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JP4556460B2 - 車両用制振制御装置および車両用制振制御方法 - Google Patents

車両用制振制御装置および車両用制振制御方法 Download PDF

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JP4556460B2 JP2004081680A JP2004081680A JP4556460B2 JP 4556460 B2 JP4556460 B2 JP 4556460B2 JP 2004081680 A JP2004081680 A JP 2004081680A JP 2004081680 A JP2004081680 A JP 2004081680A JP 4556460 B2 JP4556460 B2 JP 4556460B2
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Description

本発明は、電動機を動力源として備える車両の制振制御装置および車両用制振制御方法に関する。
従来、車両情報に基づいて設定される第1のトルク目標値に、モータ回転数の推定値と、モータ回転数の検出値との偏差に基づいて算出される第2のトルク目標値を加算して、モータトルク指令値とする制振制御装置が知られている(特許文献1参照)。このような制振制御装置において、過大なモータトルク指令値によってインバータのスイッチング素子に過大な電流が流れるのを防ぐために、トルク指令値を制限するリミッタを設けることが考えられる。
特開2003−9566号公報
しかしながら、従来の制振制御装置において、トルク指令値を単純に制限するためのリミッタを設けた場合には、制振制御の効果が減少するという問題があった。
(1)本発明による車両用制振制御装置は、車両情報に基づいて算出されるトルク目標値に対して、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性のモデルGp(s)および車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性の理想モデルGm(s)で構成されるGm(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタ処理を施して、第1のトルク目標値を算出する。また、バンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)および伝達特性のモデルGp(s)で構成されるH(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタを用いて、モータ回転速度推定値およびモータ回転検出速度の偏差に基づいて、第2のトルク目標値を算出する。この第2のトルク目標値と、第1のトルク目標値との加算値に対して、前記フィルタ処理と同一のGm(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタ処理を施すリミッタによりトルク指令値を制限することを特徴とする。
(2)本発明による車両用制振制御方法は、車両情報に基づいてトルク目標値を算出し、算出したトルク目標値に対して、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性のモデルGp(s)および車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性の理想モデルGm(s)で構成されるGm(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタ処理を施して第1のトルク目標値を算出し、最終的なトルク指令値から推定されるモータ回転速度と実モータ回転速度との偏差に基づいて、第2のトルク目標値を算出し、第1のトルク目標値および第2のトルク目標値を加算して、最終的なトルク指令値を算出し、前記フィルタ処理と同一のGm(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタ処理を施すリミッタにより、最終的なトルク指令値を制限し、制限した最終トルク指令値に基づいて、モータを駆動することを特徴とする。
本発明による車両用制振制御装置および車両用制振制御方法によれば、リミッタを設けてトルク指令値を制限する場合でも、制振制御の効果が低減することを防いで、車両に振動が発生することを防止することができる。
−第1の実施の形態−
図1は、本発明の第1の実施の形態における車両用制振制御装置を備えた電気自動車の全体構成を示すブロック図である。この車両は、3相交流モータ5の回転力が車輪7a,7bに伝達されることにより駆動する。回転速度センサ6は、モータ5の回転速度を検出する。
アクセル開度センサ1は、アクセル開度を検出して、モータトルク設定部2に出力する。モータトルク設定部2は、アクセル開度センサ1により検出されたアクセル開度と、回転速度センサ6により検出されるモータ5の回転速度とに基づいて、第1のトルク目標値Tm1*を設定する。
制振制御部3は、モータトルク設定部2により設定された第1のトルク目標値Tm1*と、回転速度センサ6により検出されるモータ5の回転速度とを入力して、モータトルク指令値T*を算出する。モータトルク指令値T*を算出する方法については、後述する。モータトルク制御部4は、制振制御部3により算出されたモータトルク指令値T*と、3相交流モータ5の出力トルクが一致するように、モータ5に流れる電流を制御する。
図2は、モータトルク制御部4および回転速度センサ6の詳細な構成を示す図である。
モータトルク制御部4は、電流指令値算出部41と、電流制御部42と、dq/3相変換部43と、電力変換部44と、3相/dq変換部45と、電流センサ46a,46bとを備える。また、回転速度センサ6は、回転位置センサ61と、位相速度演算部62とを備える。
モータトルク制御部4は、モータ5に流れる電流iu、iv、iwの励磁電流成分に対応するd軸とトルク電流成分に対応するq軸とからなる直交座標系、すなわち、モータ回転に同期して回転するdq座標系において、モータ電流iu、iv、iwを制御する。
回転位置センサ61は、例えばエンコーダであり、モータ5の回転位置θmを検出する。位相速度演算部62は、回転位置センサ61からの回転位置信号θmに基づいて、3相交流座標系から見たdq座標系の位相θeを演算するとともに、位相θeを時間微分することにより、モータ5の電気的角速度ωmを算出する。
電流指令値算出部41は、制振制御部3により算出されたトルク指令値T*とモータ5の回転速度ωmとに基づいて、モータのd軸電流指令値id*とq軸電流指令値iq*とを算出する。なお、電流指令値算出部41は、電流指令値id*,iq*の算出に際し、トルク指令値T*とモータ速度ωmとを座標軸とするマップを参照する。
電流制御部42は、d軸,q軸の実電流id,iqと、電流指令値算出部41にて算出される電流指令値id*,iq*との偏差(id*−id),(iq*−iq)に対してPI(比例・積分)演算を行うことにより、d軸電圧指令値vd*およびq軸電圧指令値vq*を算出する。
dq/3相変換部43は、3相交流座標系から見たdq座標系の位相θeに基づいて、d軸の電圧指令値vd*およびq軸の電圧指令値vq*を3相交流電圧指令値vu*,vv*,vw*に変換する。変換された3相交流電圧指令値vu*,vv*,vw*は、電力変換部44に出力される。電力変換部(インバータ)44は、IGBTなどの複数のスイッチング素子を備え、3相交流電圧指令値vu*,vv*,vw*に基づいて、バッテリなどの直流電源の直流電圧を3相交流電圧に変換し、モータ5に印加する。
電流センサ46aおよび46bは、モータ5に流れるU相電流iuおよびV相電流ivをそれぞれ検出する。3相/dq変換部45は、位相θeに基づいて、電流センサ46a,46bにより検出された3相交流電流iu,iv,iw(=−iu−iv)をd軸電流idおよびq軸電流iqに変換する。
図3は、電力変換部44に設けられているスイッチング素子T1〜T6を示す図である。過大なトルク指令値に基づいて、各相のスイッチング素子T1〜T6に過大な電流が流れると、寿命が低下する可能性があるため、スイッチング素子T1〜T6に過大な電流が流れることを防止する必要がある。
図4は、モータトルク設定部2および制振制御部3の具体的な構成を示すブロック図である。モータトルク設定部2は、トルクマップ21と、Gm(s)/Gp(s)なる特性を有する制御ブロック22とを備える。Gp(s)は、車両へのトルク入力とモータ回転速度との間の伝達特性を示すモデルであり、Gm(s)は、車両へのトルク入力とモータ回転速度の応答目標との間の伝達特性を示すモデル(理想モデル)である。
トルクマップ21は、複数のアクセル開度に対するモータ5の回転速度とモータ5の出力トルクとの関係を示すマップであり、アクセル開度センサ1により検出されるアクセル開度、および、回転速度センサ6により検出されるモータ5の回転速度に基づいて、トルク目標値Tmを求める。制御ブロック22は、車両の振動を抑制するためのフィードフォワード制御を行う。すなわち、トルク目標値TmをGm(s)/Gp(s)なるフィルタに通すことにより、制振効果の高い第1のトルク目標値Tm1を求める。
制振制御部3は、伝達特性Gp(s)を有する制御ブロック31と、減算器32と、H(s)/Gp(s)なる伝達特性を有する制御ブロック33と、加算器34と、リミッタ35とを備える。加算器34は、上述した制御ブロック22から出力される第1のトルク目標値Tm1*と、後述する制御ブロック33から出力される第2のトルク目標値Tm2*とを加算して、トルク指令値を算出する。
リミッタ35は、フィードフォワード制御を行う制御ブロック22が有する伝達特性と同じGm(s)/Gp(s)なる特性を有しており、加算器34による加算結果(トルク指令値)に対して、トルク制限を加える。リミッタ35によりトルク制限が加えられたトルク指令値は、図示しないインバータを介して、モータ5に入力されるとともに、制御ブロック31に入力される。図4では、モータ5を示す制御ブロックを、Gp(s)なる伝達特性を有する制御ブロック11で表している。なお、制御ブロック11には、リミッタ35によりトルク制限が加えられたトルク指令値と、外部から入力される外乱Tdの加算値が入力される。
制御ブロック31は、リミッタ35を介して入力されるトルク指令値に基づいて、モータ5の回転速度を推定する。減算器32は、制御ブロック31で推定されたモータ回転速度と、実際のモータ回転速度ωmとの偏差を算出する。H(s)/Gp(s)なる伝達特性を有する制御ブロック33は、減算器32から入力されるモータ回転速度の偏差に基づいて、制振制御のフィードバック成分である第2のトルク目標値Tm2*を求める。ここで、H(s)は、中心周波数が車両の駆動系のねじり共振周波数と一致しているバンドパスフィルタの特性を有する。
図5は、第1の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合のトルク指令値と、トルク指令値を単に制限しただけの場合のトルク指令値とを示す図である。図5において、実線が第1の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合のトルク指令値の変化を示しており、点線が単純にトルク指令値を制限した場合のトルク指令値の変化を示している。
図5は、図示しないインバータ内に設けられているスイッチング素子T1〜T6の温度上昇を防ぐために、150(Nm)のモータ出力で車両が走行中に、トルク指令値を100(Nm)に制限した例を示している。従って、単純にトルク指令値を制限した場合には、トルク指令値が150(Nm)から100(Nm)にステップ状に変化する。また、トルク制限を解除した場合にも、100(Nm)から150(Nm)にステップ状に変化する。
図6は、図5に示すようにトルク指令値を制限した場合のモータ回転速度の変化を示す図である。図5と同様に、第1の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を実線で示し、単純にトルク指令値を制限した場合の結果を点線で示す。
トルク指令値を単純に制限した場合には、制御ブロック22で行われるフィードフォワード制御、および、制御ブロック31、減算器32、制御ブロック33により行われるフィードバック制御による制振効果が減じられる。従って、図6の点線に示すように、モータ回転速度が大きく変動し、車両に振動が発生する。
これに対し、第1の実施の形態における車両用制振制御装置によって、Gm(s)/Gp(s)なる特性を有するリミッタ35を用いてリミッタ制限をかけた場合には、図6の実線に示すように、モータ回転速度に大きい変動は発生しない。すなわち、リミッタを設けることにより、制振制御の効果が減じられることはなく、車両に振動が発生することを抑制することができる。
なお、例えば、トルク指令値を150(Nm)から100(Nm)に制限する場合だけではなく、リミットの制限が解除される場合、すなわち、トルク指令値が100(Nm)からトルク制限前の150(Nm)に復帰する場合にも、リミッタ35を介して、トルク指令値が算出される。この場合、リミッタ35に入力する初期値を100(Nm)、収束値を150(Nm)として、演算が行われる。
第1の実施の形態における車両用制振制御装置の構成についてまとめておく。制御ブロック22は、車両情報に基づいて算出されるトルク目標値Tm*に対して、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性のモデルGp(s)および車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性の理想モデルGm(s)で構成されるGm(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタ処理を施して、第1のトルク目標値Tm1*を算出する。制御ブロック31は、伝達特性のモデルGp(s)に相当する特性を有するフィルタを備え、モータトルク指令値を入力して、モータ5の回転速度を推定する。制御ブロック33は、バンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)および伝達特性のモデルGp(s)で構成されるH(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタを備え、モータ回転速度推定値と、モータ回転速度検出値との偏差に基づいて、第2のトルク目標値Tm2*を算出する。加算器34は、第1のトルク目標値Tm1*と、第2のトルク目標値Tm1*とを加算して、トルク指令値を算出する。Gm(s)/Gp(s)なる特性を有するリミッタ35は、加算器34から出力されるトルク指令値に対して、トルク制限を行い、モータ5を示す制御ブロック11および制御ブロック31に出力する。
上述した構成により、トルク指令値を制限する場合でも、制振制御の効果が減じられるのを防いで、車両に振動が発生するのを防止することができる。
−第2の実施の形態−
図7は、第2の実施の形態における車両用制振制御装置において、モータトルク設定部2aおよび制振制御部3の具体的な構成を示すブロック図である。図4に示すブロック図との相違は、モータトルク設定部2aにリミッタ23が追加されていることである。
リミッタ23は、トルク目標値を単に制限するリミッタである。例えば、トルク指令値を150(Nm)として車両が走行中に、インバータ内部のスイッチング素子T1〜T6を保護するために、トルク指令値を100(Nm)以下に制限する場合には、トルク指令値の上限が100(Nm)になるように制限する。
図8は、トルク指令値を150(Nm)から100(Nm)に制限し、その後、トルク制限を解除した場合のトルク指令値の変化を示す図であり、トルク指令値を100(Nm)に制限している間に、20(Nm)の外乱が入力された場合のトルク指令値の変化を示している。図8において、実線は、第2の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を示し、点線は、第1の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を示している。
図9は、図8に示すようにトルク指令値を制限した場合のモータ回転速度の変化を示す図である。図8と同様に、第2の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を実線で示し、第1の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を点線で示している。
第2の実施の形態における車両用制振制御装置では、第1のトルク目標値Tm1*を算出する前に、リミッタ23によりトルク制限をかけている。この構成により、リミッタ35によるトルク制限によって、フィードバック制御による制振効果が抑制されてしまうのを改善することができる。例えば、トルク指令値を150(Nm)から100(Nm)に制限する場合、リミッタ23により100(Nm)に制限された第1のトルク目標値Tm1*に、フィードバック成分である第2のトルク目標値Tm2*が加算された結果に対して、リミッタ35により、上限値が100(Nm)を越えないように、トルク制限が行われる。従って、第2のトルク目標値Tm2*のうち、加算器34による加算結果が100(Nm)を越える成分はカットされるが、100(Nm)を越えないフィードバック成分はカットされない。これにより、図9に示すように、外乱入力時に発生する振動を抑制することができる。
一般に、車両に使用されるモータの出力トルクには、上限値が予め定められている。図10は、トルク指令値の上限値が280(Nm)であり、トルク指令値が280(Nm)に制限されている時に、20(Nm)の外乱トルクTdが入力された時のトルク指令値の変化を示す図である。第2の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を実線で示し、第1の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を点線で示している。
図11は、図10に示すようにトルク指令値を制限した場合のモータ回転速度の変化を示す図である。図10と同様に、第2の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を実線で示し、第1の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を点線で示している。
図11に示すように、トルク指令値を予め定められた上限値によって制限する場合にも、第2の実施の形態における車両用制振制御装置によれば、車両に振動が発生することを抑制することができる。
第2の実施の形態における車両用制振制御装置によれば、第1の実施の形態における車両用制振制御装置の構成に加えて、制御ブロック22の前にリミッタ23を設けることにより、トルク制限時に外乱トルクTdが入力された場合でも、車両振動を効果的に抑制することができる。すなわち、フィードバック制御による制振効果を向上させることができる。
−第3の実施の形態−
図12は、第3の実施の形態における車両用制振制御装置において、モータトルク設定部2aおよび制振制御部3aの具体的な構成を示すブロック図である。図7に示すブロック図との相違は、制振制御部3a内に設けられているリミッタ35aの位置が異なる点である。すなわち、リミッタ35aによるトルクリミット後のトルク指令値は、制御ブロック31には入力されず、制御ブロック11にのみ入力される。
制御ブロック31には、第2のトルク目標値Tm2*がリミットされずに入力されるので、制御ブロック31にて推定されるモータ回転速度は、振動の少ない理想的な値となる。従って、制御ブロック33は、理想的なモータ回転速度推定値と実際のモータ回転速度との偏差に基づいて、第2のトルク目標値Tm2*を算出するので、第2の実施の形態における車両用制振制御装置に比べて、さらに制振効果が向上する。
図13は、トルク指令値を150(Nm)から100(Nm)に制限し、その後、トルク制限を解除した場合のトルク指令値の変化を示す図であり、トルク指令値を100(Nm)に制限している間に、−20(Nm)の外乱トルクTdが入力された時のトルク指令値の変化を示している。図13において、実線は、第3の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を示し、点線は、第2の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を示している。
図14は、図13に示すようにトルク指令値が変化した場合のモータ回転速度の変化を示す図である。図13と同様に、第3の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を実線で示し、第2の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を点線で示している。
図14に示すように、第3の実施の形態における車両用制振制御装置によれば、第2の実施の形態における車両用制振制御装置に比べて、外乱入力時のモータ回転速度の変動、すなわち、車両の振動をさらに抑制することができる。
第3の実施の形態における車両用制振制御装置によれば、リミッタ35aによるトルクリミット後のトルク指令値は、モータ5を示す制御ブロック11にのみ入力され、制御ブロック31には、第2のトルク目標値Tm2*がリミットされずに入力されるので、外乱トルクTdが入力された場合の車両振動をさらに効果的に抑制することができる。すなわち、フィードバック制御による制振効果をさらに向上させることができる。
−第4の実施の形態−
図15は、第4の実施の形態における車両用制振制御装置において、モータトルク設定部2aおよび制振制御部3aの具体的な構成を示すブロック図である。図12に示すブロック図との相違は、リミッタ35bのリミッタ特性である。
図16は、リミッタ35bによって、トルク指令値を150(Nm)から100(Nm)に制限し、その後、トルク制限を解除した場合のトルク制限値の変化を示す図である。点線は、第3の実施の形態におけるリミッタ35aのトルク制限特性を示す図、実線は、第4の実施の形態におけるリミッタ35bのトルク制限特性を示す図である。
図16に示すように、リミッタ35bは、150(Nm)から100(Nm)にトルク指令値を制限する場合には、Gm(s)/Gp(s)なる特性を有するリミッタとして、初期値をトルク指令値(150Nm)、収束値をトルク制限値(100Nm)として演算するが、トルク制限を解除する場合には、ステップ状にトルク制限値を変更する。
図17は、100(Nm)に制限しているトルク指令値のトルク制限の解除時に、外乱トルクTdが−20(Nm)入力された場合のトルク指令値の変化を示している。なお、トルク指令値は、制御ブロック11に入力されるトルク指令値である。図17に示すトルク指令値の変化図のうち、外乱入力時、すなわち、図17に示す時間軸で2(sec)前後の部分を拡大した図を図18に示す。図18において、点線は、第3の実施の形態における車両用制振制御装置によりトルク制限された時のトルク指令値であり、実線は、第4の実施の形態における車両用制振制御装置によりトルク制限された時のトルク指令値である。
図18に示すように、第3の実施の形態における車両用制振制御装置の制御では、リミッタ35aのリミッタ特性により、フィードバック制御の効果が抑えられてしまう。しかし、第4の実施の形態における車両用制振制御装置では、トルク制限解除時にステップ状にトルク指令値を変更するというリミッタ35bの特性により、フィードバック制御による第2のトルク目標値Tm2*のプラストルク分が加算されて、制御ブロック11に入力される。
図19は、図17(図18)に示すようにトルク指令値が変化した場合のモータ回転速度の変化を示す図である。図17(図18)と同様に、第4の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を実線で示し、第3の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合の結果を点線で示している。
第4の実施の形態における車両用制振制御装置によれば、リミッタ35bのトルク制限解除時のリミッタ特性をステップ状に切り換えるものとしたので、トルク制限解除時に外乱トルクTdが入力された場合でも、車両の振動を効果的に抑制することができる。すなわち、トルク制限解除時に入力される外乱トルクTdに対して、フィードバック制御による第2のトルク目標値Tm2*のプラストルク分が加算されて、制御ブロック11に入力されるので、図19に示すように、モータ回転速度の変動を効果的に抑制することができる。
本発明は、上述した各実施の形態に限定されることはない。例えば、モータトルク設定部2,2a内にリミッタ23を設けている第2〜第4の実施の形態において、制振制御部3,3a,3b内に設けるリミッタとして、図20に示すトルク制限特性L2,L3の特性を有するリミッタを用いてもよい。トルク制限特性L2は、時定数の大きい一時遅れの特性と、ステップ状の立ち上がり特性とを組み合わせたものであり、トルク制限特性L3は、トルク制限開始時に所定の時間遅れ(例えば、300ms)にて、ステップ状にトルク制限をかけるものである。なお、トルク制限特性L1は、リミッタ35のトルク制限特性である。図20に示すように、トルク制限特性L2およびトルク制限特性L3において、トルク制限値に収束するまでの時間は、トルク制限特性L1のトルク制限値に収束するまでの時間より長いことが好ましい。
上述した各実施の形態では、インバータ内のスイッチング素子T1〜T6に過大な電流が流れるのを防止するため、または、トルク指令値が予め定められているトルク上限値を超えないようにするために、トルク指令値を制限したが、他の理由により(他の条件をトリガとして)トルク指令値を制限するようにしてもよい。
上述した説明では、車両用制振制御装置を電気自動車に適用した例について説明したが、ハイブリッド電気自動車に適用することもできる。
特許請求の範囲の構成要素と第1〜第4の実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、回転速度センサ6が回転速度検出手段を、モータトルク制御部4がモータ制御手段を、トルクマップ21がトルク目標値算出手段を、制御ブロック22が第1のトルク目標値算出手段を、制御ブロック31がモータ回転速度推定手段を、制御ブロック33が第2のトルク目標値算出手段を、加算器34が加算手段を、リミッタ35が第1のトルク制限手段を、リミッタ23が第2のトルク制限手段を、リミッタ35a,35bが第1のトルク制限手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
本発明の第1の実施の形態における車両用制振制御装置を備えた車両の全体構成を示すブロック図 モータトルク制御部および回転速度センサの詳細な構成を示す図 電力変換部に設けられているスイッチング素子を示す図 モータトルク設定部および制振制御部の具体的な構成を示すブロック図 第1の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合のトルク指令値と、トルク指令値を単に制限しただけの場合のトルク指令値とを示す図 第1の実施の形態における車両用制振制御装置によりリミッタ制限をかけた場合のモータ回転速度の変化と、トルク指令値を単に制限しただけの場合のモータ回転速度の変化とを示す図 第2の実施の形態における車両用制振制御装置において、モータトルク設定部および制振制御部の具体的な構成を示すブロック図 トルク指令値を150(Nm)から100(Nm)に制限し、その後、トルク制限を解除した場合のトルク指令値の変化を示す図 図8に示すトルク指令値に対するモータ回転速度の変化を示す図 トルク指令値の上限値が280(Nm)であり、トルク指令値が280(Nm)に制限されている時に、20(Nm)の外乱が入力された時のトルク指令値の変化を示す図 図10に示すトルク指令値に対するモータ回転速度の変化を示す図 第3の実施の形態における車両用制振制御装置において、モータトルク設定部および制振制御部の具体的な構成を示すブロック図 トルク指令値を150(Nm)から100(Nm)に制限し、その後、トルク制限を解除した場合のトルク指令値の変化を示す図 図13に示すトルク指令値に対するモータ回転速度の変化を示す図 第3の実施の形態における車両用制振制御装置において、モータトルク設定部および制振制御部の具体的な構成を示すブロック図 リミッタによって、トルク指令値を150(Nm)から100(Nm)に制限し、その後、トルク制限を解除した場合のトルク制限値の変化を示す図 100(Nm)に制限しているトルク指令値のトルク制限が解除された時に、外乱Tdが−20(Nm)入力された時の制御ブロック11に入力されるトルク指令値の変化を示す図 図17の2(sec)前後の部分を拡大した図 図17に示すトルク指令値に対するモータ回転速度の変化を示す図 第2〜第4の実施の形態において、制振制御部内に設けるリミッタの別のリミッタ特性の例を示す図
符号の説明
1…アクセル開度センサ
2…モータトルク設定部
3…制振制御部
4…モータトルク制御部
5…モータ
6…回転角センサ
7a,7b…車輪
11…制御ブロック
21…トルクマップ
22…制御ブロック
23…リミッタ
31…制御ブロック
32…減算器
33…制御ブロック
34…加算器
35,35a,35b…リミッタ
41…電流指令値算出部
42…電流制御部
43…dq/3相変換部
44…電力変換部
45…3相/dq変換部
46a,46b…電流センサ
61…回転位置センサ
62…位相速度演算部

Claims (9)

  1. モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
    トルク指令値に基づいて、前記モータを制御するモータ制御手段と、
    車両情報に基づいて、トルク目標値を算出するトルク目標値算出手段と、
    前記トルク目標値算出手段により算出されたトルク目標値に対して、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性のモデルGp(s)および車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性の理想モデルGm(s)で構成されるGm(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタ処理を施して、第1のトルク目標値を算出する第1のトルク目標値算出手段と、
    前記伝達特性のモデルGp(s)に相当する特性を有するフィルタを備え、前記トルク指令値を入力して、前記モータの回転速度推定値を求めるモータ回転速度推定手段と、
    バンドパスフィルタの特性を有する伝達特性H(s)および前記伝達特性のモデルGp(s)で構成されるH(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタを備え、前記モータ回転速度推定手段にて推定された回転速度推定値と、前記回転速度検出手段により検出されたモータ回転速度との偏差を前記フィルタに通すことにより、第2のトルク目標値を算出する第2のトルク目標値算出手段と、
    前記第1のトルク目標値算出手段により算出された第1のトルク目標値と、前記第2のトルク目標値算出手段により算出された第2のトルク目標値を加算して、前記トルク指令値を算出する加算手段と、
    前記第1のトルク目標値算出手段と同一のGm(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタ処理を施すリミッタにより、前記加算手段から出力されるトルク指令値を制限する第1トルク制限手段とを備え、
    前記第1トルク制限手段により制限されたトルク指令値を少なくとも前記モータ制御手段に入力することを特徴とする車両用制振制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両用制振制御装置において、
    記トルク目標値算出手段により算出されたトルク目標値を所定の値以下に制限する第2のトルク制限手段をさらに備え、
    前記第1のトルク目標値算出手段は、前記第2のトルク制限手段により制限されたトルク目標値に対して、前記第1のトルク目標値を算出することを特徴とする車両用制振制御装置。
  3. 請求項1または2に記載の車両用制振制御装置において、
    前記第1のトルク制限手段により制限されたトルク指令値を前記モータ制御手段および前記モータ回転速度推定手段に入力することを特徴とする車両用制振制御装置。
  4. 請求項1または2に記載の車両用制振制御装置において、
    前記第1のトルク制限手段により制限されたトルク指令値を前記モータ制御手段のみに入力することを特徴とする車両用制振制御装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用制振制御装置において、
    前記第1のトルク制限手段は、前記トルク指令値を所定値以下に制限する場合には、前記Gm(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタによりトルク制限を行い、前記トルク制限を解除する場合には、トルク指令値をステップ状に変更することを特徴とする車両用制振制御装置。
  6. 請求項2に記載の車両用制振制御装置において、
    前記第2のトルク制限手段は、前記トルク指令値を所定値以下に制限する場合には、トルク指令値が前記所定値に収束する際の時定数が所定の値以上の特性を有するフィルタを用いて、トルク指令値を制限することを特徴とする車両用制振制御装置。
  7. 請求項2に記載の車両用制振制御装置において、
    前記第2のトルク制限手段は、前記トルク指令値を所定値以下に制限する指令を受けてから所定時間後に、トルク指令値が所定値以下になるようにステップ状にトルク指令値を変更することを特徴とする車両用制振制御装置。
  8. 車両情報に基づいてトルク目標値を算出し、
    前記トルク目標値に対して、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性のモデルGp(s)および車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性の理想モデルGm(s)で構成されるGm(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタ処理を施して第1のトルク目標値を算出し、
    最終的なトルク指令値から推定されるモータ回転速度と実モータ回転速度との偏差に基づいて、第2のトルク目標値を算出し、
    前記第1のトルク目標値および前記第2のトルク目標値を加算して、前記最終的なトルク指令値を算出し、
    前記フィルタ処理と同一のGm(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタ処理を施すリミッタにより、前記最終的なトルク指令値を制限し、
    前記制限された最終トルク指令値に基づいて、モータを駆動することを特徴とする車両用制振制御方法。
  9. 請求項8に記載の車両用制振制御方法において、
    前記トルク目標値が所定値以下になるように制限し、
    前記制限されたトルク目標値に対して前記第1のトルク目標値を算出することを特徴とする車両用制振制御方法。
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