駆動装置
【課題】電動機を含む駆動系の共振の発生を抑制しつつ二次電池を適正使用する。
【解決手段】バッテリ電圧Ｖｂがバッテリの適正な使用範囲における電圧上限値としての補償電圧Ｖｒｅｆを超えているときには、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆ以下になるようフィードバック制御における補正量として目標補正量Ｔａｊ＊を計算し（Ｓ１７０）、計算した目標補正量Ｔａｊ＊を基本的には補正量Ｔａｊとしてモータトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用い、目標補正量Ｔａｊ＊が減少したときには、モータを含む駆動系の共振周波数の周期とは異なる時間として予め定められた所定時間に亘って、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する前の値を補正量Ｔａｊとして保持してモータトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用いる（Ｓ２２０，Ｓ２３０）。これにより、モータを含む駆動系が共振するのを抑制することができると共にバッテリを適正使用することができる。
【解決手段】バッテリ電圧Ｖｂがバッテリの適正な使用範囲における電圧上限値としての補償電圧Ｖｒｅｆを超えているときには、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆ以下になるようフィードバック制御における補正量として目標補正量Ｔａｊ＊を計算し（Ｓ１７０）、計算した目標補正量Ｔａｊ＊を基本的には補正量Ｔａｊとしてモータトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用い、目標補正量Ｔａｊ＊が減少したときには、モータを含む駆動系の共振周波数の周期とは異なる時間として予め定められた所定時間に亘って、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する前の値を補正量Ｔａｊとして保持してモータトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用いる（Ｓ２２０，Ｓ２３０）。これにより、モータを含む駆動系が共振するのを抑制することができると共にバッテリを適正使用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、充放電可能な電動機と、電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、電動機からの回生電力により二次電池を充電する際に二次電池の管理に用いる電池用パラメータが二次電池を適正使用するために設けられた上限値を超えるときには電池用パラメータと上限値との差に基づく目標補正量を用いて電動機の駆動に用いる制御量を補正する制御手段と、を備える駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、二次電池の蓄電量（ＳＯＣ）と二次電池の温度に対して決定された二次電池の充電の際に上限値としての充電上限パワーをモータ回転数で除して得られる回生トルク上限値とモータ定格と比較することによって回生トルク目標値を求め、二次電池の電圧が許容電圧を超えたときには、二次電池の電圧と許容電圧との差に基づくフィードバック制御により回生トルク目標値を補正するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、回生トルク目標値をフィードバック制御により補正することにより、二次電池の電圧が許容電圧を超えるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２５５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の駆動装置では、フィードバック制御によりモータの回生トルク目標値を補正することから、回生トルク目標値が変動し、モータを含む駆動系に共振が生じる場合がある。フィードバック制御によって補正される回生トルク目標値の変動周期がモータを含む駆動系の固有の共振周波数に一致すると、モータからの出力トルクの変動により駆動系が共振してしまう。駆動装置を搭載する車両では、駆動系の共振は乗員に違和感を与えてしまう。
【０００５】
本発明の駆動装置は、電動機を含む駆動系の共振の発生を抑制しつつ二次電池を適正使用することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の駆動装置は、
充放電可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、前記電動機からの回生電力により前記二次電池を充電する際に該二次電池の管理に用いる電池用パラメータが前記二次電池を適正使用するために設けられた上限値を超えるときには前記電池用パラメータと前記上限値との差に基づく目標補正量を用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記目標補正量の絶対値が小さく変化するときには、所定時間に亘って変化する前の補正量を用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する手段である、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の駆動装置では、二次電池の管理に用いる電池用パラメータと二次電池を適正使用するために設けられた上限値との差に基づく目標補正量の絶対値が小さく変化するときには、所定時間に亘って変化する前の補正量を用いて電動機の駆動に用いる制御量を補正する。これにより、電動機の駆動に用いる制御量の変動周期が電動機を含む駆動系の共振周波数に一致するのを抑制することができ、駆動系の共振を抑制することができる。もとより、電池用パラメータと上限値との差に基づく目標補正量を用いて電動機の駆動に用いる制御量を補正するから、二次電池を適正使用することができる。ここで、所定時間としては、電動機を含む駆動系の共振周波数における周期とは異なる時間として予め定められてなるものとすることができ、例えば、１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃなどを用いることができる。
【０００９】
こうした本発明の駆動装置において、前記制御手段は、前記目標補正量の絶対値が小さく変化して前記所定時間経過した以降は、前記所定時間に亘って用いた補正量を前記目標補正量に向けて単調に変化させた単調変化値が前記目標補正量に一致するまで該単調変化値を補正量として用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、補正量が急変するのを抑制することができる。ここで単調に変化させる程度としては、電動機を十分に駆動することができる程度が好ましい。
【００１０】
また、本発明の駆動装置において、前記電池用パラメータは、前記二次電池の許容最大電圧，前記二次電池の許容最大入力電流，前記二次電池の許容最大入力電力のうちのいずれかであるものとすることもできる。また、前記制御量は前記電動機のトルク指令であるものとすることもできる。さらに、前記制御量は、前記電動機の駆動に用いる制御用の前記二次電池の入力電力制限であるものとすることもできる。制御用の二次電池の入力電力制限を超えないように電動機を駆動制御することにより、電池用パラメータが上限値を超えないように抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例の電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】第１実施例の電子制御ユニット５０により実行される回生駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えたときの目標補正量Ｔａｊ＊と補正量Ｔａｊの時間的変化の一例を示す説明図である。
【図５】第２実施例の電子制御ユニット５０により実行される回生駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の第１実施例の駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。第１実施例の電気自動車２０は、図示するように、例えば同期発電電動機として構成されて駆動輪２６ａ，２６ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して接続された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２と、モータ３２を駆動するためのインバータ３４と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ３６と、インバータ３４が接続された電力ライン（以下、高電圧系電力ラインという）４４とバッテリ３６が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという）４２とに接続されて高電圧系電力ライン４４の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン２２の電圧ＶＬ以上かつ最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内で調節すると共に高電圧系電力ライン４４と電池電圧系電力ライン４２との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ４０と、駆動輪２６ａ，２６ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ７２と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット５０と、を備える。また、電池電圧系電力ライン４２には、バッテリ３６を遮断するためのシステムメインリレー（ＳＭＲ）４１が取り付けられていると共にシステムメインリレー５２と昇圧コンバータ４０との間には平滑用のコンデンサ４６が取り付けられており、高電圧系電力ライン４４にも平滑用のコンデンサ４８が取り付けられている。
【００１４】
モータ３２は、永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されており、回転に伴って逆起電圧を発生する。インバータ３４は、図示しないが、６つのスイッチング素子としてのトランジスタと、６つのトランジスタの各々に逆方向に並列接続された６つのダイオードと、により周知のインバータとして構成されている。昇圧コンバータ４０は、図示しないが、２つのトランジスタとこの２つのトランジスタに逆方向に並列接続された２つのダイオードとリアクトルとからなる周知の昇圧コンバータとして構成されている。
【００１５】
ブレーキアクチュエータ７２は、ブレーキペダル６５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ７０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動力が駆動輪２６ａ，２６ｂや図示しない従動輪に作用するよう各車輪に取り付けられた図示しないブレーキホイールシリンダの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪２６ａ，２６ｂや従動輪に制動力が作用するようブレーキホイールシリンダの油圧を調整したりすることができるように構成されている。以下、ブレーキアクチュエータ７２の作動により駆動輪２６ａ，２６ｂや従動輪に作用させる制動力を油圧ブレーキと称することがある。このブレーキアクチュエータ７２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）７４により制御されている。ブレーキＥＣＵ７４は、電子制御ユニット５０と通信しており、電子制御ユニット５０からの制御信号によってブレーキアクチュエータ７２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ７２の状態に関するデータを電子制御ユニット５０に出力する。
【００１６】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートと、を備える。電子制御ユニット５０には、モータ３２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置や、モータ３２とインバータ３４との接続ライン（電力ライン）に取り付けられた図示しない電流センサからの相電流，バッテリ３６の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ３６の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ３６に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度，コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからのコンデンサ４６の電圧（電池電圧系電力ライン４２の電圧）ＶＬ，コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからのコンデンサ４８の電圧（高電圧系電力ライン４４の電圧）ＶＨ，低圧側電力ライン４２に取り付けられた電流センサ４６ｂからの電流Ｉｂ，スタートスイッチ６０からのスタート信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０からは、インバータ３４のトランジスタへのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ４０のトランジスタへのスイッチング制御信号，システムメインリレー４１への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置に基づいてモータ３２の回転数Ｎｍを演算したり、電圧センサ４６ａからの電圧ＶＬや電流センサ４６ｂからの電流Ｉｂに基づいてバッテリ３６から放電可能な電力量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算したり、蓄電割合ＳＯＣやバッテリ３６の温度に基づいてバッテリ３６を充放電してもよい最大電力としての入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００１７】
こうして構成された第１実施例の電気自動車２０は、図示しない駆動制御ルーチンにより駆動制御されている。駆動制御では、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ６８からの車速Ｖとに応じて駆動軸２２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊をモータ３２から出力すべきトルク指令Ｔｍ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとからなる動作点でモータ３２を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン４４の目標電圧ＶＨ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタをスイッチング制御すると共に高電圧系電力ライン４４の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタをスイッチング制御する。走行中にアクセオフして減速するときには、ブレーキペダル６５の踏み込み量と車速Ｖとに応じて制動力としての要求トルクＴｒ＊（負の値のトルク）を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊のうちモータ３２の定格値の範囲内で出力可能なトルクをトルク指令Ｔｍ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとからなる動作点でモータ３２を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン４４の目標電圧ＶＨ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタをスイッチング制御すると共に高電圧系電力ライン４４の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタをスイッチング制御する。制動力としての要求トルクＴｒ＊のうちモータ３２からの制動トルク出力では不足する制動トルクは、これに相当する制動力が図示しない油圧ブレーキ装置から出力されるよう油圧ブレーキ装置を制御する。そして、車速が小さくなると車両にショックなどを生じさせずに車両をスムーズに停止するために、モータ３２による制動力を油圧ブレーキ装置による制動力に置き換える処理が行なわれる。
【００１８】
次に、第１実施例の電気自動車２０の制動時におけるモータ３２の駆動制御について説明する。図２は、制動時に電子制御ユニット５０により実行される回生駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、アクセルオフ時に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００１９】
回生駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、ブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰや車速センサ６８からの車速Ｖ，モータ３２の回転数Ｎｍ，バッテリ電圧Ｖｂ，バッテリ３６の入力制限Ｗｉｎなどのモータ３２の駆動制御に用いるデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータ３２の回転数Ｎｍは、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置に基づいて演算されてＲＡＭ５６の所定領域に記憶された回転数Ｎｍを読み込むことにより入力するものとした。バッテリ電圧Ｖｂは、電圧センサ４６により検出された電圧ＶＬを用いるものとした。バッテリ３６の入力制限Ｗｉｎは、蓄電割合ＳＯＣやバッテリ３６の温度に基づいて演算されてＲＡＭ５６の所定領域に記憶された入力制限Ｗｉｎを読み込むことにより入力するものとした。
【００２０】
こうしてデータを入力すると、入力したブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸２２に出力すべき制動トルクとしての要求トルクＴｄ＊を設定すると共に（ステップＳ１１０）、入力した入力制限Ｗｉｎをモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定し（ステップＳ１２０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２から出力すべき仮のトルク（仮トルク）Ｔｍｔｍｐとして設定する（ステップＳ１３０）。ここで、要求トルクＴｄ＊は、第１実施例では、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとが与えられるとマップから対応する要求トルクＴｄ＊を導出することにより設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図３に示す。図示するように、第１実施例では、要求トルクＴｄ＊は制動トルクのときには負の値として設定される。また、回生側の定格トルクＴｍｓｅｔもトルク下限Ｔｍｉｎも負の値であるから、要求トルクＴｄ＊と定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものを仮トルクＴｍｔｍｐとして設定する処理は、要求トルクＴｄ＊と定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎのそれぞれの絶対値が最も小さいものを仮トルクＴｍｔｍｐとして設定するとなる。この処理は、要求トルクＴｄ＊を入力制限Ｗｉｎと定格トルクＴｍｓｅｔにより制限する処理ということもできる。
【００２１】
続いて、バッテリ電圧Ｖｂをバッテリ３６の適正な使用範囲における電圧上限値として予め定められている補償電圧Ｖｒｅｆと比較し（ステップＳ１４０）、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆ以下のときには、バッテリ３６は適正使用範囲で使用されていると判断し、仮トルクＴｍｔｍｐをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定すると共に（ステップＳ１５０）、補正量減少フラグＦに値０をセットし（ステップＳ１６０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。このようにモータ３２を制御することにより、バッテリ３６を適正使用しつつ、駆動軸２２に要求される要求トルクＴｄ＊をバッテリ３６の入力制限Ｗｉｎとモータ３２の定格トルクＴｍｓｅｔで制限した回生トルクをモータ３２から出力することができる。モータ３２から出力するトルクと要求トルクＴｄ＊との差分については、油圧ブレーキにより補われる。なお、補正量減少フラグＦについては後述する。
【００２２】
ステップＳ１４０でバッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えていると判定されたときには、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆになるようにバッテリ電圧Ｖｂと補償電圧Ｖｒｅｆとの差に基づいて次式（１）によりモータ３２から出力するトルクを制限するよう補正するための目標補正量Ｔａｊ＊を計算する（ステップＳ１８０）。式（１）は、フィードバック制御における補正量を計算する式であり、右辺第１項のＫｐは比例項のゲインであり、右辺第２項のＫｉは積分項のゲインである。第１実施例では、目標補正量Ｔａｊ＊は正の値となるよう計算するものとした。即ち、バッテリ電圧Ｖｂと補償電圧Ｖｒｅｆとの差が大きいほど大きな正の値となるよう計算するのである。
【００２３】
Taj*=Kp(Vb-Vref)+Ki∫(Vb-Vref)dt (1)
【００２４】
続いて、補正量減少フラグＦの値を調べ（ステップＳ１８０）、補正量減少フラグＦが値０のときには、前回このルーチンが実行されたときに設定された目標補正量Ｔａｊ＊（以下、前回目標補正量Ｔａｊ＊という）から目標補正量Ｔａｊ＊が減少しているか否かを判定する（ステップＳ１９０）。目標補正量Ｔａｊ＊は、モータ３２から出力するトルクを制限するために補正するものであるから、大きくなるとより大きな制限を課すことになり、小さくなるとより小さな制限を課すことになる。したがって、目標補正量Ｔａｊ＊の減少の判定は、制限を解除する方向か否かの判定となる。目標補正量Ｔａｊ＊が減少していないとき、即ち、制限を解除する方向ではないときには、目標補正量Ｔａｊ＊を補正量Ｔａｊとして設定し（ステップＳ２００）、仮トルクＴｍｔｍｐに補正量Ｔａｊを加えた値としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。ここで、仮トルクＴｍｔｍｐは、回生トルクであるため負の値であり、補正量Ｔａｊは正の値であるから、仮トルクＴｍｔｍｐに補正量Ｔａｊを加えて得られるトルク指令Ｔｍ＊は、絶対値としては仮トルクＴｍｔｍｐより小さなものとなる。このように、モータ３２の回生トルクを小さく補正することにより、バッテリ３６の充電電力は小さくなり、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆ以下になるようにすることができる。
【００２５】
ステップＳ１９０で目標補正量Ｔａｊ＊が減少しているとき、即ち、制限を解除する方向であるときには、補正量減少フラグＦに値１をセットすると共に（ステップＳ２１０）、前回このルーチンが実行されたときに設定された補正量Ｔａｊ（以下、前回補正量Ｔａｊという。）を新たな補正量Ｔａｊに設定し（ステップＳ２２０）、仮トルクＴｍｔｍｐに設定した補正量Ｔａｊを加えた値としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。即ち、目標補正量Ｔａｊ＊が減少しているときには、制限の解除を遅らせるために、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する前の値を保持するのである。このように、目標補正量Ｔａｊ＊が減少したときに補正量減少フラグＦに値１がセットされるから、次回このルーチンが実行されたときには、ステップＳ１８０では、補正量減少フラグＦは値１であると判定される。
【００２６】
ステップＳ１８０で補正量減少フラグＦは値１であると判定されると、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過したか否かを判定し（ステップＳ２３０）、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過していないときには前回補正量Ｔａｊを新たな補正量Ｔａｊに設定すると共に（ステップＳ２２０）、仮トルクＴｍｔｍｐに設定した補正量Ｔａｊを加えた値としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。即ち、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過するまで、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する前の値を補正量Ｔａｊとして保持するのである。ここで、所定時間としては、モータ３２を含む駆動系の共振周波数の周期とは異なる時間として設定されており、実験などにより、例えば１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃなどを用いることができる。
【００２７】
ステップＳ１８０で補正量減少フラグＦが値１であると判定され、且つ、ステップＳ２３０で補正量減少フラグＦに値１がセットされてから所定時間経過したと判定されたときには、前回補正量Ｔａｊからレート値Ｔｒｔを減じた値を新たな補正量Ｔａｊとして計算し（ステップＳ２４０）、計算した補正量Ｔａｊが目標補正量Ｔａｊ＊以下であるか否かを判定し（ステップＳ２５０）、補正量Ｔａｊが目標補正量Ｔａｊ＊より大きいときには、仮トルクＴｍｔｍｐに設定した補正量Ｔａｊを加えた値としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。この処理を繰り返し実行することにより、補正量Ｔａｊは、レート値Ｔｒｔずつ目標補正量Ｔａｊ＊の方向に小さくなる。即ち、補正量Ｔａｊは、目標補正量Ｔａｊに一致するかそれより小さくなるまで目標補正量Ｔａｊ＊に向けて単調に変化するものとなる。ここで、レート値Ｔｒｔは、補正量Ｔａｊを単調に変化させると共にモータ３２を十分に制御することができる程度の値として設定されるものである。
【００２８】
一方、ステップＳ２５０で計算した補正量Ｔａｊが目標補正量Ｔａｊ＊以下であると判定されたときには、補正量減少フラグＦに値０をセットすると共に（ステップＳ２６０）、目標補正量Ｔａｊ＊を補正量Ｔａｊに設定し（ステップＳ２７０）、仮トルクＴｍｔｍｐに設定した補正量Ｔａｊを加えた値としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。このように、補正量減少フラグＦに値０がセットされるから、次回本ルーチンが実行されたときには、ステップＳ１８０では補正量減少フラグＦは値０と判定されることになる。補正量減少フラグＦは、以上の説明から明らかなように、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆ以下のときには値０がセットされ、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えており、且つ、バッテリ電圧Ｖｂを補償電圧Ｖｒｅｆ以下にするためのフィードバック制御における補正量として計算される目標補正量Ｔａｊ＊が減少したときに値１がセットされ、値１がセットされてから所定時間経過し、且つ、補正量Ｔａｊをレート値Ｔｒｔを用いて単調に目標補正量Ｔａｊ＊に向けて変化させたときに補正量Ｔａｊが目標補正量Ｔａｊ以下に至ったときに値０がセットされるものとなる。
【００２９】
図４は、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えたときの目標補正量Ｔａｊ＊と補正量Ｔａｊの時間的変化の一例を示す説明図である。図中、一点鎖線が目標補正量Ｔａｊ＊を示し、実線が補正量Ｔａｊを示す。補正量Ｔａｊは、図示するように、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する時間Ｔ１までは目標補正量Ｔａｊ＊と同様に増加するが、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの所定時間（例えば１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃ）は、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する前の値を保持する。そして、時間Ｔ２から補正量Ｔａｊが目標補正量Ｔａｊ＊に一致する時間Ｔ３までは、時間の経過に対してレート値Ｔｒｔずつ単調に減少し、時間Ｔ３以降は目標補正量Ｔａｊ＊が減少するまで目標補正量Ｔａｊ＊と同様に増加する。
【００３０】
以上説明した第１実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置によれば、バッテリ電圧Ｖｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における電圧上限値として予め定められている補償電圧Ｖｒｅｆを超えているときには、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆ以下になるようフィードバック制御における補正量として目標補正量Ｔａｊ＊を計算し、計算した目標補正量Ｔａｊ＊を基本的には補正量Ｔａｊとしてモータ３２から出力すべきトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用い、目標補正量Ｔａｊ＊が減少したときには、モータ３２を含む駆動系の共振周波数の周期とは異なる時間として予め定められた所定時間に亘って、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する前の値を補正量Ｔａｊとして保持してモータ３２から出力すべきトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用いるから、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えたときにモータ３２から出力されるトルクの変動に伴ってモータ３２を含む駆動系が共振するのを抑制することができる。しかも、補正量Ｔａｊを保持した後は、補正量Ｔａｊを、目標補正量Ｔａｊ＊に一致するまでレート値Ｔｒｔずつ目標補正量Ｔａｊ＊に向けて単調に変化させるから、補正量Ｔａｊの急変に伴ってモータ３２の出力トルクが急変することによる不都合、例えば、ショックによる乗り心地の悪化などの不都合を抑制することができる。もとより、バッテリ電圧Ｖｂを補償電圧Ｖｒｅｆ以下にすることができる。
【００３１】
第１実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置では、バッテリ電圧Ｖｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における電圧上限値として予め定められている補償電圧Ｖｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ電圧Ｖｂを補償電圧Ｖｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｔａｊ＊を計算するものとしたが、バッテリ３６に流れるバッテリ電流Ｉｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における電流上限値として予め定められている補償電流Ｉｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ電流Ｉｂを補償電流Ｉｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｔａｊ＊を計算するものとしてもよい。また、バッテリ３６に入力されるバッテリ入力電力Ｗｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における入力電力上限値として予め定められている補償電力Ｗｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ入力電力Ｗｂを補償電力Ｗｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｔａｊ＊を計算するものとしてもよい。
【００３２】
第１実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置では、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えているときには、補正量Ｔａｊを求めてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を補正するものとしたが、モータ３２を電流指令によって駆動する場合には、電流指令用の補正量を求めて電流指令を補正するものとしてもよい。
【実施例２】
【００３３】
次に、本発明の第２実施例の駆動装置について説明する。第２実施例の駆動装置は、図１を用いて説明した第２実施例の電気自動車２０に搭載された駆動装置と同一のハード構成をしている。したがって、重複する説明を回避するため、第２実施例の駆動装置のハード構成についての説明は、第１実施例の駆動装置のハード構成についての説明をもって省略する。以下、図１の電気自動車２０は第２実施例の駆動装置を搭載する電気自動車２０として用いる。
【００３４】
また、第２実施例の電気自動車２０でも、第１実施例の電気自動車２０と同様に、駆動制御では、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ６８からの車速Ｖとに応じて駆動軸２２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊をモータ３２から出力すべきトルク指令Ｔｍ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとからなる動作点でモータ３２を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン４４の目標電圧ＶＨ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタをスイッチング制御すると共に高電圧系電力ライン４４の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタをスイッチング制御する。走行中にアクセオフして減速するときには、ブレーキペダル６５の踏み込み量と車速Ｖとに応じて制動力としての要求トルクＴｒ＊（負の値のトルク）を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊のうちモータ３２の定格値の範囲内で出力可能なトルクをトルク指令Ｔｍ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとからなる動作点でモータ３２を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン４４の目標電圧ＶＨ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタをスイッチング制御すると共に高電圧系電力ライン４４の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタをスイッチング制御する。制動力としての要求トルクＴｒ＊のうちモータ３２からの制動トルク出力では不足する制動トルクは、これに相当する制動力が図示しない油圧ブレーキ装置から出力されるよう油圧ブレーキ装置を制御する。そして、車速が小さくなると車両にショックなどを生じさせずに車両をスムーズに停止するために、モータ３２による制動力を油圧ブレーキ装置による制動力に置き換える処理が行なわれる。
【００３５】
次に、第２実施例の電気自動車２０の制動時におけるモータ３２の駆動制御について説明する。図５は、制動時に電子制御ユニット５０により実行される回生駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、アクセルオフ時に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３６】
回生駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、ブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰや車速センサ６８からの車速Ｖ，モータ３２の回転数Ｎｍ，バッテリ入力電力Ｗｂ，バッテリ３６の入力制限Ｗｉｎなどのモータ３２の駆動制御に用いるデータを入力する処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、バッテリ入力電力Ｗｂは、電圧センサ４６ａにより検出された電圧ＶＬと電流センサ４６ｂにより検出された電流Ｉｂとの積を用いるものとした。
【００３７】
こうしてデータを入力すると、入力したブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸２２に出力すべき制動トルクとしての要求トルクＴｄ＊を図３の要求トルク設定用マップを用いて設定すると共に（ステップＳ３１０）、入力したバッテリ入力電力Ｗｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における入力電力上限値として予め定められている補償電力Ｗｒｅｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ３２０）。バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆ以下のときには、バッテリ３６は適正使用範囲で使用されていると判断し、バッテリ３６の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎ＊として設定すると共に（ステップＳ３３０）、補正量減少フラグＦに値０をセットし（ステップＳ３４０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定し（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。第２実施例でも、要求トルクＴｄ＊は制動トルクのときには負の値として設定される。また、回生側の定格トルクＴｍｓｅｔもトルク下限Ｔｍｉｎも負の値であるから、要求トルクＴｄ＊と定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをトルク指令Ｔｍ＊として設定する処理は、要求トルクＴｄ＊と定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎのそれぞれの絶対値が最も小さいものをトルク指令Ｔｍ＊として設定するとなる。この処理は、要求トルクＴｄ＊を制御用入力制限Ｗｉｎ＊と定格トルクＴｍｓｅｔにより制限する処理ということもできる。このようにモータ３２を制御することにより、バッテリ３６を適正使用しつつ、駆動軸２２に要求される要求トルクＴｄ＊をバッテリ３６の入力制限Ｗｉｎ（制御用入力制限Ｗｉｎ＊）とモータ３２の定格トルクＴｍｓｅｔで制限した回生トルクをモータ３２から出力することができる。なお、モータ３２から出力するトルクと要求トルクＴｄ＊との差分については、油圧ブレーキにより補われる。
【００３８】
ステップＳ３２０でバッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆを超えていると判定されたときには、バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆになるようにバッテリ入力電力Ｗｂと補償電力Ｗｒｅｆとの差に基づいて次式（２）により制御用入力制限Ｗｉｎ＊を制限する補正量Ｗａｊの設定に用いる目標補正量Ｗａｊ＊を計算する（ステップＳ３５０）。式（２）は、フィードバック制御における補正量を計算する式であり、右辺第１項のＫｐ２は比例項のゲインであり、右辺第２項のＫｉ２は積分項のゲインである。第２実施例では、目標補正量Ｗａｊ＊は正の値となるよう計算するものとした。即ち、バッテリ入力電力Ｗｂと補償電力Ｗｒｅｆとの差が大きいほど大きな正の値となるよう計算するのである。
【００３９】
Waj*=Kp2(Wb-Wref)+Ki2∫(Wb-Wref)dt (2)
【００４０】
続いて、補正量減少フラグＦの値を調べ（ステップＳ３６０）、補正量減少フラグＦが値０のときには、前回このルーチンが実行されたときに設定された目標補正量Ｗａｊ＊（以下、前回目標補正量Ｗａｊ＊という）から目標補正量Ｗａｊ＊が減少しているか否かを判定する（ステップＳ３７０）。目標補正量Ｗａｊ＊は、制御用入力制限Ｗｉｎ＊を制限するためのものであるから、大きくなるとより大きな制限を課すことになり、小さくなるとより小さな制限を課すことになる。したがって、目標補正量Ｗａｊ＊の減少の判定は、制限を解除する方向か否かの判定となる。目標補正量Ｗａｊ＊が減少していないとき、即ち、制限を解除する方向ではないときには、目標補正量Ｗａｊ＊を補正量Ｗａｊとして設定し（ステップＳ３８０）、入力制限Ｗｉｎに補正量Ｗａｊを加えた値として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定し（ステップＳ４６０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。ここで、制御用入力制限Ｗｉｎ＊は、トルク下限Ｔｍｉｎの設定に用いられるから、補正量Ｗａｊが大きいほど制御用入力制限Ｗｉｎ＊の絶対値は小さくなり、トルク下限Ｔｍｉｎの絶対値も小さくなる。そして、このトルク下限Ｔｍｉｎにより要求トルクＴｄ＊が制限されてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定するから、補正量Ｗａｊが大きくなるほどモータ３２の回生トルクの絶対値は小さくなり、バッテリ３６の充電電力も小さくなり、バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆ以下になるようにすることができる。
【００４１】
ステップＳ３７０で目標補正量Ｗａｊ＊が減少しているとき、即ち、制限を解除する方向であるときには、補正量減少フラグＦに値１をセットすると共に（ステップＳ３９０）、前回このルーチンが実行されたときに設定された補正量Ｗａｊ（以下、前回補正量Ｗａｊという。）を新たな補正量Ｗａｊに設定し（ステップＳ４００）、入力制限Ｗｉｎに補正量Ｗａｊを加えた値として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定し（ステップＳ４６０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。即ち、目標補正量Ｗａｊ＊が減少しているときには、制限の解除を遅らせるために、目標補正量Ｗａｊ＊が減少する前の値を保持するのである。このように、目標補正量Ｗａｊ＊が減少したときに補正量減少フラグＦに値１がセットされるから、次回このルーチンが実行されたときには、ステップＳ３６０では、補正量減少フラグＦは値１であると判定される。
【００４２】
ステップＳ３６０で補正量減少フラグＦは値１であると判定されると、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過したか否かを判定し（ステップＳ４１０）、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過していないときには前回補正量Ｗａｊを新たな補正量Ｗａｊに設定すると共に（ステップＳ４００）、以下、前回補正量Ｗａｊという。）を新たな補正量Ｗａｊに設定し（ステップＳ４００）、入力制限Ｗｉｎに補正量Ｗａｊを加えた値として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定し（ステップＳ４６０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。即ち、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過するまで、目標補正量Ｗａｊ＊が減少する前の値を補正量Ｗａｊとして保持するのである。ここで、所定時間としては、第１実施例と同様に、モータ３２を含む駆動系の共振周波数の周期とは異なる時間として設定されており、実験などにより、例えば１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃなどを用いることができる。
【００４３】
ステップＳ３６０で補正量減少フラグＦが値１であると判定され、且つ、ステップＳ４１０で補正量減少フラグＦに値１がセットされてから所定時間経過したと判定されると、前回補正量Ｗａｊからレート値Ｗｒｔを減じた値を新たな補正量Ｗａｊとして計算し（ステップＳ４２０）、計算した補正量Ｗａｊが目標補正量Ｗａｊ＊以下であるか否かを判定し（ステップＳ４３０）、補正量Ｗａｊが目標補正量Ｗａｊ＊より大きいときには、入力制限Ｗｉｎに補正量Ｗａｊを加えた値として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定し（ステップＳ４６０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。この処理を繰り返し実行することにより、補正量Ｗａｊは、レート値Ｗｒｔずつ目標補正量Ｗａｊ＊の方向に小さくなる。即ち、補正量Ｗａｊは、目標補正量Ｗａｊに一致するかそれより小さくなるまで目標補正量Ｗａｊ＊に向けて単調に変化するものとなる。ここで、レート値Ｗｒｔは、補正量Ｗａｊを単調に変化させると共にモータ３２を十分に制御することができる程度の値として設定されるものである。
【００４４】
一方、ステップＳ４３０で計算した補正量Ｗａｊが目標補正量Ｔａｊ＊以下であると判定されたときには、補正量減少フラグＦに値０をセットすると共に（ステップＳ４４０）、目標補正量Ｗａｊ＊を補正量Ｗａｊに設定し（ステップＳ４５０）、入力制限Ｗｉｎに補正量Ｗａｊを加えた値として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定し（ステップＳ４６０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。このように、補正量減少フラグＦに値０がセットされるから、次回本ルーチンが実行されたときには、ステップＳ３６０では補正量減少フラグＦは値０と判定されることになる。
【００４５】
バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆを超えたときの補正量Ｗａｊの時間的変化は、図４のバッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えたときの補正量Ｔａｊの時間的変化と同様となる。
【００４６】
以上説明した第２実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置によれば、バッテリ入力電力Ｗｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における入力電力上限値として予め定められている補償電力Ｗｒｅｆを超えているときには、バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆ以下になるようフィードバック制御における補正量として目標補正量Ｗａｊ＊を計算し、計算した目標補正量Ｗａｊ＊を基本的には補正量Ｗａｊとしてバッテリ３６の入力制限Ｗｉｎに対して制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する際に用い、目標補正量Ｗａｊ＊が減少したときには、モータ３２を含む駆動系の共振周波数の周期とは異なる時間として予め定められた所定時間に亘って、目標補正量Ｗａｊ＊が減少する前の値を補正量Ｗａｊとして保持して制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する際に用いるから、バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆを超えたときに制御用入力制限Ｗｉｎ＊が変動することに伴ってトルク下限Ｔｍｉｎおよびモータ３２から出力するトルクが変動し、これに伴ってモータ３２を含む駆動系が共振するのを抑制することができる。しかも、補正量Ｗａｊを保持した後は、補正量Ｗａｊを、目標補正量Ｗａｊ＊に一致するまでレート値Ｔｒｔずつ目標補正量Ｗａｊ＊に向けて単調に変化させるから、補正量Ｗａｊの急変に伴ってモータ３２の出力トルクが急変することによる不都合、例えば、ショックによる乗り心地の悪化などの不都合を抑制することができる。もとより、バッテリ入力電力Ｗｂを補償電力Ｗｒｅｆ以下にすることができる。
【００４７】
第２実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置では、バッテリ入力電力Ｗｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における入力電力上限値として予め定められている補償電力Ｗｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ入力電力Ｗｂを補償電力Ｗｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｗａｊ＊を計算するものとしたが、バッテリ３６に流れるバッテリ電流Ｉｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における電流上限値として予め定められている補償電流Ｉｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ電流Ｉｂを補償電流Ｉｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｗａｊ＊を計算するものとしてもよい。また、バッテリ電圧Ｖｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における電圧上限値として予め定められている補償電圧Ｖｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ電圧Ｖｂを補償電圧Ｖｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｗａｊ＊を計算するものとしてもよい。
【００４８】
第１実施例や第２実施例の電気自動車２０では、昇圧コンバータ４０を備えるものとしたが、昇圧コンバータ４０を備えないものとしてもかまわない。
【００４９】
第１実施例や第２実施例では、本発明を電気自動車に搭載された駆動装置に適用するものとしたが、図６に例示するハイブリッド自動車１２０に示すように、エンジン１２２と、モータ１２４と、エンジン１２２のクランクシャフトとモータ１２４の回転軸と駆動軸２２とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤ１２６と、駆動軸２２に取り付けられたモータ３２とを備える自動車に搭載された駆動装置に適用するものとしてもよいし、図７に例示するハイブリッド自動車２２０に示すように、駆動軸２２にモータ３２を取り付けると共に、モータ３２の回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン１２２を接続する構成の自動車に搭載された駆動装置に適用するものとしてもよい。また、自動車以外の車両に搭載される駆動装置に適用するものとしてもかまわないし、車両以外のシステムに組み込まれる駆動装置に適用するものとしてもよい。
【００５０】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。第１実施例では、モータ３２が「電動機」に相当し、バッテリ３６が「二次電池」に相当し、バッテリ電圧Ｖｂが「電池用パラメータ」に相当し、トルク指令Ｔｍ＊が「制御量」に相当し、図２の回生駆動制御ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「制御手段」に相当する。第２実施例では、モータ３２が「電動機」に相当し、バッテリ３６が「二次電池」に相当し、バッテリ入力電圧Ｗｂが「電池用パラメータ」に相当し、制御用入力制限Ｗｉｎ＊が「制御量」に相当し、図５の回生駆動制御ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「制御手段」に相当する。
【００５１】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５２】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、駆動装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
２０ 電気自動車、２２ 駆動軸、２４ デファレンシャルギヤ、２６ バッテリ、２６ａ，２６ｂ 駆動輪、３２ モータ、３２ａ 回転位置検出センサ、３４ インバータ、３６ バッテリ、４０ 昇圧コンバータ、４１ システムメインリレー、４２ 電池電圧系電力ライン、４４ 高電圧系電力ライン、４６ コンデンサ、４６ａ 電圧センサ、４６ｂ 電流センサ、４８ コンデンサ、４８ａ 電圧センサ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、６０ スタートスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、７０ ブレーキマスターシリンダ、７２ ブレーキアクチュエータ、７４ ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）、１２０，２２０ ハイブリッド自動車、１２２ エンジン、１２４ モータ、１２６ プラネタリギヤ、２２９ クラッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置に関し、詳しくは、充放電可能な電動機と、電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、電動機からの回生電力により二次電池を充電する際に二次電池の管理に用いる電池用パラメータが二次電池を適正使用するために設けられた上限値を超えるときには電池用パラメータと上限値との差に基づく目標補正量を用いて電動機の駆動に用いる制御量を補正する制御手段と、を備える駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置としては、二次電池の蓄電量（ＳＯＣ）と二次電池の温度に対して決定された二次電池の充電の際に上限値としての充電上限パワーをモータ回転数で除して得られる回生トルク上限値とモータ定格と比較することによって回生トルク目標値を求め、二次電池の電圧が許容電圧を超えたときには、二次電池の電圧と許容電圧との差に基づくフィードバック制御により回生トルク目標値を補正するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、回生トルク目標値をフィードバック制御により補正することにより、二次電池の電圧が許容電圧を超えるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２５５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の駆動装置では、フィードバック制御によりモータの回生トルク目標値を補正することから、回生トルク目標値が変動し、モータを含む駆動系に共振が生じる場合がある。フィードバック制御によって補正される回生トルク目標値の変動周期がモータを含む駆動系の固有の共振周波数に一致すると、モータからの出力トルクの変動により駆動系が共振してしまう。駆動装置を搭載する車両では、駆動系の共振は乗員に違和感を与えてしまう。
【０００５】
本発明の駆動装置は、電動機を含む駆動系の共振の発生を抑制しつつ二次電池を適正使用することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の駆動装置は、
充放電可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、前記電動機からの回生電力により前記二次電池を充電する際に該二次電池の管理に用いる電池用パラメータが前記二次電池を適正使用するために設けられた上限値を超えるときには前記電池用パラメータと前記上限値との差に基づく目標補正量を用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記目標補正量の絶対値が小さく変化するときには、所定時間に亘って変化する前の補正量を用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する手段である、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の駆動装置では、二次電池の管理に用いる電池用パラメータと二次電池を適正使用するために設けられた上限値との差に基づく目標補正量の絶対値が小さく変化するときには、所定時間に亘って変化する前の補正量を用いて電動機の駆動に用いる制御量を補正する。これにより、電動機の駆動に用いる制御量の変動周期が電動機を含む駆動系の共振周波数に一致するのを抑制することができ、駆動系の共振を抑制することができる。もとより、電池用パラメータと上限値との差に基づく目標補正量を用いて電動機の駆動に用いる制御量を補正するから、二次電池を適正使用することができる。ここで、所定時間としては、電動機を含む駆動系の共振周波数における周期とは異なる時間として予め定められてなるものとすることができ、例えば、１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃなどを用いることができる。
【０００９】
こうした本発明の駆動装置において、前記制御手段は、前記目標補正量の絶対値が小さく変化して前記所定時間経過した以降は、前記所定時間に亘って用いた補正量を前記目標補正量に向けて単調に変化させた単調変化値が前記目標補正量に一致するまで該単調変化値を補正量として用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、補正量が急変するのを抑制することができる。ここで単調に変化させる程度としては、電動機を十分に駆動することができる程度が好ましい。
【００１０】
また、本発明の駆動装置において、前記電池用パラメータは、前記二次電池の許容最大電圧，前記二次電池の許容最大入力電流，前記二次電池の許容最大入力電力のうちのいずれかであるものとすることもできる。また、前記制御量は前記電動機のトルク指令であるものとすることもできる。さらに、前記制御量は、前記電動機の駆動に用いる制御用の前記二次電池の入力電力制限であるものとすることもできる。制御用の二次電池の入力電力制限を超えないように電動機を駆動制御することにより、電池用パラメータが上限値を超えないように抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例の電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】第１実施例の電子制御ユニット５０により実行される回生駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えたときの目標補正量Ｔａｊ＊と補正量Ｔａｊの時間的変化の一例を示す説明図である。
【図５】第２実施例の電子制御ユニット５０により実行される回生駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の第１実施例の駆動装置を搭載する電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。第１実施例の電気自動車２０は、図示するように、例えば同期発電電動機として構成されて駆動輪２６ａ，２６ｂにデファレンシャルギヤ２４を介して接続された駆動軸２２に動力を入出力可能なモータ３２と、モータ３２を駆動するためのインバータ３４と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ３６と、インバータ３４が接続された電力ライン（以下、高電圧系電力ラインという）４４とバッテリ３６が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという）４２とに接続されて高電圧系電力ライン４４の電圧ＶＨを電池電圧系電力ライン２２の電圧ＶＬ以上かつ最大許容電圧ＶＨｍａｘ以下の範囲内で調節すると共に高電圧系電力ライン４４と電池電圧系電力ライン４２との間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ４０と、駆動輪２６ａ，２６ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ７２と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット５０と、を備える。また、電池電圧系電力ライン４２には、バッテリ３６を遮断するためのシステムメインリレー（ＳＭＲ）４１が取り付けられていると共にシステムメインリレー５２と昇圧コンバータ４０との間には平滑用のコンデンサ４６が取り付けられており、高電圧系電力ライン４４にも平滑用のコンデンサ４８が取り付けられている。
【００１４】
モータ３２は、永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されており、回転に伴って逆起電圧を発生する。インバータ３４は、図示しないが、６つのスイッチング素子としてのトランジスタと、６つのトランジスタの各々に逆方向に並列接続された６つのダイオードと、により周知のインバータとして構成されている。昇圧コンバータ４０は、図示しないが、２つのトランジスタとこの２つのトランジスタに逆方向に並列接続された２つのダイオードとリアクトルとからなる周知の昇圧コンバータとして構成されている。
【００１５】
ブレーキアクチュエータ７２は、ブレーキペダル６５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ７０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動力が駆動輪２６ａ，２６ｂや図示しない従動輪に作用するよう各車輪に取り付けられた図示しないブレーキホイールシリンダの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪２６ａ，２６ｂや従動輪に制動力が作用するようブレーキホイールシリンダの油圧を調整したりすることができるように構成されている。以下、ブレーキアクチュエータ７２の作動により駆動輪２６ａ，２６ｂや従動輪に作用させる制動力を油圧ブレーキと称することがある。このブレーキアクチュエータ７２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）７４により制御されている。ブレーキＥＣＵ７４は、電子制御ユニット５０と通信しており、電子制御ユニット５０からの制御信号によってブレーキアクチュエータ７２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ７２の状態に関するデータを電子制御ユニット５０に出力する。
【００１６】
電子制御ユニット５０は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ５４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ５６と、図示しない入出力ポートと、を備える。電子制御ユニット５０には、モータ３２のロータの回転位置を検出する回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置や、モータ３２とインバータ３４との接続ライン（電力ライン）に取り付けられた図示しない電流センサからの相電流，バッテリ３６の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ３６の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ３６に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度，コンデンサ４６の端子間に取り付けられた電圧センサ４６ａからのコンデンサ４６の電圧（電池電圧系電力ライン４２の電圧）ＶＬ，コンデンサ４８の端子間に取り付けられた電圧センサ４８ａからのコンデンサ４８の電圧（高電圧系電力ライン４４の電圧）ＶＨ，低圧側電力ライン４２に取り付けられた電流センサ４６ｂからの電流Ｉｂ，スタートスイッチ６０からのスタート信号，シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ６８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット５０からは、インバータ３４のトランジスタへのスイッチング制御信号や昇圧コンバータ４０のトランジスタへのスイッチング制御信号，システムメインリレー４１への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット５０は、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置に基づいてモータ３２の回転数Ｎｍを演算したり、電圧センサ４６ａからの電圧ＶＬや電流センサ４６ｂからの電流Ｉｂに基づいてバッテリ３６から放電可能な電力量の全容量に対する割合としての蓄電割合ＳＯＣを演算したり、蓄電割合ＳＯＣやバッテリ３６の温度に基づいてバッテリ３６を充放電してもよい最大電力としての入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
【００１７】
こうして構成された第１実施例の電気自動車２０は、図示しない駆動制御ルーチンにより駆動制御されている。駆動制御では、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ６８からの車速Ｖとに応じて駆動軸２２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊をモータ３２から出力すべきトルク指令Ｔｍ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとからなる動作点でモータ３２を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン４４の目標電圧ＶＨ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタをスイッチング制御すると共に高電圧系電力ライン４４の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタをスイッチング制御する。走行中にアクセオフして減速するときには、ブレーキペダル６５の踏み込み量と車速Ｖとに応じて制動力としての要求トルクＴｒ＊（負の値のトルク）を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊のうちモータ３２の定格値の範囲内で出力可能なトルクをトルク指令Ｔｍ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとからなる動作点でモータ３２を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン４４の目標電圧ＶＨ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタをスイッチング制御すると共に高電圧系電力ライン４４の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタをスイッチング制御する。制動力としての要求トルクＴｒ＊のうちモータ３２からの制動トルク出力では不足する制動トルクは、これに相当する制動力が図示しない油圧ブレーキ装置から出力されるよう油圧ブレーキ装置を制御する。そして、車速が小さくなると車両にショックなどを生じさせずに車両をスムーズに停止するために、モータ３２による制動力を油圧ブレーキ装置による制動力に置き換える処理が行なわれる。
【００１８】
次に、第１実施例の電気自動車２０の制動時におけるモータ３２の駆動制御について説明する。図２は、制動時に電子制御ユニット５０により実行される回生駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、アクセルオフ時に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００１９】
回生駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、ブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰや車速センサ６８からの車速Ｖ，モータ３２の回転数Ｎｍ，バッテリ電圧Ｖｂ，バッテリ３６の入力制限Ｗｉｎなどのモータ３２の駆動制御に用いるデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータ３２の回転数Ｎｍは、回転位置検出センサ３２ａからのモータ３２のロータの回転位置に基づいて演算されてＲＡＭ５６の所定領域に記憶された回転数Ｎｍを読み込むことにより入力するものとした。バッテリ電圧Ｖｂは、電圧センサ４６により検出された電圧ＶＬを用いるものとした。バッテリ３６の入力制限Ｗｉｎは、蓄電割合ＳＯＣやバッテリ３６の温度に基づいて演算されてＲＡＭ５６の所定領域に記憶された入力制限Ｗｉｎを読み込むことにより入力するものとした。
【００２０】
こうしてデータを入力すると、入力したブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸２２に出力すべき制動トルクとしての要求トルクＴｄ＊を設定すると共に（ステップＳ１１０）、入力した入力制限Ｗｉｎをモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定し（ステップＳ１２０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２から出力すべき仮のトルク（仮トルク）Ｔｍｔｍｐとして設定する（ステップＳ１３０）。ここで、要求トルクＴｄ＊は、第１実施例では、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ５４に記憶しておき、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとが与えられるとマップから対応する要求トルクＴｄ＊を導出することにより設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図３に示す。図示するように、第１実施例では、要求トルクＴｄ＊は制動トルクのときには負の値として設定される。また、回生側の定格トルクＴｍｓｅｔもトルク下限Ｔｍｉｎも負の値であるから、要求トルクＴｄ＊と定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものを仮トルクＴｍｔｍｐとして設定する処理は、要求トルクＴｄ＊と定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎのそれぞれの絶対値が最も小さいものを仮トルクＴｍｔｍｐとして設定するとなる。この処理は、要求トルクＴｄ＊を入力制限Ｗｉｎと定格トルクＴｍｓｅｔにより制限する処理ということもできる。
【００２１】
続いて、バッテリ電圧Ｖｂをバッテリ３６の適正な使用範囲における電圧上限値として予め定められている補償電圧Ｖｒｅｆと比較し（ステップＳ１４０）、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆ以下のときには、バッテリ３６は適正使用範囲で使用されていると判断し、仮トルクＴｍｔｍｐをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定すると共に（ステップＳ１５０）、補正量減少フラグＦに値０をセットし（ステップＳ１６０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。このようにモータ３２を制御することにより、バッテリ３６を適正使用しつつ、駆動軸２２に要求される要求トルクＴｄ＊をバッテリ３６の入力制限Ｗｉｎとモータ３２の定格トルクＴｍｓｅｔで制限した回生トルクをモータ３２から出力することができる。モータ３２から出力するトルクと要求トルクＴｄ＊との差分については、油圧ブレーキにより補われる。なお、補正量減少フラグＦについては後述する。
【００２２】
ステップＳ１４０でバッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えていると判定されたときには、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆになるようにバッテリ電圧Ｖｂと補償電圧Ｖｒｅｆとの差に基づいて次式（１）によりモータ３２から出力するトルクを制限するよう補正するための目標補正量Ｔａｊ＊を計算する（ステップＳ１８０）。式（１）は、フィードバック制御における補正量を計算する式であり、右辺第１項のＫｐは比例項のゲインであり、右辺第２項のＫｉは積分項のゲインである。第１実施例では、目標補正量Ｔａｊ＊は正の値となるよう計算するものとした。即ち、バッテリ電圧Ｖｂと補償電圧Ｖｒｅｆとの差が大きいほど大きな正の値となるよう計算するのである。
【００２３】
Taj*=Kp(Vb-Vref)+Ki∫(Vb-Vref)dt (1)
【００２４】
続いて、補正量減少フラグＦの値を調べ（ステップＳ１８０）、補正量減少フラグＦが値０のときには、前回このルーチンが実行されたときに設定された目標補正量Ｔａｊ＊（以下、前回目標補正量Ｔａｊ＊という）から目標補正量Ｔａｊ＊が減少しているか否かを判定する（ステップＳ１９０）。目標補正量Ｔａｊ＊は、モータ３２から出力するトルクを制限するために補正するものであるから、大きくなるとより大きな制限を課すことになり、小さくなるとより小さな制限を課すことになる。したがって、目標補正量Ｔａｊ＊の減少の判定は、制限を解除する方向か否かの判定となる。目標補正量Ｔａｊ＊が減少していないとき、即ち、制限を解除する方向ではないときには、目標補正量Ｔａｊ＊を補正量Ｔａｊとして設定し（ステップＳ２００）、仮トルクＴｍｔｍｐに補正量Ｔａｊを加えた値としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。ここで、仮トルクＴｍｔｍｐは、回生トルクであるため負の値であり、補正量Ｔａｊは正の値であるから、仮トルクＴｍｔｍｐに補正量Ｔａｊを加えて得られるトルク指令Ｔｍ＊は、絶対値としては仮トルクＴｍｔｍｐより小さなものとなる。このように、モータ３２の回生トルクを小さく補正することにより、バッテリ３６の充電電力は小さくなり、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆ以下になるようにすることができる。
【００２５】
ステップＳ１９０で目標補正量Ｔａｊ＊が減少しているとき、即ち、制限を解除する方向であるときには、補正量減少フラグＦに値１をセットすると共に（ステップＳ２１０）、前回このルーチンが実行されたときに設定された補正量Ｔａｊ（以下、前回補正量Ｔａｊという。）を新たな補正量Ｔａｊに設定し（ステップＳ２２０）、仮トルクＴｍｔｍｐに設定した補正量Ｔａｊを加えた値としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。即ち、目標補正量Ｔａｊ＊が減少しているときには、制限の解除を遅らせるために、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する前の値を保持するのである。このように、目標補正量Ｔａｊ＊が減少したときに補正量減少フラグＦに値１がセットされるから、次回このルーチンが実行されたときには、ステップＳ１８０では、補正量減少フラグＦは値１であると判定される。
【００２６】
ステップＳ１８０で補正量減少フラグＦは値１であると判定されると、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過したか否かを判定し（ステップＳ２３０）、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過していないときには前回補正量Ｔａｊを新たな補正量Ｔａｊに設定すると共に（ステップＳ２２０）、仮トルクＴｍｔｍｐに設定した補正量Ｔａｊを加えた値としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。即ち、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過するまで、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する前の値を補正量Ｔａｊとして保持するのである。ここで、所定時間としては、モータ３２を含む駆動系の共振周波数の周期とは異なる時間として設定されており、実験などにより、例えば１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃなどを用いることができる。
【００２７】
ステップＳ１８０で補正量減少フラグＦが値１であると判定され、且つ、ステップＳ２３０で補正量減少フラグＦに値１がセットされてから所定時間経過したと判定されたときには、前回補正量Ｔａｊからレート値Ｔｒｔを減じた値を新たな補正量Ｔａｊとして計算し（ステップＳ２４０）、計算した補正量Ｔａｊが目標補正量Ｔａｊ＊以下であるか否かを判定し（ステップＳ２５０）、補正量Ｔａｊが目標補正量Ｔａｊ＊より大きいときには、仮トルクＴｍｔｍｐに設定した補正量Ｔａｊを加えた値としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。この処理を繰り返し実行することにより、補正量Ｔａｊは、レート値Ｔｒｔずつ目標補正量Ｔａｊ＊の方向に小さくなる。即ち、補正量Ｔａｊは、目標補正量Ｔａｊに一致するかそれより小さくなるまで目標補正量Ｔａｊ＊に向けて単調に変化するものとなる。ここで、レート値Ｔｒｔは、補正量Ｔａｊを単調に変化させると共にモータ３２を十分に制御することができる程度の値として設定されるものである。
【００２８】
一方、ステップＳ２５０で計算した補正量Ｔａｊが目標補正量Ｔａｊ＊以下であると判定されたときには、補正量減少フラグＦに値０をセットすると共に（ステップＳ２６０）、目標補正量Ｔａｊ＊を補正量Ｔａｊに設定し（ステップＳ２７０）、仮トルクＴｍｔｍｐに設定した補正量Ｔａｊを加えた値としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定し（ステップＳ２８０）、設定したトルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。このように、補正量減少フラグＦに値０がセットされるから、次回本ルーチンが実行されたときには、ステップＳ１８０では補正量減少フラグＦは値０と判定されることになる。補正量減少フラグＦは、以上の説明から明らかなように、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆ以下のときには値０がセットされ、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えており、且つ、バッテリ電圧Ｖｂを補償電圧Ｖｒｅｆ以下にするためのフィードバック制御における補正量として計算される目標補正量Ｔａｊ＊が減少したときに値１がセットされ、値１がセットされてから所定時間経過し、且つ、補正量Ｔａｊをレート値Ｔｒｔを用いて単調に目標補正量Ｔａｊ＊に向けて変化させたときに補正量Ｔａｊが目標補正量Ｔａｊ以下に至ったときに値０がセットされるものとなる。
【００２９】
図４は、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えたときの目標補正量Ｔａｊ＊と補正量Ｔａｊの時間的変化の一例を示す説明図である。図中、一点鎖線が目標補正量Ｔａｊ＊を示し、実線が補正量Ｔａｊを示す。補正量Ｔａｊは、図示するように、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する時間Ｔ１までは目標補正量Ｔａｊ＊と同様に増加するが、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの所定時間（例えば１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃ）は、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する前の値を保持する。そして、時間Ｔ２から補正量Ｔａｊが目標補正量Ｔａｊ＊に一致する時間Ｔ３までは、時間の経過に対してレート値Ｔｒｔずつ単調に減少し、時間Ｔ３以降は目標補正量Ｔａｊ＊が減少するまで目標補正量Ｔａｊ＊と同様に増加する。
【００３０】
以上説明した第１実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置によれば、バッテリ電圧Ｖｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における電圧上限値として予め定められている補償電圧Ｖｒｅｆを超えているときには、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆ以下になるようフィードバック制御における補正量として目標補正量Ｔａｊ＊を計算し、計算した目標補正量Ｔａｊ＊を基本的には補正量Ｔａｊとしてモータ３２から出力すべきトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用い、目標補正量Ｔａｊ＊が減少したときには、モータ３２を含む駆動系の共振周波数の周期とは異なる時間として予め定められた所定時間に亘って、目標補正量Ｔａｊ＊が減少する前の値を補正量Ｔａｊとして保持してモータ３２から出力すべきトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用いるから、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えたときにモータ３２から出力されるトルクの変動に伴ってモータ３２を含む駆動系が共振するのを抑制することができる。しかも、補正量Ｔａｊを保持した後は、補正量Ｔａｊを、目標補正量Ｔａｊ＊に一致するまでレート値Ｔｒｔずつ目標補正量Ｔａｊ＊に向けて単調に変化させるから、補正量Ｔａｊの急変に伴ってモータ３２の出力トルクが急変することによる不都合、例えば、ショックによる乗り心地の悪化などの不都合を抑制することができる。もとより、バッテリ電圧Ｖｂを補償電圧Ｖｒｅｆ以下にすることができる。
【００３１】
第１実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置では、バッテリ電圧Ｖｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における電圧上限値として予め定められている補償電圧Ｖｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ電圧Ｖｂを補償電圧Ｖｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｔａｊ＊を計算するものとしたが、バッテリ３６に流れるバッテリ電流Ｉｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における電流上限値として予め定められている補償電流Ｉｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ電流Ｉｂを補償電流Ｉｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｔａｊ＊を計算するものとしてもよい。また、バッテリ３６に入力されるバッテリ入力電力Ｗｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における入力電力上限値として予め定められている補償電力Ｗｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ入力電力Ｗｂを補償電力Ｗｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量としてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｔａｊ＊を計算するものとしてもよい。
【００３２】
第１実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置では、バッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えているときには、補正量Ｔａｊを求めてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を補正するものとしたが、モータ３２を電流指令によって駆動する場合には、電流指令用の補正量を求めて電流指令を補正するものとしてもよい。
【実施例２】
【００３３】
次に、本発明の第２実施例の駆動装置について説明する。第２実施例の駆動装置は、図１を用いて説明した第２実施例の電気自動車２０に搭載された駆動装置と同一のハード構成をしている。したがって、重複する説明を回避するため、第２実施例の駆動装置のハード構成についての説明は、第１実施例の駆動装置のハード構成についての説明をもって省略する。以下、図１の電気自動車２０は第２実施例の駆動装置を搭載する電気自動車２０として用いる。
【００３４】
また、第２実施例の電気自動車２０でも、第１実施例の電気自動車２０と同様に、駆動制御では、アクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ６８からの車速Ｖとに応じて駆動軸２２に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊をモータ３２から出力すべきトルク指令Ｔｍ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとからなる動作点でモータ３２を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン４４の目標電圧ＶＨ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタをスイッチング制御すると共に高電圧系電力ライン４４の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタをスイッチング制御する。走行中にアクセオフして減速するときには、ブレーキペダル６５の踏み込み量と車速Ｖとに応じて制動力としての要求トルクＴｒ＊（負の値のトルク）を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊のうちモータ３２の定格値の範囲内で出力可能なトルクをトルク指令Ｔｍ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊と回転数Ｎｍとからなる動作点でモータ３２を駆動するのに必要な電圧を高電圧系電力ライン４４の目標電圧ＶＨ＊として設定し、設定したトルク指令Ｔｍ＊でモータ３２が駆動されるようインバータ３４のトランジスタをスイッチング制御すると共に高電圧系電力ライン４４の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるよう昇圧コンバータ４０のトランジスタをスイッチング制御する。制動力としての要求トルクＴｒ＊のうちモータ３２からの制動トルク出力では不足する制動トルクは、これに相当する制動力が図示しない油圧ブレーキ装置から出力されるよう油圧ブレーキ装置を制御する。そして、車速が小さくなると車両にショックなどを生じさせずに車両をスムーズに停止するために、モータ３２による制動力を油圧ブレーキ装置による制動力に置き換える処理が行なわれる。
【００３５】
次に、第２実施例の電気自動車２０の制動時におけるモータ３２の駆動制御について説明する。図５は、制動時に電子制御ユニット５０により実行される回生駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、アクセルオフ時に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３６】
回生駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット５０のＣＰＵ５２は、まず、ブレーキペダルポジションセンサ６６からのブレーキペダルポジションＢＰや車速センサ６８からの車速Ｖ，モータ３２の回転数Ｎｍ，バッテリ入力電力Ｗｂ，バッテリ３６の入力制限Ｗｉｎなどのモータ３２の駆動制御に用いるデータを入力する処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、バッテリ入力電力Ｗｂは、電圧センサ４６ａにより検出された電圧ＶＬと電流センサ４６ｂにより検出された電流Ｉｂとの積を用いるものとした。
【００３７】
こうしてデータを入力すると、入力したブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸２２に出力すべき制動トルクとしての要求トルクＴｄ＊を図３の要求トルク設定用マップを用いて設定すると共に（ステップＳ３１０）、入力したバッテリ入力電力Ｗｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における入力電力上限値として予め定められている補償電力Ｗｒｅｆを超えているか否かを判定する（ステップＳ３２０）。バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆ以下のときには、バッテリ３６は適正使用範囲で使用されていると判断し、バッテリ３６の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎ＊として設定すると共に（ステップＳ３３０）、補正量減少フラグＦに値０をセットし（ステップＳ３４０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定し（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。第２実施例でも、要求トルクＴｄ＊は制動トルクのときには負の値として設定される。また、回生側の定格トルクＴｍｓｅｔもトルク下限Ｔｍｉｎも負の値であるから、要求トルクＴｄ＊と定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをトルク指令Ｔｍ＊として設定する処理は、要求トルクＴｄ＊と定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎのそれぞれの絶対値が最も小さいものをトルク指令Ｔｍ＊として設定するとなる。この処理は、要求トルクＴｄ＊を制御用入力制限Ｗｉｎ＊と定格トルクＴｍｓｅｔにより制限する処理ということもできる。このようにモータ３２を制御することにより、バッテリ３６を適正使用しつつ、駆動軸２２に要求される要求トルクＴｄ＊をバッテリ３６の入力制限Ｗｉｎ（制御用入力制限Ｗｉｎ＊）とモータ３２の定格トルクＴｍｓｅｔで制限した回生トルクをモータ３２から出力することができる。なお、モータ３２から出力するトルクと要求トルクＴｄ＊との差分については、油圧ブレーキにより補われる。
【００３８】
ステップＳ３２０でバッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆを超えていると判定されたときには、バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆになるようにバッテリ入力電力Ｗｂと補償電力Ｗｒｅｆとの差に基づいて次式（２）により制御用入力制限Ｗｉｎ＊を制限する補正量Ｗａｊの設定に用いる目標補正量Ｗａｊ＊を計算する（ステップＳ３５０）。式（２）は、フィードバック制御における補正量を計算する式であり、右辺第１項のＫｐ２は比例項のゲインであり、右辺第２項のＫｉ２は積分項のゲインである。第２実施例では、目標補正量Ｗａｊ＊は正の値となるよう計算するものとした。即ち、バッテリ入力電力Ｗｂと補償電力Ｗｒｅｆとの差が大きいほど大きな正の値となるよう計算するのである。
【００３９】
Waj*=Kp2(Wb-Wref)+Ki2∫(Wb-Wref)dt (2)
【００４０】
続いて、補正量減少フラグＦの値を調べ（ステップＳ３６０）、補正量減少フラグＦが値０のときには、前回このルーチンが実行されたときに設定された目標補正量Ｗａｊ＊（以下、前回目標補正量Ｗａｊ＊という）から目標補正量Ｗａｊ＊が減少しているか否かを判定する（ステップＳ３７０）。目標補正量Ｗａｊ＊は、制御用入力制限Ｗｉｎ＊を制限するためのものであるから、大きくなるとより大きな制限を課すことになり、小さくなるとより小さな制限を課すことになる。したがって、目標補正量Ｗａｊ＊の減少の判定は、制限を解除する方向か否かの判定となる。目標補正量Ｗａｊ＊が減少していないとき、即ち、制限を解除する方向ではないときには、目標補正量Ｗａｊ＊を補正量Ｗａｊとして設定し（ステップＳ３８０）、入力制限Ｗｉｎに補正量Ｗａｊを加えた値として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定し（ステップＳ４６０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。ここで、制御用入力制限Ｗｉｎ＊は、トルク下限Ｔｍｉｎの設定に用いられるから、補正量Ｗａｊが大きいほど制御用入力制限Ｗｉｎ＊の絶対値は小さくなり、トルク下限Ｔｍｉｎの絶対値も小さくなる。そして、このトルク下限Ｔｍｉｎにより要求トルクＴｄ＊が制限されてモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊を設定するから、補正量Ｗａｊが大きくなるほどモータ３２の回生トルクの絶対値は小さくなり、バッテリ３６の充電電力も小さくなり、バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆ以下になるようにすることができる。
【００４１】
ステップＳ３７０で目標補正量Ｗａｊ＊が減少しているとき、即ち、制限を解除する方向であるときには、補正量減少フラグＦに値１をセットすると共に（ステップＳ３９０）、前回このルーチンが実行されたときに設定された補正量Ｗａｊ（以下、前回補正量Ｗａｊという。）を新たな補正量Ｗａｊに設定し（ステップＳ４００）、入力制限Ｗｉｎに補正量Ｗａｊを加えた値として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定し（ステップＳ４６０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。即ち、目標補正量Ｗａｊ＊が減少しているときには、制限の解除を遅らせるために、目標補正量Ｗａｊ＊が減少する前の値を保持するのである。このように、目標補正量Ｗａｊ＊が減少したときに補正量減少フラグＦに値１がセットされるから、次回このルーチンが実行されたときには、ステップＳ３６０では、補正量減少フラグＦは値１であると判定される。
【００４２】
ステップＳ３６０で補正量減少フラグＦは値１であると判定されると、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過したか否かを判定し（ステップＳ４１０）、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過していないときには前回補正量Ｗａｊを新たな補正量Ｗａｊに設定すると共に（ステップＳ４００）、以下、前回補正量Ｗａｊという。）を新たな補正量Ｗａｊに設定し（ステップＳ４００）、入力制限Ｗｉｎに補正量Ｗａｊを加えた値として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定し（ステップＳ４６０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。即ち、補正量減少フラグＦに値１をセットしてから所定時間経過するまで、目標補正量Ｗａｊ＊が減少する前の値を補正量Ｗａｊとして保持するのである。ここで、所定時間としては、第１実施例と同様に、モータ３２を含む駆動系の共振周波数の周期とは異なる時間として設定されており、実験などにより、例えば１００ｍｓｅｃや２００ｍｓｅｃ，３００ｍｓｅｃなどを用いることができる。
【００４３】
ステップＳ３６０で補正量減少フラグＦが値１であると判定され、且つ、ステップＳ４１０で補正量減少フラグＦに値１がセットされてから所定時間経過したと判定されると、前回補正量Ｗａｊからレート値Ｗｒｔを減じた値を新たな補正量Ｗａｊとして計算し（ステップＳ４２０）、計算した補正量Ｗａｊが目標補正量Ｗａｊ＊以下であるか否かを判定し（ステップＳ４３０）、補正量Ｗａｊが目標補正量Ｗａｊ＊より大きいときには、入力制限Ｗｉｎに補正量Ｗａｊを加えた値として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定し（ステップＳ４６０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。この処理を繰り返し実行することにより、補正量Ｗａｊは、レート値Ｗｒｔずつ目標補正量Ｗａｊ＊の方向に小さくなる。即ち、補正量Ｗａｊは、目標補正量Ｗａｊに一致するかそれより小さくなるまで目標補正量Ｗａｊ＊に向けて単調に変化するものとなる。ここで、レート値Ｗｒｔは、補正量Ｗａｊを単調に変化させると共にモータ３２を十分に制御することができる程度の値として設定されるものである。
【００４４】
一方、ステップＳ４３０で計算した補正量Ｗａｊが目標補正量Ｔａｊ＊以下であると判定されたときには、補正量減少フラグＦに値０をセットすると共に（ステップＳ４４０）、目標補正量Ｗａｊ＊を補正量Ｗａｊに設定し（ステップＳ４５０）、入力制限Ｗｉｎに補正量Ｗａｊを加えた値として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定し（ステップＳ４６０）、設定した制御用入力制限Ｗｉｎ＊をモータ３２の回転数Ｎｍで除してトルク下限Ｔｍｉｎを設定すると共に（ステップＳ４７０）、要求トルクＴｄ＊とモータ３２の回生側の定格トルクＴｍｓｅｔとトルク下限Ｔｍｉｎとのうち最も大きいものをモータ３２のトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ４８０）、トルク指令Ｔｍ＊によりモータ３２を駆動制御して（ステップＳ４９０）、本ルーチンを終了する。このように、補正量減少フラグＦに値０がセットされるから、次回本ルーチンが実行されたときには、ステップＳ３６０では補正量減少フラグＦは値０と判定されることになる。
【００４５】
バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆを超えたときの補正量Ｗａｊの時間的変化は、図４のバッテリ電圧Ｖｂが補償電圧Ｖｒｅｆを超えたときの補正量Ｔａｊの時間的変化と同様となる。
【００４６】
以上説明した第２実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置によれば、バッテリ入力電力Ｗｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における入力電力上限値として予め定められている補償電力Ｗｒｅｆを超えているときには、バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆ以下になるようフィードバック制御における補正量として目標補正量Ｗａｊ＊を計算し、計算した目標補正量Ｗａｊ＊を基本的には補正量Ｗａｊとしてバッテリ３６の入力制限Ｗｉｎに対して制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する際に用い、目標補正量Ｗａｊ＊が減少したときには、モータ３２を含む駆動系の共振周波数の周期とは異なる時間として予め定められた所定時間に亘って、目標補正量Ｗａｊ＊が減少する前の値を補正量Ｗａｊとして保持して制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する際に用いるから、バッテリ入力電力Ｗｂが補償電力Ｗｒｅｆを超えたときに制御用入力制限Ｗｉｎ＊が変動することに伴ってトルク下限Ｔｍｉｎおよびモータ３２から出力するトルクが変動し、これに伴ってモータ３２を含む駆動系が共振するのを抑制することができる。しかも、補正量Ｗａｊを保持した後は、補正量Ｗａｊを、目標補正量Ｗａｊ＊に一致するまでレート値Ｔｒｔずつ目標補正量Ｗａｊ＊に向けて単調に変化させるから、補正量Ｗａｊの急変に伴ってモータ３２の出力トルクが急変することによる不都合、例えば、ショックによる乗り心地の悪化などの不都合を抑制することができる。もとより、バッテリ入力電力Ｗｂを補償電力Ｗｒｅｆ以下にすることができる。
【００４７】
第２実施例の電気自動車２０が搭載する駆動装置では、バッテリ入力電力Ｗｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における入力電力上限値として予め定められている補償電力Ｗｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ入力電力Ｗｂを補償電力Ｗｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｗａｊ＊を計算するものとしたが、バッテリ３６に流れるバッテリ電流Ｉｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における電流上限値として予め定められている補償電流Ｉｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ電流Ｉｂを補償電流Ｉｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｗａｊ＊を計算するものとしてもよい。また、バッテリ電圧Ｖｂがバッテリ３６の適正な使用範囲における電圧上限値として予め定められている補償電圧Ｖｒｅｆを超えているか否かによって、バッテリ電圧Ｖｂを補償電圧Ｖｒｅｆ以下となるようフィードバック制御における補正量として制御用入力制限Ｗｉｎ＊を設定する際に用いる目標補正量Ｗａｊ＊を計算するものとしてもよい。
【００４８】
第１実施例や第２実施例の電気自動車２０では、昇圧コンバータ４０を備えるものとしたが、昇圧コンバータ４０を備えないものとしてもかまわない。
【００４９】
第１実施例や第２実施例では、本発明を電気自動車に搭載された駆動装置に適用するものとしたが、図６に例示するハイブリッド自動車１２０に示すように、エンジン１２２と、モータ１２４と、エンジン１２２のクランクシャフトとモータ１２４の回転軸と駆動軸２２とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤ１２６と、駆動軸２２に取り付けられたモータ３２とを備える自動車に搭載された駆動装置に適用するものとしてもよいし、図７に例示するハイブリッド自動車２２０に示すように、駆動軸２２にモータ３２を取り付けると共に、モータ３２の回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン１２２を接続する構成の自動車に搭載された駆動装置に適用するものとしてもよい。また、自動車以外の車両に搭載される駆動装置に適用するものとしてもかまわないし、車両以外のシステムに組み込まれる駆動装置に適用するものとしてもよい。
【００５０】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。第１実施例では、モータ３２が「電動機」に相当し、バッテリ３６が「二次電池」に相当し、バッテリ電圧Ｖｂが「電池用パラメータ」に相当し、トルク指令Ｔｍ＊が「制御量」に相当し、図２の回生駆動制御ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「制御手段」に相当する。第２実施例では、モータ３２が「電動機」に相当し、バッテリ３６が「二次電池」に相当し、バッテリ入力電圧Ｗｂが「電池用パラメータ」に相当し、制御用入力制限Ｗｉｎ＊が「制御量」に相当し、図５の回生駆動制御ルーチンを実行する電子制御ユニット５０が「制御手段」に相当する。
【００５１】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５２】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、駆動装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
２０ 電気自動車、２２ 駆動軸、２４ デファレンシャルギヤ、２６ バッテリ、２６ａ，２６ｂ 駆動輪、３２ モータ、３２ａ 回転位置検出センサ、３４ インバータ、３６ バッテリ、４０ 昇圧コンバータ、４１ システムメインリレー、４２ 電池電圧系電力ライン、４４ 高電圧系電力ライン、４６ コンデンサ、４６ａ 電圧センサ、４６ｂ 電流センサ、４８ コンデンサ、４８ａ 電圧センサ、５０ 電子制御ユニット、５２ ＣＰＵ、５４ ＲＯＭ、５６ ＲＡＭ、６０ スタートスイッチ、６１ シフトレバー、６２ シフトポジションセンサ、６３ アクセルペダル、６４ アクセルペダルポジションセンサ、６５ ブレーキペダル、６６ ブレーキペダルポジションセンサ、６８ 車速センサ、７０ ブレーキマスターシリンダ、７２ ブレーキアクチュエータ、７４ ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）、１２０，２２０ ハイブリッド自動車、１２２ エンジン、１２４ モータ、１２６ プラネタリギヤ、２２９ クラッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、前記電動機からの回生電力により前記二次電池を充電する際に該二次電池の管理に用いる電池用パラメータが前記二次電池を適正使用するために設けられた上限値を超えるときには前記電池用パラメータと前記上限値との差に基づく目標補正量を用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記目標補正量の絶対値が小さく変化するときには、所定時間に亘って変化する前の補正量を用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する手段である、
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動装置であって、
前記所定時間は、前記電動機を含む駆動系の共振周波数における周期とは異なる時間として予め設定されてなる、
駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動装置であって、
前記制御手段は、前記目標補正量の絶対値が小さく変化して前記所定時間経過した以降は、前記所定時間に亘って用いた補正量を前記目標補正量に向けて単調に変化させた単調変化値が前記目標補正量に一致するまで該単調変化値を補正量として用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する手段である、
駆動装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれか一つの請求項に記載の駆動装置であって、
前記電池用パラメータは、前記二次電池の許容最大電圧，前記二次電池の許容最大入力電流，前記二次電池の許容最大入力電力のうちのいずれかである、
駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれか一つの請求項に記載の駆動装置であって、
前記制御量は、前記電動機のトルク指令である、
駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のうちのいずれか一つの請求項に記載の駆動装置であって、
前記制御量は、前記電動機の駆動に用いる制御用の前記二次電池の入力電力制限である、
駆動装置。
【請求項１】
充放電可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、前記電動機からの回生電力により前記二次電池を充電する際に該二次電池の管理に用いる電池用パラメータが前記二次電池を適正使用するために設けられた上限値を超えるときには前記電池用パラメータと前記上限値との差に基づく目標補正量を用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する制御手段と、を備える駆動装置であって、
前記制御手段は、前記目標補正量の絶対値が小さく変化するときには、所定時間に亘って変化する前の補正量を用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する手段である、
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動装置であって、
前記所定時間は、前記電動機を含む駆動系の共振周波数における周期とは異なる時間として予め設定されてなる、
駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動装置であって、
前記制御手段は、前記目標補正量の絶対値が小さく変化して前記所定時間経過した以降は、前記所定時間に亘って用いた補正量を前記目標補正量に向けて単調に変化させた単調変化値が前記目標補正量に一致するまで該単調変化値を補正量として用いて前記電動機の駆動に用いる制御量を補正する手段である、
駆動装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれか一つの請求項に記載の駆動装置であって、
前記電池用パラメータは、前記二次電池の許容最大電圧，前記二次電池の許容最大入力電流，前記二次電池の許容最大入力電力のうちのいずれかである、
駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれか一つの請求項に記載の駆動装置であって、
前記制御量は、前記電動機のトルク指令である、
駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のうちのいずれか一つの請求項に記載の駆動装置であって、
前記制御量は、前記電動機の駆動に用いる制御用の前記二次電池の入力電力制限である、
駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１５８６７（Ｐ２０１３−１１５８６７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７６５２（Ｐ２０１１−２５７６５２）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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