电动车辆控制方法及电动车辆控制装置与流程

1.本发明涉及电动车辆控制方法及电动车辆控制装置。


背景技术：

2.在jp6492399b中提出有一种电动车辆控制方法，在电动车辆正要停车时，进行根据速度的降低使电动机扭矩指令值收敛为零的停车处理，并且进行抑制基于电动车辆的动力传递系统的特性的振动的减振处理。特别是，在该控制方法中，在控制逻辑上，在停车处理之后执行减振处理。更详细而言，确定从停车处理中使车辆停止的观点出发而确定的扭矩目标值(第二扭矩目标值)，基于该确定的扭矩目标值执行减振处理，由此，确定最终的电动机扭矩指令值。
3.在jp6492399b的控制方法的减振处理中，作为用于抑制动力传递系统的特性所引起的振动的前馈补偿，将规定的线性滤波器设为上述的扭矩目标值来确定电动机扭矩指令值。但是，本发明人等发现如下问题点，在该控制结构中，特别是在平缓的上坡坡度等特定的路面状况的停车情境中，控制稳定性降低，产生车辆的持续振动。


技术实现要素：

4.鉴于这种情况，本发明的目的在于，提供能够进一步提高停车时的减振处理中的控制稳定性的电动车辆控制方法及电动车辆控制装置。
5.根据本发明的某方式，提供一种电动车辆控制方法，在搭载电动机作为行驶驱动源的电动车辆中，基于扭矩指令值控制电动机。该电动车辆控制方法包含：计算包含路面坡度的影响的干扰扭矩的推定值的干扰扭矩推定处理、获取与车速相关的速度参数的速度参数获取处理、以根据速度参数的降低使扭矩指令值收敛为干扰扭矩的推定值的方式计算停车时基本扭矩目标值的停车处理、对停车时基本扭矩目标值进行滤波处理来计算停车时修正扭矩目标值的减振处理。而且，在减振处理中，在设定为相对高的车速域的第一要停车时，基于停车时基本扭矩目标值设定扭矩指令值。另外，在包含于车速比第一低速域低的第二低速域的第二要停车时，基于停车时修正扭矩目标值设定扭矩指令值。
附图说明
6.图1是说明应用本实施方式的电动车辆控制方法的电动车辆的结构的图。
7.图2是说明电动车辆控制方法的整体处理的流程图。
8.图3是表示加速器开度－扭矩表的一例的图。
9.图4是说明电动车辆的力学系模型的图。
10.图5是说明车辆状态控制中的各处理的块图。
11.图6是说明转速fb扭矩设定处理的块图。
12.图7是说明干扰扭矩推定处理的块图。
13.图8是说明停止处理状态判定处理的流程图。
14.图9是说明持续振动对策接通/断开判定处理的流程图。
15.图10是说明持续振动对策处理的流程图。
16.图11是说明扭矩指令值计算处理的流程图。
17.图12是说明实施例的控制结果的时序图。
18.图13是说明现有例的控制结果的时序图。
具体实施方式
19.以下，对本发明的实施方式进行说明。
20.图1是说明应用本实施方式的控制方法的电动车辆10的主要结构的块图。
21.此外，作为本实施方式的电动车辆10，假定一种车辆，其具备作为车辆驱动源的驱动电动机4(电动机)，可通过该驱动电动机4的驱动力进行行驶。这种车辆中包含电动汽车(ev)或混合动力汽车(hev)等。
22.如图1所示，电动车辆10主要包含蓄电池1、电动机控制器2、逆变器3、驱动电动机4、各种传感器类(旋转传感器6及电流传感器7)。
23.蓄电池1作为向驱动电动机4供给(放电)驱动电力的电力源而发挥作用，另一方面，与逆变器3连接，以通过从该驱动电动机4接收再生电力的供给而可进行充电。
24.电动机控制器2是例如由中央运算装置(cpu)、读出专用存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、及输入输出接口(i/o接口)构成的计算机。
25.将加速器开度a
po
、驱动电动机4的转子相位α、及驱动电动机4中流动的电流(以下，均简称为“电动机电流i
m”)等表示车辆状态的各种车辆变量的信号作为数字信号输入电动机控制器2。电动机控制器2基于所输入的各种信号，计算扭矩指令值t
m**
来作为驱动电动机4应输出的扭矩。进而，电动机控制器2基于计算出的扭矩指令值t
m**
，生成用于驱动逆变器3的pwm信号。
26.逆变器3具有与各相对应地备置的两个开关元件(例如，igbt或mos－fet等功率半导体元件)。逆变器3基于在电动机控制器2生成的pwm信号，使上述开关元件接通/断开，由此，将从蓄电池1供给的直流电流转换或逆转换成交流电流，将向驱动电动机4供给的电流调节成期望的值。
27.驱动电动机4作为三相交流电动机而构成。驱动电动机4通过由逆变器3供给的交流电流生成电动车辆10的驱动力(或再生制动力)。此外，由该驱动电动机4生成的驱动力(或再生制动力)经由电动车辆10的动力传递系统(减速器5及驱动轴8等)向各驱动轮9(左驱动轮9f及右驱动轮9r)传递。
28.此外，驱动电动机4在车辆行驶时被驱动轮9带动而旋转时，产生再生制动力，由此，将车辆的动能作为电能进行回收。在该情况下，逆变器3将在再生运转时产生的交流电流转换成直流电流，并供给至蓄电池1。
29.旋转传感器6分别检测驱动电动机4的转子相位α，并输出至电动机控制器2。此外，旋转传感器6例如由分解器或编码器等构成。
30.电流传感器7分别检测电动机电流im，特别是分别检测三相交流电流(iu、iv、iw)的各相位成分。此外，三相交流电流(iu、iv、iw)的和为0，因此，也可以利用电流传感器7检测任意2相的电流，并通过运算求得剩余的1相的电流。以下，将该三相交流电流(iu、iv、iw)的检
测值均称为“三相电流检测值(i
u_d
、i
v_d
、i
w_d
)”。
31.以下，说明与本实施方式的电动车辆控制方法相关的各种处理。此外，电动机控制器2根据存储于存储区域(rom等)的程序而执行以下说明的各种处理。
32.图2是说明本实施方式的电动车辆控制方法的整体处理的流程图。此外，以规定的运算周期重复执行以下的各处理。
33.在步骤s201中，电动机控制器2进行获取为了执行步骤s202以后的处理而使用的各种参数的输入处理。
34.具体而言，电动机控制器2通过与上述各种传感器或与电动机控制器2不同的其它任意的控制器(例如，上位的车辆控制控制器)的通信，获取加速器开度a
po
(％)、转子相位α[rad]、三相电流检测值(i
u_d
、i
v_d
、i
w_d
)[a]、及蓄电池1的直流电压值v
dc
[v]。
[0035]
此外，加速器开度a
po
作为未图示的加速器开度传感器的检测值而获取、或通过与不同于电动机控制器2的其它任意的控制器(例如，上位的车辆控制控制器)的通信而获取。另外，直流电压值v
dc
例如作为设置于蓄电池1的直流电源线的电压传感器的检测值而获取、或通过与不同于电动机控制器2的其它任意的控制器(例如，蓄电池控制器)的通信而获取。
[0036]
接着，电动机控制器2基于获取的各参数，如以下的(i)～(iii)那样运算驱动电动机4的电气角速度ωe[rad/s]、电动机转速ωm[rad/s]、及直流电压值v
dc
[v]、以及车速v[km/h]。
[0037]
(i)电气角速度ωe[0038]
通过对转子相位α进行时间微分而运算。
[0039]
(ii)电动机转速ωm[rad/s]
[0040]
通过电气角速度ωe除以驱动电动机4的极对数而运算。即，电动机转速ωm相当于驱动电动机4的机械的角速度。
[0041]
(iii)车速v[km/h]
[0042]
电动机转速ωm乘以轮胎转动半径r，将通过该乘法得到的值和减速器5的齿轮比(输入转速/输出转速)相乘，运算车速v[m/s]。然后，通过运算的车速v[m/s]乘以单位转换系数(3600/1000)，而得到车速v[km/h]。
[0043]
接着，在步骤s202中，电动机控制器2执行基本扭矩目标值计算处理。具体而言，电动机控制器2参照预先存储于内部存储器等的图3中示例的加速器开度－扭矩表，基于步骤s201中获取的加速器开度apo及电动机转速ωm，计算作为基本扭矩目标值的第一扭矩目标值t
m1*
。即，第一扭矩目标值t
m1*
是由在电动车辆10的行驶中与驾驶员操作或自动驾驶控制器的指令对应的请求驱动力确定的电动机扭矩t的基本的目标值。
[0044]
在步骤s203中，电动机控制器2执行停车处理。具体而言，电动机控制器2计算停车时基本扭矩目标值(第二扭矩目标值t
m2*
)，以使扭矩指令值t
m**
根据车速v(电动机转速ωm)的降低而收敛为后述的干扰扭矩推定值td。此外，后面说明该停车处理的详细内容。
[0045]
进而，如上述，车速v和电动机转速ωm可以看作驱动电动机4和驱动轮9之间的动力传递路径上的除减速比之外相互大致相等的控制参数(速度参数)。因此，从简化说明的观点来看，以下的处理聚焦于采用电动机转速ωm作为速度参数的例子。另一方面，以下的说明在通过考虑上述的减速比的差异而将车速v设为速度参数的情况下也可以同样地应用。
[0046]
接着，在步骤s204中，电动机控制器2执行减振处理。具体而言，电动机控制器2计算对上述的第二扭矩目标值t
m2*
进行了滤波处理的停车时修正扭矩目标值(滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
)。
[0047]
而且，电动机控制器2在车速v(电动机转速ωm)成为后述的第一车速阈值v
th1
以下(第一转速阈值ω
th1
)的车速域的第一要停车时，基于步骤s203中算出的第二扭矩目标值t
m2*
及电动机转速ωm计算扭矩指令值t
m**
，以不牺牲驱动轴扭矩的响应而抑制扭矩传递系统的振动(驱动轴8的扭转振动等)。
[0048]
另一方面，电动机控制器2在设定为比上述的第一要停车时低的车速域的第二要停车时，基于滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
及电动机转速ωm，从同样的观点来计算扭矩指令值t
m**
。
[0049]
在此，本实施方式的车辆状态控制由上述步骤s203的停车处理及步骤s204的减振处理构成。此外，本发明人等发现，在电动车辆10于特定的路面状况(平缓的上坡坡度)停车的情况下，由于该停车在齿轮的齿隙区间进行而损坏控制稳定性，各控制值摆动，导致车辆的持续振动。而且，从用于抑制停车处理中通信及运算延迟的观点来看，该控制稳定性的降低特别是在包含设定增益高的前馈补偿器的情况下等表现地显著。
[0050]
因此，在本实施方式的车辆状态控制中，规定用于抑制控制稳定性的降低的处理。后面说明该车辆状态控制的进一步的详细内容。
[0051]
在步骤s205中，电动机控制器2执行电流指令值计算处理。具体而言，电动机控制器2基于步骤s201中求得的电动机转速ωm及直流电压值v
dc
、以及步骤s204中算出的扭矩指令值t
m**
，参照预先存储于内部存储器等的表，计算dq轴电流目标值(i
d*
、i
q*
)。
[0052]
在步骤s206中，电动机控制器2执行电流控制处理。具体而言，电动机控制器2首先基于步骤s201中获取的三相电流检测值(i
u_d
、i
v_d
、i
w_d
)及转子相位α，计算dq轴电流值(id、iq)。接着，电动机控制器2根据该dq轴电流值(id、iq)与步骤s205中求得的dq轴电流目标值(i
d*
、i
q*
)的偏差计算dq轴电压指令值(vd、vq)。此外，在运算dq轴电压指令值(vd、vq)时，也可以适当执行公知的非干涉控制。
[0053]
进而，电动机控制器2基于dq轴电压指令值(vd、vq)及转子相位α，计算三相交流电压指令值(vu、vv、vw)。而且，电动机控制器2基于算出的三相交流电压指令值(vu、vv、vw)及直流电压值vdc，求得pwm信号(tu、tv、tw)[％]。根据这样求得的pwm信号(tu、tv、tw)，执行逆变器3的开关元件的开闭控制，由此，能够通过由扭矩指令值t
m**
规定的期望的扭矩对驱动电动机4进行驱动。
[0054]
接着，对上述步骤s203的停车处理的详细内容进行说明。
[0055]
(车辆状态控制)
[0056]
首先，基于模型的各传递特性，对本实施方式的停车处理中使用的车辆的驱动力传递系统的进行说明。
[0057]
1.车辆响应gr(s)
[0058]
首先，在电动车辆系统100中，对基于将车辆的驱动力传递系统模型化的车辆模型的车辆响应gr(s)的设定进行说明。此外，电动机控制器2根据需要将根据以下说明的运算算法确定的车辆响应gr(s)应用于后述的干扰扭矩推定值td的运算等的停车处理的各种处理。
[0059]
图4是将电动车辆系统100的电动车辆10的驱动力传递系统模型化的图。图4中的各参数如下。
[0060]jm
：驱动电动机4的惯性力
[0061]jw
：驱动轮9的惯性力
[0062]
m：车身重量
[0063]
kd：驱动系的扭转刚性
[0064]kt
：与轮胎和路面的摩擦相关的系数
[0065]
n：总齿轮比
[0066]
r：轮胎载荷半径
[0067]
ωm：电动机转速
[0068]
tm：电动机扭矩(扭矩指令值t
m**
)
[0069]
td：驱动轮9的扭矩
[0070]
f：施加于车辆的力
[0071]
v：车速
[0072]
ωw：驱动轮9的角速度
[0073]
根据图4，电动车辆10的运动方程式通过下式(1)～(5)表示。
[0074]
[数学式1]
[0075][0076]
[数学式2]
[0077][0078]
[数学式3]
[0079][0080]
[数学式4]
[0081][0082]
[数学式5]
[0083]
f＝k
t
·
(rω
m-v)
ꢀꢀꢀ…
(5)
[0084]
而且，从扭矩指令值t
m**
到电动机转速ωm的传递特性g
p
(s)通过将上述式(1)～(5)进行拉普拉斯变换且变形的下式(6)表示。
[0085]
[数学式6]
[0086][0087]
其中，式(6)中的各参数分别如下式(7)定义。
[0088]
[数学式7]
[0089][0090]
为了调查式(6)所示的传递函数的极值点和零值点，对拉普拉斯运算符s因数分解式(6)时，成为下式(8)。
[0091]
[数学式8]
[0092][0093]
其中，式中，“α”、“β”、“a
′
2”、“a
′
1”、“a
′
0”、“b
′
2”、“b
′
1”、及“b
′
0”是由不依赖于拉普拉斯运算符s的上述各参数确定的常数。
[0094]
在此，可知式(8)的“α”和“β”采取相互极其接近的值。因此，极值点和零值点的抵消，即，通过零值点(s＝－β)和极值点(s＝－α)近似为相互大致一致，而能够如以下的(9)那样将传递特性g
p
(s)表达为(2次)/(3次)的传递函数。
[0095]
[数学式9]
[0096][0097]
进而，通过向式(9)中的各系数应用式(7)中定义的各参数，能够如下式(10)那样更新传递特性g
p
(s)。
[0098]
[数学式10]
[0099][0100]
其中，式(10)中的“m
p”是不依赖于拉普拉斯运算符s的常数。另外，“ζ
z”、“ζ
p”、“ω
z”、及“ω
p”如下式(11)那样确定。
[0101]
[数学式11]
[0102][0103]
当在式(10)中对传递特性g
p
(s)应用减振控制算法(设为ζ
p
≒1时)时，车辆响应gr(s)能够如下式(12)那样表示。此外，关于减振控制，例如能够适当采用(日本)特开2001－45613号公报或(日本)特开2002－152916号公报等中记载的公知的方法。
[0104]
[数学式12]
[0105][0106]
2.车辆状态控制的详细内容
[0107]
图5是说明本实施方式的车辆状态控制中的各处理的块图。本实施方式的车辆状态控制包含：转速fb扭矩设定处理(步骤s510)、干扰扭矩推定处理(步骤s520)、第二扭矩目标值计算处理(步骤s530)、停止处理状态判定处理(步骤s540)、振动持续对策接通/断开判定处理(步骤s550)、以及振动持续对策处理(步骤s560)。而且，电动机控制器2将这些各处理编程为可执行。
[0108]
首先，在步骤s510中，电动机控制器2基于电动机转速ωm计算电动机转速反馈扭矩tω。此外，为了简化记载，在以下的说明中，将该扭矩均简称为“fb扭矩tω”。fb扭矩tω是在再生制动时等，从使电动车辆10以适当的减速度停车的观点确定的与电动机扭矩tm相关的反馈值。
[0109]
图6是说明转速fb扭矩设定处理的块图。如图示，电动机控制器2通过电动机转速ωm乘以预先确定的增益kv，计算fb扭矩tω。在此，从通过实验等使电动车辆10停车的观点来看，增益kv被确定为适当的值(固定增益或可变增益)。特别是增益kv为电动车辆停车时为了使电动车辆停止所需要的负值，被设定为电动机转速ωm越大，越得到制动力(使fb扭矩tω的绝对值变大)。
[0110]
此外，也可以代替图6中说明的fb扭矩tω的计算方式，而使用根据电动机转速ωm确定适当的再生扭矩的再生扭矩表或预先存储有电动机转速ωm的衰减率的衰减率表等，计算fb扭矩tω。
[0111]
返回图5，接着，在步骤s520中，电动机控制器2执行干扰扭矩推定处理。
[0112]
图7是说明干扰扭矩推定处理的块图。如图所示，干扰扭矩推定处理包含第一滤波处理(步骤s521)、第二滤波处理(步骤s522)、及偏差运算处理(步骤s523)。
[0113]
首先，电动机控制器2在第一滤波处理(步骤s521)中，基于电动机转速ωm计算第
一电动机扭矩推定值t
m1^
。具体而言，电动机控制器2使用基于低通滤波器h(s)及式(12)的车辆响应gr(s)确定的滤波器h(s)/gr(s)对电动机转速ωm进行滤波处理，由此，计算第一电动机扭矩推定值t
m1^
。
[0114]
此外，低通滤波器h(s)的次数被确定为滤波器h(s)/gr(s)的分母的次数成为分子的次数以上。
[0115]
接着，电动机控制器2在第二滤波处理(步骤s522)中，基于扭矩指令值t
m**
的上一次值(电动机扭矩上一次值t
**m_k－1
)计算第二电动机扭矩推定值t
m2^
。具体而言，电动机控制器2通过利用低通滤波器h(s)对电动机扭矩上一次值t
**m_k－1
进行滤波处理，而计算第二电动机扭矩推定值t
m2
^。
[0116]
然后，电动机控制器2在偏差运算处理(步骤s523)中，通过运算第一电动机扭矩推定值t^
m1
与第二电动机扭矩推定值t^
m2
的偏差(即，“t^
m2
－t^
m1”)，而求得干扰扭矩推定值td。
[0117]
此外，也可以代替图7中说明的运算逻辑，或与该运算一起，根据车辆前后g传感器等的测量器类的测量结果运算干扰扭矩推定值td。
[0118]
在此，作为作用于车辆的干扰，考虑空气阻力、乘员数或装载量所引起的车辆质量的变动带来的模型化误差、轮胎的滚动阻力、路面干扰(路面摩擦及坡度阻力等)，但本实施方式中假定的车辆要停车时成为主要的干扰因素为坡度阻力。
[0119]
一般而言，干扰因素根据车辆的运转条件而各异。与之相对，在本实施方式的干扰扭矩推定处理(步骤s520)中，基于由扭矩指令值t
m**
、电动机转速ωm、以及减振控制算法及传递特性g
p
(s)导出的车辆响应gr(s)，计算干扰扭矩推定值td。因此，能够一并推定上述各种干扰因素。作为结果，通过使用这样算出的干扰扭矩推定值td进行电动车辆10的停车处理，能够实现各种行驶情境中自减速开始的平稳的停车。
[0120]
返回图5，电动机控制器2基于步骤s520中算出的干扰扭矩推定值td及步骤s510中算出的fb扭矩tω，执行第二扭矩目标值计算处理(步骤s530)。
[0121]
具体而言，电动机控制器2通过将干扰扭矩推定值td和fb扭矩tω相加，而计算第二扭矩目标值t
m2*
。即，第二扭矩目标值t
m2*
是相对于以上述那样使电动车辆10以适当的减速度停车的方式设定的fb扭矩tω，在考虑了坡度阻力相当的干扰扭矩推定值td之后，被确定为使电动车辆10停车并维持该状态的扭矩。因此，第二扭矩目标值t
m2*
被设定为若是上坡路(td＜0)则收敛为正值，若是下坡路(td＞0)则收敛为负值，及若是平坦路(td＝0)则收敛为大致零。
[0122]
返回图5，电动机控制器2基于步骤s202中算出的第一扭矩目标值t
m1*
及步骤s530中算出的第二扭矩目标值t
m2*
，执行停止处理状态判定处理(步骤s540)。
[0123]
图8是说明停止处理状态判定处理的流程图。
[0124]
首先，电动机控制器2进行第一扭矩目标值t
m1*
和第二扭矩目标值t
m2*
的大小关系的判定(步骤s541)。而且，电动机控制器2在将第二扭矩目标值t
m2*
判断为第一扭矩目标值t
m1*
以上的情况下(步骤s541的是)，将停止处理状态标志fs设定为on(步骤s542)。另一方面，在将第二扭矩目标值t
m2*
判断为比第一扭矩目标值t
m1*
小的情况下(步骤s541的否)，将停止处理状态标志fs设定为off(步骤s543)。
[0125]
在此，在本实施方式中，将第二扭矩目标值t
m2*
与第一扭矩目标值t
m1*
相等的时刻
的电动机转速ωm称为“第一转速阈值ω
th1”。而且，本实施方式的要停车时是指电动机转速ωm成为第一转速阈值ω
th1
以下的车速域。另外，要停车时包含相对高的车速域的第一要停车时和相对低的速域的第二要停车时。后面叙述该情况。
[0126]
因此，将停止处理状态标志fs设定为on的情况是指电动车辆10停车时的情况。
[0127]
返回图5，电动机控制器2基于电动机转速ωm、步骤s530中算出的第二扭矩目标值t
m2*
、及步骤s540中设定的停止处理状态标志fs，执行持续振动对策接通/断开(on/off)判定处理(步骤s550)。
[0128]
图9是说明持续振动对策接通/断开判定处理的流程图。
[0129]
首先，电动机控制器2进行电动机转速ωm和第二转速阈值ω
th2
的大小关系的判定(步骤s551)。
[0130]
在此，第二转速阈值ω
th2
是从在要停车时，判断电动机转速ωm是否从上述第一转速阈值ω
th1
降低一定以上，且电动车辆10是否更接近停车的观点而确定的电动机转速ωm的阈值。
[0131]
特别是从抑制由于电动车辆10在齿轮的齿隙区间停车而产生的控制值的摆动的观点出发，第二转速阈值ω
th2
被设定为为了求得上述的滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
而使用的考虑了与低通滤波器lpf的时间常数τ
lpf
的关系的适当的值。此外，该第二转速阈值ω
th2
基于例如实验或模拟的结果等而确定。
[0132]
而且，当判断为电动机转速ωm为第二转速阈值ω
th2
以下时(步骤s551的是)，电动机控制器2转移至步骤s552的判定。另一方面，当判断为电动机转速ωm超过第二转速阈值ω
th2
时(步骤s551的否)，电动机控制器2转移至步骤s554的判定。
[0133]
在此，本实施方式的第一要停车时被定义为图8的步骤s541的判定结果是肯定的且图9的步骤s551的判定结果是否定的情况。即，第一要停车时被定义为电动机转速ωm为第一转速阈值ω
th1
以下且超过第二转速阈值ω
th2
的情况。另外，第二要停车时被定义为步骤s541及步骤s551双方判定结果均为肯定的情况。即，第二要停车时被定义为电动机转速ωm为第二转速阈值ω
th2
以下的情况(特别是超过0且为第二转速阈值ω
th2
以下的情况)。
[0134]
因此，步骤s551中的判定结果是否定的情况相当于第一要停车时，是肯定的情况相当于第二要停车时。
[0135]
而且，电动机控制器2进行第二扭矩目标值t
m2*
的绝对值(以下，均简称为“扭矩绝对值|t
m2*
|”)和扭矩阈值t
th_sl
的大小关系的判定(步骤s552)。在此，从判断路面坡度是否为平缓至由于齿轮的齿隙区间内的停车而导致控制值的摆动的程度的坡度的观点出发，“扭矩阈值t
th_sl”基于实验或模拟的结果等来确定。
[0136]
即，如上述，第二扭矩目标值t
m2*
作为坡度阻力相当的干扰扭矩推定值td与fb扭矩tω的和而运算。因此，第二扭矩目标值t
m2*
的绝对值与坡度阻力的大小相关。因此，在本实施方式中采取如下结构，通过参照第二扭矩目标值t
m2*
和扭矩阈值t
th_sl
的大小关系，推定路面坡度是否为成为问题的平缓的坡度。此外，也可以代替基于该第二扭矩目标值t
m2*
的平缓的坡度的判定，而基于干扰扭矩推定值td判定平缓的坡度。另外，也可以基于用于检测路面坡度的各种传感器的检测值执行该判定。
[0137]
而且，当判断为扭矩绝对值|t
m2*
|为扭矩阈值t
th_sl
以下时(步骤s552的是)，电动机控制器2将持续振动对策标志f
p
设定为on(步骤s553)。即，在本实施方式中，在第二要停车
时且行驶路面保持平缓的坡度的情况下，将持续振动对策标志f
p
设定为on。
[0138]
另一方面，当判断为电动机转速ωm是否超过转速阈值ω
th
(步骤s551的否)，或扭矩绝对值|t
m2*
|超过扭矩阈值t
th_sl
时(步骤s552的否)，电动机控制器2转移至步骤s554的判定。
[0139]
而且，电动机控制器2执行一个控制周期前的运算时刻的停止处理状态标志fs(以下，均称为“上一次停止处理状态标志f
s_k－1”)是否为on的判定(步骤s554)、及一个控制周期前的运算时刻的持续振动对策标志f
p
(以下，均称为“上一次持续振动对策标志f
p_k－1”)是否为on的判定(步骤s555)。
[0140]
而且，当判断为上一次停止处理状态标志f
s_k－1
及持续振动对策标志f
p_k－1
双方为on的情况时(步骤s554且步骤s55均为是)，电动机控制器2将持续振动对策标志f
p
设定为on(步骤s553)。
[0141]
另一方面，当判断为上一次停止处理状态标志f
s_k－1
及持续振动对策标志f
p_k－1
的至少任一方为off时(步骤s554或步骤s555为否)，电动机控制器2将持续振动对策标志f
p
设定为off(步骤s556)。
[0142]
由此，当将持续振动对策标志f
p
设定为on时，继续将该持续振动对策标志f
p
维持成on的状态，直到将停止处理状态标志fs设定为off。
[0143]
返回图5，电动机控制器2基于步骤s530中算出的第二扭矩目标值t
m2*
及步骤s550中设定的持续振动对策标志f
p
，执行持续振动对策处理(步骤s560)并计算第三扭矩目标值t
m3*
。
[0144]
图10是说明持续振动对策处理的流程图。
[0145]
首先，电动机控制器2判定是否将持续振动对策标志f
p
设定为on(步骤s561)。而且，当判断为将持续振动对策标志f
p
设定为on时(步骤s561的是)，电动机控制器2执行通过第一运算方法计算第三扭矩目标值t
m3*
的第一运算处理(步骤s562)。
[0146]
另一方面，当判断为将持续振动对策标志f
p
设定为off时(步骤s561的否)，电动机控制器2执行通过第二运算方法计算第三扭矩目标值t
m3*
的第二运算处理(步骤s563)。以下，对第一运算处理及第二运算处理的详细内容进行说明。
[0147]
[第一运算处理]
[0148]
电动机控制器2将通过低通滤波器lpf对第二扭矩目标值t
m2*
进行滤波处理而得到的滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
作为第三扭矩目标值t
m3*
进行运算。具体而言，电动机控制器2基于以下的式(13)运算第三扭矩目标值t
m3*
。
[0149]
[数学式13]
[0150][0151]
式(13)的右边的传递函数是使用与控制周期对应的离散变量“z”近似性地表示低通滤波器lpf的数值。而且，式(13)中的[k]是表示在第k(k＝1，2
···
)个运算时刻(第k运算时刻)确定的控制值的记号。进而，式(13)中的“s
lpf”通过以下的式(14)定义。
[0152]
[数学式14]
[0153][0154]
在此，式(14)中的“t
smp”表示设定的运算时刻。另外，“τ
lpf”表示时间常数。
[0155]
在此，从在电动车辆19的齿轮的齿隙区间内确保控制稳定性的观点出发，时间常数τ
lpf
设定为适当的值。特别是时间常数τ
lpf
参照实际的车辆中的功能评价试验的结果等确定，并预先存储于电动机控制器2的内部存储器等。
[0156]
即，在将持续振动对策标志f
p
设定为on的情况下，第三扭矩目标值t
m3*
作为对第二扭矩目标值t
m2*
实施了基于时间常数τ
lpf
的低通滤波器lpf的滤波处理的滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
而确定。
[0157]
[第二运算处理]
[0158]
电动机控制器2基本上以满足上述式(13)及以下的式(15)双方的方式，根据第二扭矩目标值t
m2*
运算第三扭矩目标值t
m3*
。
[0159]
[数学式15]
[0160]
t
m3*
[k-1]＝t
m2*
[k-1]＝t
m2*
[k]
ꢀꢀ…
(15)
[0161]
如将式(15)中的[k]置换成[k 1]时所理解那样，第k运算时刻的第三扭矩目标值t
m3*
[k]被设定为与作为输入的第k运算时刻的第二扭矩目标值t
m2*
[k]相同的值。
[0162]
因此，在将持续振动对策标志f
p
设定为off的情况下，电动机控制器2实际上将第二扭矩目标值t
m2*
直接作为第三扭矩目标值t
m3*
进行计算。
[0163]
另外，根据由上述式(15)规定的运算逻辑，上一次的第k－1运算时刻的作为输入值的第二扭矩目标值t
m2*
[k－1]及作为输出值的第三扭矩目标值t
m3*
[k－1]均设定为与第k运算时刻的第二扭矩目标值t
m2*
[k]相同的值。即，在将持续振动对策标志f
p
从off切换至on之后的最初的运算时刻，将低通滤波器lpf的输入输出上一次值以第二扭矩目标值t
m2*
[k]进行初始化。即，将持续振动对策标志f
p
从off切换至on的时刻的第三扭矩目标值t
m3*
[k]通过对与上一次运算时刻的作为输入值的第二扭矩目标值t
m2*
[k－1]及作为输出值的第三扭矩目标值t
m3*
[k－1]双方相等的第二扭矩目标值t
m2*
[k]进行滤波处理而运算。因此，能够抑制持续振动对策标志f
p
从off向on切换时的最终的扭矩指令值t
m**
的急剧的变化，因此，抑制扭矩高度差的产生。
[0164]
返回图5，电动机控制器2基于步骤s202中算出的第一扭矩目标值t
m1*
、步骤s560中设定的停止处理状态标志fs、及步骤s560中算出的第三扭矩目标值t
m3*
，执行扭矩指令值计算处理(步骤s570)。
[0165]
图11是说明扭矩指令值计算处理的流程图。
[0166]
如图所示，电动机控制器2判定是否将停止处理状态标志fs设定为on(步骤s571)。而且，在判断为将停止处理状态标志fs设定为on时(步骤s571的是)，电动机控制器2应用上述的扭矩传递系统振动的处理且将第三扭矩目标值t
m3*
设定为扭矩指令值t
m**
(步骤s572)。
[0167]
另一方面，当判断为将停止处理状态标志fs设定为off时(步骤s571的否)，电动机控制器2应用上述的扭矩传递系统振动的处理且将第一扭矩目标值t
m1*
设定为扭矩指令值t
m**
(步骤s573)。
[0168]
然后，电动机控制器2基于算出的扭矩指令值t
m**
，执行图2的步骤s205以后的处理。
[0169]
根据上述的停车处理，在从上述第一要停车时到成为更低速域的第二要停车时的时刻，将对第二扭矩目标值t
m2*
进行了滤波处理的滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
设定为扭矩指令值t
m**
。因此，能够实现在停车情境的上半段能够使电动车辆10以适当的减速曲线平稳地减速，另一方面，在停车情境的后半段能够抑制齿轮的齿隙区间内的停车所引起的振动的停车方式。
[0170]
接着，与比较例进行对比来说明本实施方式的电动车辆控制方法的控制结果。
[0171]
图12是表示执行本实施方式的电动车辆控制方法时的模拟结果的时序图。另外，图13是表示执行比较例的电动车辆控制方法时的模拟结果的时序图。特别是在图12及图13中，均表示电动车辆10在平缓的上坡坡度上行驶的情境中的控制结果。
[0172]
更详细而言，图12(a)～图12(d)中分别表示电动机扭矩tm、标志(停止处理状态标志fs及持续振动对策标志f
p
)的on/off状态、电动车辆10的前后方向上的加速度a、及电动机转速ωm的时效变化。另外，关于图13(a)～图13(d)，除了在图13(b)中仅表示停止处理状态标志fs的on/off状态的时效变化这一点以外，也表示与图12(a)～图12(d)同样的各参数的时效变化。
[0173]
另外，在图12及图13的时序图中，电动机扭矩tm、加速度a、及电动机转速ωm均以电动车辆10的前进方向为正方向。
[0174]
(比较例)
[0175]
1.模拟条件
[0176]
对如下控制方法进行模拟：不执行图5的振动持续对策接通/断开判定处理(步骤s550)及振动持续对策处理(步骤s560)，而在停止处理状态标志fs为on的情况下，基于第二扭矩目标值t
m2*
执行电流指令值计算处理(步骤s205)，在为off的情况下，基于第一扭矩目标值t
m1*
执行电流指令值计算处理(步骤s205)。特别是在本模拟中，在电动车辆10停车于平缓的上坡坡度的条件下观察到各控制值。
[0177]
2.结果
[0178]
在比较例的控制方法中，在时刻t0～时刻t1的期间，将停止处理状态标志fs维持为off，且电动车辆10根据基于第一扭矩目标值t
m1*
的扭矩指令值t
m**
进行减速(电动机转速ωm减少)。
[0179]
另外，在停止处理状态标志fs从off切换至on的时刻t1(第一要停车时)，扭矩指令值t
m**
从第一扭矩目标值t
m1*
切换至第二扭矩目标值t
m2*
。然后，在时刻t1～时刻t3的期间，电动车辆10根据基于第二扭矩目标值t
m2*
的扭矩指令值t
m**
进行减速。在该期间，扭矩指令值t
m**
以收敛为干扰扭矩推定值td的方式变化，电动机转速ωm以收敛为零的方式变化。
[0180]
进而，在时刻t3(停车时刻)，扭矩指令值t
m**
及电动机转速ωm分别大致收敛为干扰扭矩推定值td及零。另一方面，在各控制值应收敛的时刻t3以后，各控制值也持续地振动。
[0181]
3.考察
[0182]
在平缓的上坡坡度的停车情境中发现，由于停车时刻(时刻t3)的干扰扭矩推定值td包含于齿轮的齿隙区间，从而控制稳定性降低，与上述振动有关。
[0183]
(实施例)
[0184]
1.模拟条件
[0185]
关于本实施方式中说明的构成的控制方法，与比较例一样，在电动车辆10到达平缓的上坡坡度的条件下执行模拟且观察各控制值。
[0186]
2.结果
[0187]
直到时刻t0～时刻t1(第一要停车时)、及时刻t1(第一要停车时)～时刻t2(第二要停车时)，各控制值均呈现与比较例一样的行为。另一方面，时刻t2(第二要停车时)～时刻t3(停车时刻)的扭矩指令值t
m**
与比较例不同，被设定为滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
。在实施例中，未观察到比较例的情况下产生的时刻t3以后的各控制值的持续的振动。
[0188]
3.考察
[0189]
在实施例的控制方法中，考虑通过在时刻t2(第二要停车时)将持续振动对策标志f
p
从off切换成on，根据上述的图10中说明的持续振动对策处理的控制逻辑，将扭矩指令值t
m**
从第二扭矩目标值t
m2*
切换成进行了滤波处理的滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
。其结果，抑制齿轮的齿隙区间的停车时产生的各控制值的持续的振动。
[0190]
对以上说明的本实施方式的电动车辆控制方法的各结构及作用效果进行统一说明。
[0191]
在本实施方式中，提供一种电动车辆控制方法，在搭载电动机(驱动电动机4)作为行驶驱动源的电动车辆10中，基于扭矩指令值t
m**
控制驱动电动机4。
[0192]
该电动车辆控制方法具有：计算包含路面坡度的影响的作为干扰扭矩的推定值的干扰扭矩推定值td的干扰扭矩推定处理(步骤s520)；获取与驱动电动机4的转速或车速v相关的速度参数(电动机转速ωm或车速v)的速度参数获取处理(步骤s201)；包含以根据电动机转速ωm的降低，使扭矩指令值t
m**
收敛为干扰扭矩推定值td的方式计算作为停车时基本扭矩目标值的第二扭矩目标值t
m2*
的停车处理(步骤s203及步骤s530)、以及对第二扭矩目标值t
m2*
进行滤波处理来计算停车时修正扭矩目标值(滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
)的减振处理(步骤s204及步骤s560)的车辆状态控制(图5)。
[0193]
而且，在减振处理中，在设定于相对高的车速域的第一要停车时(ω
th2
＜ωm≤ω
th1
)，基于第二扭矩目标值t
m2*
设定扭矩指令值t
m**
。另外，在设定于相对低的车速域的第二要停车时(ωm≤ω
th2
)，基于滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
设定扭矩指令值t
m**
(步骤s570)。
[0194]
由此，在电动车辆10的停车情境的上半段(第一要停车时)，根据适于停车时的减速的第二扭矩目标值t
m2*
的特性使电动车辆10平稳地减速，另一方面，在后半段(第二要停车时)，能够使驱动电动机4进行工作，以根据滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
的特性抑制持续振动。
[0195]
特别是通过将滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
作为扭矩指令值t
m**
设定，能够抑制电动车辆10的齿轮的齿隙区间内的停车所引起的控制值的振动，进一步提高控制稳定性。
[0196]
另外，本实施方式的电动车辆控制方法还具有基于相对于电动车辆10的请求驱动力(加速器开度a
po
)，计算基本扭矩目标值(第一扭矩目标值t
m1*
)的基本扭矩目标值计算处理(步骤s202)。
[0197]
而且，第一要停车时设定为第二扭矩目标值t
m2*
与第一扭矩目标值t
m1*
相等的第一车速阈值(第一转速阈值ω
th1
)以下且超过比第一车速阈值低的第二车速阈值v
th2
(第二转速阈值ω
th2
)的车速域(步骤s541的是且步骤s551的否)。
[0198]
另外，第二要停车时作为第二车速阈值(第二转速阈值ω
th2
)以下的车速域进行设
定(步骤s551的是)。
[0199]
由此，实现用于将设定滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
作为扭矩指令值t
m**
的情境即第二要停车时限定于可能产生上述的控制稳定性的降低的区间的具体的控制逻辑。因此，在停车情境中，实现适于减速的第二扭矩目标值t
m2*
和适于确保上述控制稳定性的降低的滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
之间的扭矩指令值t
m**
的更适合的切换时刻。
[0200]
例如，在从抑制齿轮的齿隙区间内的停车所引起的控制稳定性的降低的观点出发而假定的时刻之前，抑制扭矩指令值t
m**
从第二扭矩目标值t
m2*
切换成滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
所引起的响应延迟等的非意图的控制结果的产生。
[0201]
特别是在减振处理中，在从第一要停车时向第二要停车时转移后的最初的运算时刻(第k运算时刻)，通过在上述第k运算时刻运算的第二扭矩目标值t
m2*
，将用于运算停车时基本扭矩目标值(第三扭矩目标值t
m3*
)的滤波处理(低通滤波器lpf的处理)时的输入值及输出值的上一次值(第二扭矩目标值t
m2*
[k－1]及第三扭矩目标值t
m3*
[k－1])初始化(式(15))。
[0202]
由此，随着从第一要停车时向第二要停车时的转移，能够更适当地抑制切换扭矩指令值t
m**
时产生的扭矩高度差。
[0203]
进而，本实施方式的减振处理中，在基于滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
设定扭矩指令值t
m**
的情况下，维持该设定直至第二扭矩目标值t
m2*
成为第一扭矩目标值t
m1*
(步骤s555)。
[0204]
由此，抑制第二扭矩目标值t
m2*
和滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
相互频繁的切换引起的扭矩指令值t
m**
的摆动。
[0205]
另外，在本实施方式中，提供一种另一方式的电动车辆控制方法，在搭载电动机(驱动电动机4)作为行驶驱动源的电动车辆10中，基于扭矩指令值t
m**
控制驱动电动机4。
[0206]
该电动车辆控制方法具有：计算包含路面坡度的影响的作为干扰扭矩的推定值的干扰扭矩推定值td的干扰扭矩推定处理(步骤s520)；获取与驱动电动机4的转速或车速v相关的速度参数(电动机转速ωm或车速v)的速度参数获取处理(步骤s201)；包含以根据电动机转速ωm的降低而使扭矩指令值t
m**
收敛为干扰扭矩推定值td的方式计算作为停车时基本扭矩目标值的第二扭矩目标值t
m2*
的停车处理(步骤s203及步骤s530)、以及对第二扭矩目标值t
m2*
进行滤波处理来计算停车时修正扭矩目标值(滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
)的减振处理(步骤s204及步骤s560)的车辆状态控制。
[0207]
而且，减振处理中，在路面坡度的绝对值超过规定值的情况下，基于第二扭矩目标值t
m2*
设定扭矩指令值t
m**
(步骤s552的否、步骤s556及步骤s570)。另外，在路面坡度的绝对值成为规定值以下的情况下，基于滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
设定扭矩指令值t
m**
(步骤s552的是，及步骤s553)。
[0208]
由此，在使电动车辆10在产生齿轮的齿隙区间内的停车所引起的控制稳定性的降低的可能性低的路面坡度(陡峭的路面坡度)上停车的情况下，能够维持适于停车时的减速的第二扭矩目标值t
m2*
至停车而实现平稳的减速方式，另一方面，在使电动车辆10在可产生上述控制稳定性的降低的平缓的路面坡度上停车的情况下，能够设定滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
并进一步提高控制稳定性。
[0209]
因此，能够使将扭矩指令值t
m**
设定为被滤波处理的滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
的情境更可靠地限定成可能产生上述控制稳定性的降低的平缓的上坡坡度下的停车情境。因
此，在平缓的上坡坡度适当抑制上述的齿轮的齿隙区间内的停车所引起的控制值的振动，防止电动车辆10停车时的持续振动的产生。
[0210]
另外，在本实施方式的减振处理中，基于第二扭矩目标值t
m2*
的绝对值(|t
m2*
|)是否为规定的扭矩阈值t
th_sl
以下，来执行路面坡度的绝对值是否为规定值以下的判定(步骤s552)。
[0211]
由此，实现用于推定应设定滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
来作为扭矩指令值t
m**
的路面坡度的大小的、具体的控制逻辑。因此，提供一种控制逻辑，该控制逻辑可实现在可能产生上述的控制值的振动的平缓的上坡坡度上停车中、适于减速的第二扭矩目标值t
m2*
和适于确保上述控制稳定性的降低的滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
之间的扭矩指令值t
m**
的更适当的切换。
[0212]
进而，在本实施方式中，提供一种电动车辆控制装置(电动机控制器2)，在搭载电动机(驱动电动机4)作为行驶驱动源的电动车辆10中，基于扭矩指令值t
m**
控制驱动电动机4。
[0213]
该电动机控制器2具有：计算包含路面坡度的影响的作为干扰扭矩的推定值的干扰扭矩推定值td的干扰扭矩推定部(步骤s520)；获取与驱动电动机4的转速或车速v相关的速度参数(电动机转速ωm或车速v)的速度参数获取部(步骤s201)；包含以根据电动机转速ωm的降低使扭矩指令值t
m**
收敛为干扰扭矩推定值td的方式计算作为停车时基本扭矩目标值的第二扭矩目标值t
m2*
的停车处理(步骤s203及步骤s530)、以及对第二扭矩目标值t
m2*
进行滤波处理来计算停车时修正扭矩目标值(滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
)的减振处理(步骤s204及步骤s560)的车辆状态控制部(图5)。
[0214]
而且，作为减振处理，电动机控制器2的车辆状态控制部在设定为相对高的车速域的第一要停车时(ω
th2
＜ωm≤ω
th1
)，基于第二扭矩目标值t
m2*
设定扭矩指令值t
m**
。另外，在设定为相对低的车速域的第二要停车时(ωm≤ω
th2
)，基于滤波处理扭矩目标值t
m_sf*
设定扭矩指令值t
m**
(步骤s570)。
[0215]
由此，具备适于执行上述电动车辆控制方法的结构(特别是程序结构)的电动车辆控制装置作为电动机控制器2而实现。
[0216]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式及各变形例中说明的结构只不过表示本发明的应用例的一部分，并不限定本发明的技术范围。
[0217]
例如，上述实施方式中由电动机控制器2执行的各处理(图2的步骤s201～步骤s206)的至少一部分也可以采用在搭载于电动车辆10的其它控制器(上位的车辆控制控制器等)之间分散的结构。特别是在采用该结构的情况下，电动机控制器2和其它控制器之间的必要的信号的通信中能够采用can(controller area network)等适合的通信协议。
[0218]
另外，在上述实施方式中说明了对第二扭矩目标值t
m2*
实施持续振动对策(步骤s560)的滤波处理的例子。但是，也可以设为对从扭矩指令值计算处理(步骤s570)输出的扭矩目标值执行该滤波处理的结构。