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CN114222680A - 减振控制装置和减振控制方法 - Google Patents

减振控制装置和减振控制方法 Download PDF

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CN114222680A CN202080056950.XA CN202080056950A CN114222680A CN 114222680 A CN114222680 A CN 114222680A CN 202080056950 A CN202080056950 A CN 202080056950A CN 114222680 A CN114222680 A CN 114222680A
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福村友博
森智也
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Abstract

考虑防止滑移控制来进行车载马达的扭矩控制。通过第1滤波器处理部(21)对来自上位装置的上位扭矩指令值(Tm＊)进行滤波处理，通过第2滤波器处理部(22)对由角速度检测部检测到的角速度(ωm)进行滤波处理。根据这些滤波处理结果来计算驱动电动马达(15)的驱动扭矩指令值(Tm)。滤波器处理部分别根据作为干扰信息的路面摩擦系数来变更滤波处理的时间常数。

Description

减振控制装置和减振控制方法
技术领域
本发明涉及抑制车辆的由驱动用马达引起的振动的减振控制装置和减振控制方法。
背景技术
在电动汽车、混合动力车辆等的驱动用的电动马达中，由于驱动轴是低刚性的负载，因此由电动马达产生的扭矩是在轴扭转的同时传递的。因此，马达驱动系统(动力总成)成为具有低共振频率的共振系统，良好地抑制所产生的振动成为长久以来的课题。
专利文献1着眼于从电动马达至车轮的车轮驱动系统的共振点伴随着路面摩擦系数(路面μ)的变化而变化这一点，公开了根据推断出的路面摩擦系数来降低车辆驱动系统的扭转振动的减振控制装置。
在车辆中使用与高摩擦系数路面(高μ路)对应的控制参数，当在低摩擦系数路面(低μ路)上行驶时，实际路面上的共振点与减振控制中的共振点之间产生差异，因此无法通过现有的减振控制技术取得充分的减振控制效果，而引起波动，专利文献1鉴于这样的问题而公开了根据推断出的路面摩擦系数来修正进行用于降低车辆驱动系统的扭转振动的减振控制时的控制参数的技术。
关于防止车轮侧滑，例如在专利文献2中记载了对驱动力进行控制以兼顾转弯行驶时的转弯性能和防止侧滑等车辆稳定化的车辆的驱动力控制装置。在专利文献2中，如图7所示，在防止侧滑装置工作时，“防止侧滑控制的驱动力修正量”从0变为负。即，为了防止车轮侧滑(防止滑移)，按照降低指令扭矩值的方式进行控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-169054号公报
专利文献2：日本特开2013-141896号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据专利文献1所记载的减振控制装置，虽然能够在路面摩擦系数发生变化的情况下取得减振控制效果，但没有考虑用于防止滑移的控制。对于此，以往也公知有如下的车辆控制系统：在从路面摩擦系数大的沥青变化到路面摩擦系数小的冻结路的情况下，作为防止滑移控制，从车辆控制单元VCU针对马达控制单元MCU将扭矩指令下调为考虑了路面状况的扭矩指令。但是，像专利文献2那样仅降低指令扭矩值的控制无法实现防止滑移这样的有效的减振控制。
另一方面，作为抑制共振振动的减振控制技术，在进行扭矩控制时进行FB(反馈控制)、FF(前馈控制)由此降低共振振动的技术也是一般公知的，但这样的基于FB、FF的减振控制会因滤波处理而产生时间延迟。其结果为，在使用现有的减振控制技术来进行防止滑移控制的情况下，会产生防止滑移控制的响应性降低而防止滑移控制无法适当地动作这一问题。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供在进行减振控制时考虑防止滑移控制来进行车载马达的扭矩控制的减振控制装置和减振控制方法。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，作为解决上述课题的一个手段，具有以下结构。即，本申请的例示的第1发明是减振控制装置，其抑制车辆的振动，其特征在于，该减振控制装置具有：角速度检测部，其检测所述车辆的驱动用马达的角速度；第1滤波器处理部，其对从上位装置发送的上位扭矩指令值进行滤波处理；第2滤波器处理部，其对由所述角速度检测部检测到的角速度进行滤波处理；以及根据所述第1滤波器处理部的滤波处理结果和所述第2滤波器处理部的滤波处理结果来计算驱动所述马达的驱动扭矩指令值的单元，通过将从所述车辆取得的规定的信息输入给所述第1滤波器处理部，或者输入给所述第1滤波器处理部和所述第2滤波器处理部，进行与所述上位扭矩指令值的变化相应的规定的滤波器控制。
本申请的例示的第2发明是车辆，其特征在于，该车辆具有上述例示的第1发明的减振控制装置。
本申请的例示的第3发明是减振控制方法，其抑制车辆的振动，其特征在于，该减振控制方法具有以下工序：检测所述车辆的驱动用马达的角速度；第1滤波处理工序，对从上位装置发送的上位扭矩指令值进行滤波处理；第2滤波处理工序，对检测到的所述角速度进行滤波处理；以及根据在所述第1滤波处理工序中取得的滤波处理结果和在所述第2滤波处理工序中取得的滤波处理结果来计算驱动所述马达的驱动扭矩指令值，在所述第1滤波处理工序中，或者在所述第1滤波处理工序和所述第2滤波处理工序中，输入从所述车辆取得的干扰信息、或者车辆信息、或者干扰信息和车辆信息，进行与所述上位扭矩指令值的变化相应的规定的滤波器控制。
发明效果
根据本发明，能够提供如下的减振控制装置和减振控制方法：根据干扰信息或车辆信息来调整滤波器的时间常数，由此调整滤波处理的时间延迟，从而能够在滑移发生前进行有效的减振控制。
附图说明
图1是示出使用了本发明的实施方式的减振控制装置的车辆驱动装置的整体结构的框图。
图2是示出实施方式的减振控制装置的滤波器处理部中的时间常数的调整处理过程以及滤波处理过程的流程图。
图3是示出相对于路面摩擦系数的变化的、滤波器的时间常数的调整特性的一例的图。
图4是示出路面摩擦系数的变化的一例的图。
图5是示出相对于有无滤波器的时间常数调整的、扭矩响应的时间延迟的模拟结果的图。
图6是表示相对于有无滤波器的时间常数调整的、车辆的滑移率的模拟结果的图。
图7是示出现有的防侧滑装置工作时的驱动力的变化的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是示出使用了本发明的实施方式的振动抑制控制装置(也称为减振控制装置)的车辆驱动装置的整体结构的框图。图1的车辆驱动装置VCU(Vehicle Control Unit：车辆控制单元)1是以电动马达15作为驱动源的车辆的驱动装置，构成为包含马达控制装置MCU(Motor Control Unit：马达控制单元)2和减振控制装置3。
马达控制装置2构成为包含：PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)信号生成部11，其根据由像后述那样抑制车辆振动的减振控制装置3生成的电流控制信号来生成马达驱动信号(PWM信号)；以及逆变器13，其接收来自PWM信号生成部11的马达驱动信号，作为FET驱动电路(马达驱动电路)发挥功能。
逆变器13是由多个半导体开关元件构成的FET桥电路，从未图示的外部电池被提供马达驱动用的电源。上述的马达驱动信号是表示PWM信号的占空比的信号，是构成逆变器13的MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等半导体开关元件的接通/断开控制信号。
从逆变器13向电动马达15提供规定的驱动电流而对电动马达15进行驱动。更具体而言，逆变器13根据上述的马达驱动信号而向电动马达15输送U相、V相、W相的3相交流电流。由此，由被驱动的电动马达15产生的扭矩传递给驱动轴8，从而经由差速器齿轮6、车轴7来驱动一对车轮5a、5b。电动马达15例如是3相无刷DC马达。
接下来，对本实施方式的减振控制装置进行说明。如图1所示，减振控制装置3从作为上位装置的车辆驱动装置(VCU)1接受扭矩指令和作为干扰信息的路面摩擦系数TF来调整滤波器的时间常数，由此进行车辆的振动抑制(车辆的防止滑移控制)。
控制部(CPU)20由负责减振控制装置3整体的控制的例如微处理器构成。此外，不在马达控制装置中计算路面摩擦系数，而在车辆侧检测路面摩擦系数，由此能够降低马达控制装置(减振控制装置)中的处理负载。
减振控制装置3具有对从车辆驱动装置(VCU)1发送的上位扭矩指令值Tm*进行滤波处理的第1滤波器处理部21和对车辆的驱动用马达(电动马达15)的旋转角速度ωm进行滤波处理的第2滤波器处理部22。在减振控制装置3中，通过第1滤波器处理部21和第2滤波器处理部22来抑制车辆动力总成的共振振动(防止滑移控制)。
在电动马达15的附近配置有位置检测传感器31。旋转角度运算部26根据位置检测传感器31的磁场检测结果来运算电动马达15的旋转角度。速度运算部29基于来自旋转角度运算部26的输出来计算电动马达15的旋转角速度ωm。作为位置检测传感器31，例如使用霍尔元件，由此能够通过比旋转变压器、编码器等低价的结构来检测马达的旋转位置。
第1滤波器处理部21是具有下述的式(1)所示的特性的陷波滤波器或低通滤波器(LPF)。陷波滤波器具有使特定的波段的信号衰减到低电平，使这以外的信号透过(阻止频率范围窄)的特性。在式(1)中，s是拉普拉斯算子，T是时间常数。另外，时间常数T是路面摩擦系数TF的函数(T＝f(TF))。
[数学式1]
Figure BDA0003501088270000051
在第1滤波器处理部21中，在时间常数变更部24中，根据从上位装置输入的干扰信息(路面摩擦系数TF)所表示的值来调整滤波器的时间常数。这里，例如，按照滤波器的时间常数相应于路面摩擦系数TF降低而减小的方式进行调整。
第1滤波器处理部21对所输入的上位扭矩指令值Tm*进行基于上述那样调整后的时间常数的滤波处理，由此降低扭矩响应相对于扭矩指令的时间延迟。
即，第1滤波器处理部21进行基于上位扭矩指令值的前馈处理。由此，能够进行后述的基于上位扭矩指令值(目标扭矩指令值)的前馈运算。
第2滤波器处理部22是具有下述的式(2)或式(3)所示的特性的高通滤波器(HPF)或带通滤波器(BPF)。在式(2)、(3)中也是，s是拉普拉斯算子，T是时间常数。另外，时间常数T是路面摩擦系数TF的函数(T＝f(TF))。
[数学式2]
Figure BDA0003501088270000052
[数学式3]
Figure BDA0003501088270000053
第2滤波器处理部22对电动马达15的马达转速进行滤波处理。在第2滤波器处理部22中也是，时间常数变更部25根据从上位装置输入的干扰信息(路面摩擦系数TF)的值来调整滤波器的时间常数。例如，按照滤波器的时间常数相应于路面摩擦系数TF降低而减小的方式进行调整。
第2滤波器处理部22对所输入的马达转速进行基于上述那样调整后的时间常数的滤波处理，由此降低扭矩响应相对于扭矩指令的时间延迟。
如图1所示，第2滤波器处理部22进行基于马达转速的反馈处理。由此，能够进行后述的基于马达旋转角速度(马达转速)的反馈扭矩的计算。
这样，减振控制装置3在基于第1滤波器处理部21的前馈控制系统中，对时间延迟大的陷波滤波器或低通滤波器进行控制了时间常数的滤波处理。通过前馈控制，能够衰减伴随着预先设想的干扰的振动。
另一方面，在基于第2滤波器处理部22的反馈控制系统(对马达旋转角速度进行滤波处理的控制系统)中，使用时间延迟小的带通滤波器或高通滤波器。通过反馈控制，能够衰减伴随着实际干扰的振动。
第1滤波器处理部21的滤波处理结果和第2滤波器处理部22的滤波处理结果在加法器23中相加。加法器23的相加结果作为扭矩指令值Tm输入给电流控制部27。
电流控制部27根据输入的扭矩指令值Tm来运算电动马达15的电流控制信号，并将该运算结果输出给PWM信号生成部11。
上述的陷波滤波器、低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)是数字滤波器。时间常数变更部24、25作为变更这些数字滤波器的时间常数的滤波器时间常数变更单元而发挥功能，由此在第1滤波器处理部21和第2滤波器处理部22中进行上述滤波处理。
图2是示出本实施方式的减振控制装置的滤波器处理部中的时间常数的调整处理过程以及滤波处理过程的流程图。
如上所述，减振控制装置接收路面摩擦系数TF来调整滤波器的时间常数。路面摩擦系数TF是指在车辆的车轮与路面的接触面上作用的摩擦力与垂直作用于接触面的压力之比，将此时的比例常数称为摩擦系数(μ)。
通常，干燥的沥青铺装路(干燥路面)的μ＝0.8左右，被水濡湿的路面的μ＝0.6～0.4，积雪路的μ＝0.5～0.2，冻结路的μ＝0.2～0.1。这里，当用1kg的力来拉1kg的重物时，摩擦系数为1。
此外，在积雪路的情况下，能够根据是单纯的雪路还是压实雪路来进一步细化摩擦系数，但由于不会成为摩擦系数大幅变化的主要原因，因此这里不对它们进行区分。
在本实施方式的减振控制装置3中，在图2的步骤S11中，从车辆侧输入作为干扰信息的路面摩擦系数TF。在接下来的步骤S13中，判断摩擦系数TF的值的变化程度是否为规定的值以上。
例如，假设了由于行驶中的车辆从沥青路移动到结冰路，从而摩擦系数(μ)大幅降低0.8左右的情况。这里，为了方便，将像沥青路行驶时那样摩擦系数大的情况称为“TF大”，将像结冰路行驶时那样摩擦系数小的情况称为“TF小”。
由此，在像上述那样存在“TF大”→“TF小”的变化的情况下，路面摩擦系数大幅降低。在该情况下，在车辆中，从上位装置发送给马达控制装置的上位扭矩指令值会表现出规定的变化。即，由于摩擦系数发生了变化，从而上位扭矩指令值也发生变化，但在不实施任何对策的情况下，由滤波处理引起的延迟会导致扭矩指令信号也产生延迟，因此防止滑移控制会变得不充分。
因此，在减振控制装置3中，为了防止车辆滑移，在步骤S15中，进行根据路面摩擦系数的降低程度来调整(变更)滤波器的时间常数的处理。
图3示出相对于路面摩擦系数(μ)的变化的、滤波器的时间常数的调整特性的一例。这里，根据摩擦系数的变化，按照与该变化成比例的方式调整时间常数。例如，像图3的特性33那样，按照时间常数相应于摩擦系数降低而连续地变小的方式进行调整。或者，像特性35那样，按照时间常数相对于摩擦系数降低而不连续(呈阶梯状)地变小的方式进行调整。
这样，在第1滤波器处理部21和第2滤波器处理部22中，能够通过根据路面摩擦系数的变化这样的干扰信息所变更(决定)的时间常数来任意地调整由滤波处理引起的时间延迟。
另外，在时间常数的调整中，只要满足上述的比例关系即可，可以使用数学式进行调整，或者可以参照表进行调整。另外，由于是用于防止滑移的滤波器的时间常数调整，因此也可以将特性改变为将时间常数集中调整到图3的特性图的低摩擦系数部分。
在像上述那样结束了滤波器的时间常数调整的情况下，在步骤S17中，进行基于调整后的时间常数的第1滤波器处理部21的滤波处理和第2滤波器处理部22的滤波处理。
在减振控制装置3中，在步骤S19中，基于步骤S17中的滤波处理(即，将第1滤波器处理部21的滤波处理结果和第2滤波器处理部22的滤波处理结果相加)来计算扭矩指令值Tm。
在接下来的步骤S21中，根据在步骤S19中计算出的扭矩指令值Tm，在电流控制部27中运算电动马达的电流控制信号。根据基于该运算结果生成的PWM信号来控制逆变器，对电动马达15进行驱动。
这样始终监视路面状况，根据路面摩擦系数的变化来调整滤波器的时间常数，从而相对于车辆要发生滑移的状况下的上位扭矩指令值的变化，无时间延迟地实施滤波处理，由此能够进行适当的防止滑移控制，同时能够提高车辆的行驶安全性。
在上述的步骤S13中，在摩擦系数的变化不是从“TF大”到“TF小”的情况下，或者在摩擦系数TF没有变化的情况下，预计不会发生滑移，不进行时间常数调整，转移到步骤S17的滤波处理。
接下来，对本实施方式的减振控制装置中的时间常数的调整以及滤波处理的效果进行说明。以下的例子是关于时间常数调整和滤波处理的效果的模拟结果。
图4示出了用于确认时间常数调整的效果的路面摩擦系数的变化(摩擦系数降低的例子)。这里，在时间t0(1秒附近)，使路面摩擦系数从2降低到1。
图5是模拟了相对于有无上述的滤波器的时间常数调整的、扭矩响应的时间延迟(减振扭矩的时间变化)的结果。根据图5所示的模拟结果可知，进行了滤波器的时间常数调整的情况下的扭矩响应相对于扭矩指令的时间延迟(T1)比不进行时间常数调整的情况下的扭矩响应的时间延迟(T2)小。
由此可以判明，通过根据路面摩擦系数的变化将滤波器的时间常数调小，能够降低扭矩响应相对于扭矩指令的时间延迟。
图6示出了相对于有无滤波器的时间常数调整的、车辆的滑移率的模拟结果。根据图6可知，与没有时间常数调整的情况相比，在将时间常数调小了的情况下，时间1sec～1.3sec的滑移率较小。即，通过根据路面摩擦系数的变化将滤波器时间常数调小，能够进行基于滑移率降低的防止滑移控制。
如以上说明的那样，本实施方式的减振控制装置进行根据从车辆侧(上位装置)取得的路面摩擦系数这样的干扰信息来调整滤波器的时间常数的处理，由此能够降低滤波器处理部中的滤波处理的时间延迟(扭矩响应相对于上位扭矩指令值的变化的延迟)，进行防止滑移这样的有效的减振控制。
另外，通过与路面摩擦系数大幅变化等车辆行驶时的路面状况相应的滤波器的时间常数调整，能够调整滤波处理的时间延迟，因此能够在滑移发生前进行有效的减振控制，能够提高搭载有减振控制装置的车辆的安全性。
而且，具有前馈控制系统和反馈控制系统，通过滤波器的时间常数调整来减小这些控制系统的延迟要素，从而对于扭矩指令值、干扰等中的任一者，都能够得到理想(提高了用于防止滑移的追随性)的响应。
本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变形。
<变形例1>
在上述的实施方式的减振控制装置中，将车辆行驶时的路面摩擦系数作为干扰信息，进行与上位扭矩指令值的变化相应的规定的滤波器控制，但例如，也可以基于车辆的速度、车辆车轮的转速等车辆信息进行滤波器控制。
由此，对于基于上位扭矩指令值的防止车轮空转(牵引力控制)、基于防止车辆侧滑控制的扭矩控制，能够无时间延迟地实施滤波处理。例如，能够在发生滑移后进行有效的减振控制。
而且，也可以构成为，第1滤波器处理部21和第2滤波器处理部22各自的时间常数变更部24、25根据(1)干扰信息、(2)车辆信息、或者(3)干扰信息和车辆信息来变更滤波处理的时间常数，进行基于变更后的时间常数的滤波处理。
这样，能够根据基于干扰信息或车辆信息进行变更后的时间常数来任意调整由滤波处理引起的时间延迟。另外，在像上述(3)那样使用了干扰信息和车辆信息双方的情况下，例如，能够进行考虑了路面状态和车辆状态的滤波处理。即，能够调整与干扰信息(例如，路面摩擦系数)的变化或者车辆信息(例如，车速)的变化相应的滤波处理的时间延迟。
<变形例2>
在上述的实施方式的减振控制装置中，从车辆取得的干扰信息输入给第1滤波器处理部21和第2滤波器处理部22双方，但不限于该结构。例如，通过构成为在第1滤波器处理部21和第2滤波器处理部22中的由时间延迟大的陷波滤波器或低通滤波器构成的第1滤波器处理部21中始终进行滤波器控制(时间常数的调整)，能够进行可靠地改善了扭矩响应的延迟的减振控制。
标号说明
1：车辆驱动装置(VCU)；2：马达控制装置(MCU)；3：减振控制装置；5a、5b：车轮；6：差速器齿轮；7：车轴；8：驱动轴；11：PWM信号生成部；13：逆变器；15：电动马达；20：控制部(CPU)；21：第1滤波器处理部；22：第2滤波器处理部；23：加法器；24、25：时间常数变更部；26：旋转角度运算部；27：电流控制部；29：速度运算部；31：位置检测传感器。

Claims (16)

1.一种减振控制装置，其抑制车辆的振动，其中，
该减振控制装置具有：
角速度检测部，其检测所述车辆的驱动用马达的角速度；
第1滤波器处理部，其对从上位装置发送的上位扭矩指令值进行滤波处理；
第2滤波器处理部，其对由所述角速度检测部检测到的角速度进行滤波处理；以及
根据所述第1滤波器处理部的滤波处理结果和所述第2滤波器处理部的滤波处理结果来计算驱动所述马达的驱动扭矩指令值的单元，
通过将从所述车辆取得的规定的信息输入给所述第1滤波器处理部，或者输入给所述第1滤波器处理部和所述第2滤波器处理部，进行与所述上位扭矩指令值的变化相应的规定的滤波器控制。
2.根据权利要求1所述的减振控制装置，其中，
所述规定的信息是干扰信息或车辆信息。
3.根据权利要求2所述的减振控制装置，其中，
所述第1滤波器处理部和所述第2滤波器处理部分别具有时间常数变更部，该时间常数变更部根据所述干扰信息、或者所述车辆信息、或者所述干扰信息和所述车辆信息来变更所述滤波处理的时间常数，所述第1滤波器处理部和所述第2滤波器处理部进行基于该变更后的时间常数的滤波处理。
4.根据权利要求2或3所述的减振控制装置，其中，
所述干扰信息是所述车辆行驶时的路面摩擦系数。
5.根据权利要求4所述的减振控制装置，其中，
在从所述路面摩擦系数比规定的值高的路面变化到所述路面摩擦系数比规定的值低的路面的情况下，所述第1滤波器处理部和所述第2滤波器处理部进行基于在所述时间常数变更部中按照与该变化成比例的方式进行变更后的时间常数的滤波处理。
6.根据权利要求4或5所述的减振控制装置，其中，
所述路面摩擦系数由设置于所述车辆的路面摩擦检测部检测。
7.根据权利要求2或3所述的减振控制装置，其中，
在所述车辆信息中至少包含有所述车辆的速度和所述车辆的车轮的转速。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的减振控制装置，其中，
所述第1滤波器处理部进行基于所述上位扭矩指令值的前馈处理，所述第2滤波器处理部进行基于所述角速度的反馈处理。
9.根据权利要求8所述的减振控制装置，其中，
所述第1滤波器处理部是陷波滤波器或低通滤波器，所述第2滤波器处理部是带通滤波器或高通滤波器。
10.一种车辆，其搭载有权利要求1至9中的任意一项所述的减振控制装置。
11.一种减振控制方法，其抑制车辆的振动，其中，
该减振控制方法具有以下工序：
检测所述车辆的驱动用马达的角速度；
第1滤波处理工序，对从上位装置发送的上位扭矩指令值进行滤波处理；
第2滤波处理工序，对检测到的所述角速度进行滤波处理；以及
根据在所述第1滤波处理工序中取得的滤波处理结果和在所述第2滤波处理工序中取得的滤波处理结果来计算驱动所述马达的驱动扭矩指令值，
在所述第1滤波处理工序中，或者在所述第1滤波处理工序和所述第2滤波处理工序中，输入从所述车辆取得的干扰信息、或者车辆信息、或者干扰信息和车辆信息，进行与所述上位扭矩指令值的变化相应的规定的滤波器控制。
12.根据权利要求11所述的减振控制方法，其中，
在所述第1滤波处理工序和所述第2滤波处理工序中分别根据所述干扰信息、或者所述车辆信息、或者所述干扰信息和所述车辆信息来变更所述滤波处理的时间常数，进行基于该变更后的时间常数的滤波处理。
13.根据权利要求11或12所述的减振控制方法，其中，
所述干扰信息是所述车辆行驶时的路面摩擦系数，在所述车辆信息中至少包含有所述车辆的速度和所述车辆的车轮的转速。
14.根据权利要求13所述的减振控制方法，其中，
在所述第1滤波处理工序和所述第2滤波处理工序中，在从所述路面摩擦系数比规定的值高的路面变化到所述路面摩擦系数比规定的值低的路面的情况下，进行基于按照与该变化成比例的方式进行所述变更后的时间常数的滤波处理。
15.根据权利要求11至14中的任意一项所述的减振控制方法，其中，
在所述第1滤波处理工序中进行基于所述上位扭矩指令值的前馈处理，在所述第2滤波处理工序中进行基于所述角速度的反馈处理。
16.根据权利要求15所述的减振控制方法，其中，
在所述第1滤波处理工序中使用数字陷波滤波器或数字低通滤波器进行滤波处理，在所述第2滤波处理工序中使用数字带通滤波器或者数字高通滤波器进行滤波处理。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113060119B (zh) * 2021-04-08 2022-04-12 中国第一汽车股份有限公司 一种分动器防滑控制方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020190683A1 (en) * 2001-06-18 2002-12-19 Nissan Motor Co., Ltd. Vibration control apparatus for vehicle having electric motor
JP2006136175A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Nissan Motor Co Ltd 車両のモータトラクション制御装置
CN101898523A (zh) * 2009-05-25 2010-12-01 日产自动车株式会社 电动车的控制器和控制方法
WO2013157313A1 (ja) * 2012-04-18 2013-10-24 日産自動車株式会社 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法
CN104125895A (zh) * 2012-02-15 2014-10-29 日产自动车株式会社 使用电动机的车辆的抑振控制装置以及抑振控制方法
WO2016021059A1 (ja) * 2014-08-08 2016-02-11 日産自動車株式会社 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法
CN105555591A (zh) * 2013-09-24 2016-05-04 日立汽车系统株式会社 电动车辆的控制装置及电动车辆的控制方法
CN105764742A (zh) * 2013-12-02 2016-07-13 日产自动车株式会社 电动车辆的控制装置以及电动车辆的控制方法
JP2017085846A (ja) * 2015-10-30 2017-05-18 日産自動車株式会社 電動車両の制御方法、及び、制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4419625B2 (ja) * 2004-03-19 2010-02-24 日産自動車株式会社 車両用制振制御装置および車両用制振制御方法
JP4685655B2 (ja) * 2006-02-15 2011-05-18 トヨタ自動車株式会社 電動車両の制御装置
JP4585575B2 (ja) * 2008-03-04 2010-11-24 本田技研工業株式会社 電動ダンパ装置
JP5204073B2 (ja) * 2009-09-30 2013-06-05 三菱重工業株式会社 電動車両用制御装置、並びに、これを備えた電動車両及びフォークリフト
JP5849708B2 (ja) 2012-01-11 2016-02-03 トヨタ自動車株式会社 車両の駆動力制御装置
JP6880674B2 (ja) * 2016-11-25 2021-06-02 日産自動車株式会社 電動車両の制御方法、及び、電動車両の制御装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020190683A1 (en) * 2001-06-18 2002-12-19 Nissan Motor Co., Ltd. Vibration control apparatus for vehicle having electric motor
JP2006136175A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Nissan Motor Co Ltd 車両のモータトラクション制御装置
CN101898523A (zh) * 2009-05-25 2010-12-01 日产自动车株式会社 电动车的控制器和控制方法
CN104125895A (zh) * 2012-02-15 2014-10-29 日产自动车株式会社 使用电动机的车辆的抑振控制装置以及抑振控制方法
WO2013157313A1 (ja) * 2012-04-18 2013-10-24 日産自動車株式会社 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法
CN105555591A (zh) * 2013-09-24 2016-05-04 日立汽车系统株式会社 电动车辆的控制装置及电动车辆的控制方法
CN105764742A (zh) * 2013-12-02 2016-07-13 日产自动车株式会社 电动车辆的控制装置以及电动车辆的控制方法
WO2016021059A1 (ja) * 2014-08-08 2016-02-11 日産自動車株式会社 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法
JP2017085846A (ja) * 2015-10-30 2017-05-18 日産自動車株式会社 電動車両の制御方法、及び、制御装置

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