで、図５には、回転数センサ４０による
検出結果から実際に得られた回転数（以下、実回転数Ｎ
ＭＲという）と、この実回転数ＮＭＲの脈動成分を除去
すべく、なまし演算を施して得られた回転数ＮＭＴとを
示す。なお、以下の記載では「ＮＭＴ」を目標回転数と
いう。

【００３１】つまり、図５に実線で示す実回転数ＮＭＲ
は、走行モータ３０の共振作用により所定周波数で脈動
しており、アクセルペダル８０の踏み込み操作による車
両加速時及び定速走行時のいずれの場合においても、略
同様の脈動成分を含んでいる。これに対して、図に破線
で示す目標回転数ＮＭＴは、下記の式（１）を用いてな
まし演算を行うことにより、実回転数ＮＭＲの脈動成分
を排除した値となっている。

【００３２】ＮＭＴi ＝ＮＭＴi-1 ＋（ＮＭＲi −ＮＭＴi-1 ）／ｎ・・・（１）但し、ｎはなまし回数を表す。上記なまし演算は、所定
の割り込み処理により一定間隔で実施され、このなまし
値（目標回転数ＮＭＴ）は、実回転数ＮＭＲを平滑化し
た平均値に相当する。

【００３３】一方、同図５には、アクセルペダル８０の
踏み込み操作量に応じて決定されるトルク目標値ＴＲＱ
１と、前記実回転数ＮＭＲの脈動成分に同期して与えら
れるトルク出力値ＴＲＱ２とが示されており、トルク出
力値ＴＲＱ２は実回転数ＮＭＲの回転脈動（共振振動）
に同期し、この共振振動を抑制する方向に所定の振幅を
有する値となっている。なお、図中の時間ｔ１，ｔ２，
ｔ３，ｔ４はそれぞれ、実回転数ＮＭＲとトルク出力値
ＴＲＱ２とが同期（マッチング）しているタイミングを
示している。

【００３４】以下、図５のタイムチャートを参照しなが
ら図４のフローチャートを説明する。さて、図４のフロ
ーがスタートすると、ＣＰＵ５２は、先ずステップ１１
０でメモリ内の各種データを初期化する等のイニシャル
処理を実施し、続くステップ１２０で車両１の運転情報
（モータ回転数情報ＮＭ，アクセル位置信号ＡＣＬ，ブ
レーキ位置信号ＢＲＫ等）を読み込む。さらに、ＣＰＵ
５２は、ステップ１３０でその時のアクセル位置信号Ａ
ＣＬに基づいてトルク目標値ＴＲＱ１を算出する。ま
た、ＣＰＵ５２は、ステップ１４０でその時の目標回転
数ＮＭＴと実回転数ＮＭＲとが一致したのがＩＧ＝ＯＮ
から最初であるか否かを判別する。

【００３５】かかる場合、ＩＧ＝ＯＮ当初は、ステップ
１４０が肯定判別されるため、ＣＰＵ５２はステップ１
５０に進み、トルク出力値ＴＲＱ２を前記トルク目標値
ＴＲＱ１とする。つまり、図５の時間ｔ１以前におい
て、実回転数ＮＭＲは目標回転数ＮＭＴ（なまし値）に
対して脈動しているが、かかる期間においては実回転数
ＮＭＲの共振振動に同期したトルク出力を付与するのは
困難である。そのため、時間ｔ１以前の期間では、取り
敢えずその時のトルク目標値ＴＲＱ１により走行モータ
３０を制御する。そして、ステップ１５０の処理後、Ｃ
ＰＵ５２はステップ１２０に戻る。

【００３６】その後、ＣＰＵ５２は、再びステップ１２
０，１３０の処理を行ってトルク目標値ＴＲＱ１を算出
する。そして、図５の時間ｔ１になるとステップ１４０
が否定判別され、ＣＰＵ５２はステップ１６０に進む。
つまり、この時間ｔ１以降においては、実回転数ＮＭＲ
の共振振動成分に同期したトルク制御が行われることと
なる。

【００３７】ＣＰＵ５２は、ステップ１６０で実回転数
ＮＭＲの脈動とトルク出力値ＴＲＱ２の脈動とがマッチ
ングしているか否かを判別する。このステップ１６０で
は、主に実回転数ＮＭＲの位相とトルク出力値ＴＲＱ２
の位相とから、両者が同期しているかどうかを判別す
る。この場合、図５の時間ｔ２，ｔ３，ｔ４の各タイミ
ングに示すように、実回転数ＮＭＲとトルク出力値ＴＲ
Ｑ２とが完全にマッチングしていれば、ＣＰＵ５２はス
テップ１６０を肯定判別してステップ１７０に進む。

【００３８】ＣＰＵ５２は、ステップ１７０で下記の式
（２）に示すように、前記ステップ１３０にて算出した
トルク目標値ＴＲＱ１に予め設定されているトルク補正
関数ｆ（ｔ）を加算し、その加算結果をトルク出力値Ｔ
ＲＱ２とする。ここで、トルク補正関数ｆ（ｔ）は、時
間ｔを変数とする関数であって、走行モータ３０の共振
周波数を既知としてその共振周波数に同期する関数とし
て与えられる。

【００３９】ＴＲＱ２＝ＴＲＱ１＋ｆ（ｔ）・・・（２）ステップ１７０の処理後、ＣＰＵ５２はステップ１２０
に戻る。一方、実回転数ＮＭＲとトルク出力値ＴＲＱ２
とがマッチングしておらず、ステップ１６０が否定判別
された場合、ＣＰＵ５２はステップ１８０に進み、トル
ク補正関数ｆ（ｔ）をリセットする。具体的には、実回
転数ＮＭＲとトルク出力値ＴＲＱ２とがマッチングする
ように、トルク補正関数ｆ（ｔ）の位相を進角側或いは
遅角側のいずれかに移行させる。そして、ステップ１８
０の処理後、ＣＰＵ５２は、ステップ１７０で前記の式
（２）を用いてトルク出力値ＴＲＱ２を算出する。

【００４０】次に、本実施の形態により得られる効果を
説明する。（ａ）本実施の形態では、走行モータ３０の取付けに起
因して回転脈動が発生した場合において、当該走行モー
タ３０の回転脈動に同期させながらモータトルクを補正
するようにした。その結果、走行モータ３０の回転脈動
による影響を排除し、走行モータ３０の出力トルクを滑
らかに制御することができる。この場合、車両１に生じ
る振動や騒音を大幅に低減させることができる。

【００４１】（ｂ）また、本実施の形態では、走行モー
タ３０の実回転数ＮＭＲを逐次検出すると共に、該逐次
検出した実回転数ＮＭＲのなまし演算により目標回転数
ＮＭＴを算出した。そして、これら実回転数ＮＭＲ，目
標回転数ＮＭＴをモータ回転情報として使用した。その
ため、走行モータ３０の回転脈動に同期したモータ回転
情報が簡単に取得でき、それをトルク制御により良く反
映させることができる。つまり、如何なる場合において
も、走行モータ３０の回転脈動を抑制する方向にモータ
出力トルクを補正することが可能となる。

【００４２】（ｃ）また、走行モータ３０の始動開始当
初において、実回転数ＮＭＲと目標回転数ＮＭＴとが最
初に一致するまでは駆動トルクの補正を禁止するように
した（図４のステップ１４０，１５０）。つまり、走行
モータ３０の始動開始当初は、当該走行モータ３０の回
転脈動とトルク補正（トルク出力値ＴＲＱ２）とを同期
させるのが困難であるが、実回転数ＮＭＲと目標回転数
ＮＭＴとが最初に一致したタイミングにて同期を図るこ
とにより、走行モータ３０の回転脈動とトルク補正との
位相ズレが回避できる。

【００４３】（ｄ）さらに、走行モータ３０の回転脈動
と同走行モータ３０の駆動トルク（トルク出力値ＴＲＱ
２）との周期がマッチングしているか否かを判別し、走
行モータの回転脈動と同走行モータの駆動トルクとの周
期がマッチングしていない旨が判別された場合、トルク
補正関数ｆ（ｔ）を設定し直すようにした（図４のステ
ップ１６０，１８０）。この場合にも、走行モータ３０
の回転脈動とトルク補正の位相ズレが回避できる。

【００４４】（第２の実施の形態）次に、本発明におけ
る第２の実施の形態を図６〜図８を用いて説明する。但
し、本実施の形態の構成において、上述した第１の実施
の形態と同等であるものについては図面に同一の記号を
付すと共にその説明を簡略化する。そして、以下には第
１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００４５】図６は、本実施の形態における走行モータ
３０のトルク制御手順を示すフローチャートである。な
お、本フローは、イグニッションキーのＯＮ操作に伴い
ＣＰＵ５２により実行される。また、図７は車両の始動
当初におけるモータ回転数の変化の様子を示すタイムチ
ャートである。

【００４６】本実施の形態ではその特徴として、図７に
示すように、その時々の実回転数ＮＭＲから目標回転数
ＮＭＴを減算して偏差ΔＮＭを算出し（ΔＮＭ＝ＮＭＲ
−ＮＭＴ）、この偏差Δに応じてトルク目標値ＴＲＱ１
を補正するためのトルク補正量を設定するようにしてい
る。

【００４７】以下、図６のフローチャートを用いて本実
施の形態の作用を説明することとするが、同フローのス
テップ２１０〜２５０の処理は既述した図４のステップ
１１０〜１５０の処理と同様である。そのため、ここで
はステップ２１０〜２５０の詳細な説明を割愛する。

【００４８】さて、図６のフローがスタートすると、Ｃ
ＰＵ５２は、前記第１の実施の形態と同様に、ステップ
２１０でイニシャル処理を実施し、続くステップ２２０
で車両１の運転情報（モータ回転数情報ＮＭ，アクセル
位置信号ＡＣＬ等）を読み込み、さらに、ステップ２３
０でその時のアクセル位置信号ＡＣＬに基づいてトルク
目標値ＴＲＱ１を算出する。また、ＣＰＵ５２は、ステ
ップ２４０でその時の目標回転数ＮＭＴと実回転数ＮＭ
Ｒとが一致したのがＩＧ＝ＯＮから最初であるか否かを
判別し、ステップ２４０が肯定判別されると、ステップ
２５０でトルク出力値ＴＲＱ２を前記トルク目標値ＴＲ
Ｑ１とする。その後、ＣＰＵ５２は、再びステップ２２
０，２３０の処理を行ってトルク目標値ＴＲＱ１を算出
し、ステップ２４０が否定判別されるとステップ２６０
に進む。

【００４９】そして、ＣＰＵ５２は、ステップ２６０で
実回転数ＮＭＲと目標回転数ＮＭＴとの偏差ΔＮＭが
「０」よりも大きいか否かを判別する。この場合、ΔＮ
Ｍ＞０であれば、ＣＰＵ５２はステップ２７０に進み、
下記の式（３）を用いてトルク出力値ＴＲＱ２を算出す
る。また、ΔＮＭ≦０であれば、ＣＰＵ５２はステップ
２８０に進み、下記の式（４）を用いてトルク出力値Ｔ
ＲＱ２を算出する。

【００５０】ＴＲＱ２＝ＴＲＱ１−Ｋ１・・・（３）ＴＲＱ２＝ＴＲＱ１＋Ｋ１・・・（４）上記式（３），（４）において、「Ｋ１」はその１周期
が走行モータ３０の共振振動の周波数に同期し、且つ振
幅が予め設定された所定の回転脈動パターンを有するト
ルク補正量である。このトルク補正量Ｋ１は、走行モー
タ３０の共振周波数が車両１の個々の特性から既知であ
るとして、予めメモリ５４に記憶されている。

【００５１】つまり、実回転数ＮＭＲが目標回転数ＮＭ
Ｔを上回る場合であれば（例えば、図７の時間ｔ１
１）、上記式（３）を用いてトルク出力値ＴＲＱ２が算
出され、実回転数ＮＭＲが目標回転数ＮＭＴを下回る場
合であれば（例えば、図７の時間ｔ１２）、上記式
（４）を用いてトルク出力値ＴＲＱ２が算出される。上
記いずれの場合にも、モータ回転変動を抑制する方向に
トルク目標値ＴＲＱ１が補正されることとなる。ステッ
プ２７０，２８０の処理後、ＣＰＵ５２はステップ２２
０に戻る。

【００５２】本第２の実施の形態によれば、上記第１の
実施の形態と同様に、走行モータ３０の回転脈動による
影響を排除し、走行モータ３０の出力トルクを滑らかに
制御することができる。この場合、車両１に生じる振動
や騒音を大幅に低減させることができる。また、本実施
の形態では特に、トルク補正量「Ｋ１」を、走行モータ
３０の既知の回転脈動パターンとして予め記憶してお
き、その「Ｋ１」を用いてトルク補正を実施した。その
ため、より簡易的な手法にてトルク補正を実施すること
ができる。

【００５３】なお、本第２の実施の形態において、上記
式（３），（４）で使用したトルク補正量Ｋ１をモータ
回転数の偏差ΔＮＭを変数としたトルク補正関数ｆ（Δ
ＮＭ）に変更してもよい。この場合、トルク出力値ＴＲ
Ｑ２は次の式（５）を用いて算出される。

【００５４】ＴＲＱ２＝ＴＲＱ１＋ｆ（ΔＮＭ）・・・（５）図８は、式（５）を用いて走行モータ３０のトルク制御
を実施するための制御手順を示すフローチャートであ
る。図８では、前記図６のステップ２１０〜２５０が同
じであって、図６のステップ２６０〜２８０をステップ
３００に変更している。つまり、図８のステップ３００
では、前記式（５）を用いてトルク出力値ＴＲＱ２を算
出する。この場合、モータ回転情報としてのモータ回転
数の偏差ΔＮＭに対応したトルク補正量を設定すること
により、さらに最適にモータ回転数の共振を抑制するこ
とができる。

【００５５】また、トルク出力値ＴＲＱ２を算出する数
式を下記の式（６）のように変更してもよい。ＴＲＱ２＝ＴＲＱ１＋ΔＮＭ・Ｋ・・・（６）但し、上記式（６）の「Ｋ」は、走行モータ３０の既知
の回転脈動パターンを有するトルク補正係数である。そ
して、本式（６）によれば、モータ回転数の偏差ΔＮＭ
に比例した値「ΔＮＭ・Ｋ」がトルク補正量に相当す
る。

【００５６】（第３の実施の形態）次に、本発明におけ
る第３の実施の形態について図９を参照しながら説明す
る。本実施の形態ではその特徴として、目標回転数ＮＭ
Ｔと実回転数ＮＭＲとの比に応じてトルク補正量を設定
するようにしている。例えば図９の任意の時間ｔ２１に
おいて、目標回転数ＮＭＴ＝ｎｍ１，実回転数ＮＭＲ＝
ｎｍ２である場合、その時の回転数比（ｎｍ２／ｎｍ
１）をモータ回転情報として算出する。そして、この回
転数比（ｎｍ２／ｎｍ１）に応じてトルク補正量を算出
すると共に、次の式（７）又は式（８）を用いてトルク
出力値ＴＲＱ２を算出する。

【００５７】ＴＲＱ２＝ＴＲＱ１＋ｆ（ｎｍ２／ｎｍ１）・・・（７）ＴＲＱ２＝ＴＲＱ１＋（ｎｍ２／ｎｍ１）・Ｋ・・・（８）上記式（７）では、回転数比（ｎｍ２／ｎｍ１）を変数
とした関数によりトルク補正量（同式の第２項）が算出
され、このとき、ｆ（ｎｍ２／ｎｍ１）は走行モータ３
０の回転脈動に同期する関数となっている。また、式
（８）では、回転数比（ｎｍ２／ｎｍ１）に比例したト
ルク補正量（同式の第２項）が算出される。ここで、式
（８）の「Ｋ」は、走行モータ３０の既知の回転脈動パ
ターンを有するトルク補正係数である。

【００５８】本第３実施の形態においても、上記各実施
の形態と同様に、走行モータ３０の回転脈動による影響
を排除し、走行モータ３０の出力トルクを滑らかに制御
することができる。この場合、車両１に生じる振動や騒
音を大幅に低減させることができる。

【００５９】なお、本発明は、上記各実施の形態の他に
次のように具体化することもできる。（１）上記各実施の形態では、走行モータ３０の回転脈
動を常に想定し、通常走行時にはこの回転脈動に同期し
たトルク補正量により当該走行モータ３０の駆動トルク
を常に補正していたが、例えば実回転数ＮＭＲと目標回
転数ＮＭＴ（ＮＭＲのなまし値）との偏差ΔＮＭ又は回
転数比（ＮＭＴ／ＮＭＲ）に応じてトルク補正の要否を
決定するようにしてもよい。例えばモータ回転数の偏差
ΔＮＭ又は回転数比（ＮＭＴ／ＮＭＲ）が所定の許容範
囲内であれば、トルク補正を中止するようにしてもよ
い。また、上記したトルク補正を、走行モータ３０の回
転始動時や車両加速時のみに限定して実行するようにし
てもよい。

【００６０】（２）走行モータ３０の既知の回転脈動パ
ターンとして予め記憶されているトルク補正量（例え
ば、上記第２の実施の形態における式（３），（４）の
Ｋ１）の振幅を、当該回転脈動パターンによるトルク補
正後の回転脈動周期に同期した回転変化量（ΔＮＭ）に
応じて学習するようにしている。この場合、制御誤差の
発生を抑制することができる。

【００６１】（３）上述の各実施の形態では、走行モー
タ３０への出力トルクを制御することにより車両走行状
態を制御していたが、車両１の走行速度を制御すること
により車両走行状態を制御するように変更してもよい。
この場合、アクセル操作量に基づいて目標車速ＳＰＤ１
が算出され、その目標車速ＳＰＤ１に対して補正が施さ
れる。つまり、こうした車速制御では、走行モータ３０
の回転脈動に同期した車速補正量が求められ、その車速
補正量により目標車速ＳＰＤ１を補正することで、最終
制御車速ＳＰＤ２が決定される。但し本制御は、基本的
に既述のトルク制御と同様の手順に従って実施されるた
め、本記載では、その詳細な説明を省略し、以下には、
上記第１〜第３の実施の形態で説明済みの式（２）〜式
（８）を車速制御に用いる際の式（２’）〜式（８’）
として表す。

【００６２】先ず、第１の実施の形態における式（２）
を次の式（２’）のように変更する。ＳＰＤ２＝ＳＰＤ１＋ｆ（ｔ）・・・（２’）また、第２の実施の形態における式（３）〜式（６）を
次の式（３’）〜式（６’）のように変更する。

【００６３】ＳＰＤ２＝ＳＰＤ１−Ｋ１・・・（３’）ＳＰＤ２＝ＳＰＤ１＋Ｋ１・・・（４’）ＳＰＤ２＝ＳＰＤ１＋ｆ（ΔＮＭ）・・・（５’）ＳＰＤ２＝ＳＰＤ１＋ΔＮＭ・Ｋ・・・（６’）さらに、第３の実施の形態における式（７），式（８）
を次の式（７’），式（８’）のように変更する。

【００６４】ＳＰＤ２＝ＳＰＤ１＋ｆ（ｎｍ２／ｎｍ１）・・・（７’）ＳＰＤ２＝ＳＰＤ１＋（ｎｍ２／ｎｍ１）・Ｋ・・・（８’）上記いずれの場合においても、上記第１〜第３の実施の
形態におけるトルク制御と同様に、走行モータ３０の脈
動を抑制し、滑らかな車両走行を実現することができ
る。

【００６５】（４）上記各実施の形態において、走行モ
ータ３０は交流モータにて構成したが、これを直流モー
タに変更してもよく、かかる場合にも同等の効果が得ら
れる。

【００６６】（５）上記各実施の形態では、走行モータ
により車輪を駆動する方式の電気自動車についてその具
体例を説明したが、走行モータと発電機とエンジンとを
直列又は並列に連結し、これら各駆動源の総合的な制御
で車輪を駆動する方式（いわゆる、ハイブリット方式）
の電気自動車に本発明を実用化してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態における車両制御システムの
電気的構成を示す図。

【図２】電気自動車の全体の構成を示す概略図。

【図３】走行モータ及び回転数センサの構成を示す概略
図。

【図４】第１の実施の形態における走行モータのトルク
制御手順を示すフローチャート。

【図５】第１の実施の形態における作用を説明するため
のタイムチャート。

【図６】第２の実施の形態における走行モータのトルク
制御手順を示すフローチャート。

【図７】第２の実施の形態における作用を説明するため
のタイムチャート。

【図８】第２の実施の形態における走行モータのトルク
制御手順を示すフローチャート。

【図９】第３の実施の形態における作用を説明するため
のタイムチャート。

【符号の説明】

３０…走行モータ、５２…駆動トルク算出手段，モータ
回転情報取得手段，トルク補正量設定手段，トルク補正
手段，判別手段としてのＣＰＵ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者によるアクセル操作量に基づいて、
走行モータの駆動トルク又は車両の走行速度を制御する
電気自動車の走行制御装置において、前記走行モータの回転情報を取得するモータ回転情報取
得手段を備える一方、該情報取得手段により得られた前
記走行モータの回転情報を用いて、当該走行モータの回
転脈動に同期させつつこのモータの回転脈動を抑制する
方向に前記走行モータの駆動トルク又は車両の走行速度
を補正することを特徴とする電気自動車の走行制御装
置。
【請求項２】運転者によるアクセル操作量に基づいて走
行モータの駆動トルクを算出する駆動トルク算出手段を
備え、該算出された駆動トルクにより前記走行モータを
制御する電気自動車の走行制御装置において、前記走行モータの回転数を逐次検出すると共に、該逐次
検出したモータ回転数の平均値を算出し、これらモータ
回転数の検出値及び平均値を回転情報として取得するモ
ータ回転情報取得手段と、前記走行モータの回転脈動に同期した所定のトルク補正
量を設定するトルク補正量設定手段と、前記モータ回転情報取得手段により得られた前記走行モ
ータの回転情報を用い、且つ前記トルク補正量設定手段
に設定されたトルク補正量に基づいて前記駆動トルク算
出手段により算出された走行モータの駆動トルクを補正
するトルク補正手段と、を備えることを特徴とする電気
自動車の走行制御装置。
【請求項３】前記トルク補正量設定手段により設定され
るトルク補正量は、前記走行モータの既知の回転脈動パ
ターンとして予め記憶されていることを特徴とする請求
項２に記載の電気自動車の走行制御装置。
【請求項４】請求項３に記載の電気自動車の走行制御装
置において、前記走行モータの既知の回転脈動パターンとして予め記
憶されているトルク補正量の振幅を、当該回転脈動パタ
ーンによるトルク補正後の回転脈動周期に同期した回転
変化量に応じて学習することを特徴とする電気自動車の
走行制御装置。
【請求項５】前記トルク補正量設定手段は、前記モータ
回転情報取得手段により得られた前記走行モータの回転
情報に応じてトルク補正量を設定することを特徴とする
請求項２に記載の電気自動車の走行制御装置。
【請求項６】前記走行モータの始動開始当初において、
前記検出したモータ回転数と前記算出したモータ回転数
の平均値とが一致するまでは前記トルク補正量による駆
動トルクの補正を禁止することを特徴とする請求項２〜
５のいずれかに記載の電気自動車の走行制御装置。
【請求項７】前記走行モータの回転脈動と同走行モータ
の駆動トルクとの周期がマッチングしているか否かを判
別する判別手段を備え、該判別手段による判別結果から走行モータの回転脈動と
同走行モータの駆動トルクとの周期がマッチングしてい
ない旨が判別された場合、前記トルク補正量設定手段に
より設定されるトルク補正量を設定し直すことを特徴と
する請求項２〜６のいずれかに記載の電気自動車の走行
制御装置。
【請求項８】請求項２〜７のいずれかに記載の電気自動
車の走行制御装置において、前記走行モータの駆動トルクに代えて、車両の走行速度
に応じて電気自動車の走行を制御することを特徴とする
電気自動車の走行制御装置。