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WO2012011521A1 - 電動車両の制振制御装置および電動車両の制振制御方法 - Google Patents

電動車両の制振制御装置および電動車両の制振制御方法 Download PDF

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WO2012011521A1
WO2012011521A1 PCT/JP2011/066541 JP2011066541W WO2012011521A1 WO 2012011521 A1 WO2012011521 A1 WO 2012011521A1 JP 2011066541 W JP2011066541 W JP 2011066541W WO 2012011521 A1 WO2012011521 A1 WO 2012011521A1
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WO
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torque
motor
target value
model
calculation
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/066541
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English (en)
French (fr)
Inventor
純 本杉
覚 藤本
芦沢　裕之
Original Assignee
日産自動車株式会社
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Publication date
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Priority to CN201180036129.2A priority patent/CN103026616B/zh
Priority to RU2013107962/07A priority patent/RU2527916C1/ru
Priority to MX2013000833A priority patent/MX2013000833A/es
Priority to BR112013001748-1A priority patent/BR112013001748B1/pt
Priority to US13/811,394 priority patent/US8694189B2/en
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Definitions

  • the present invention is applied to an electric vehicle having an electric motor as a power source, and performs vibration suppression control on a motor torque command value acquired by feedforward calculation and feedback calculation.
  • the present invention relates to a vibration control method.
  • a steady torque target value is determined based on various vehicle information
  • a first torque target value is calculated by feedforward calculation (hereinafter, F / F calculation)
  • the second torque target value is calculated by F / B calculation.
  • a vehicle vibration control device using an electric motor that performs motor torque control by adding a first torque target value and a second torque target value to obtain a motor torque command value is known (for example, Patent Document 1). reference).
  • the first torque target is obtained by using the model Gp (s) of the torque input to the vehicle and the transfer characteristic of the motor rotational speed in every traveling scene.
  • F / F calculation and F / B calculation may malfunction in a driving scene where the torsional vibration of the drive system hardly occurs due to changes in motor torque, and unexpected vibration and shock may occur. There was a problem.
  • the present invention has been made paying attention to the above-described problem.
  • the vibration suppression control device for an electric vehicle and the vibration suppression for the electric vehicle that can suppress unexpected vibration and shock during torque transmission interruption.
  • An object is to provide a control method.
  • a vibration suppression control device for an electric vehicle is an electric vehicle having an electric motor as a power source.
  • the rotation speed detection means detects the rotation speed of the motor.
  • the motor torque target value calculation means calculates a motor torque target value based on a driver's request.
  • the first torque target value calculating means calculates a first torque target value by a feedforward calculation using a torque input-motor rotational speed transfer characteristic model with respect to the motor torque target value.
  • the second torque target value calculation means calculates a second torque target value by feedback calculation using a model of the torque input-motor rotation speed transfer characteristic based on the rotation speed of the motor.
  • the motor torque command value setting means adds the first torque target value and the second torque target value to obtain a motor torque command value for the motor.
  • the determination means determines whether or not the torque input-motor rotational speed transfer characteristic model matches an actual transfer characteristic.
  • the vibration suppression control means feeds the first torque target value by the first torque target value calculation means while determining that the torque input-motor rotation speed transfer characteristic model does not match the actual transfer characteristic. Forward calculation and feedback calculation of the second torque target value by the second torque target value calculating means are stopped, and the motor torque target value is set as the motor torque command value.
  • the feedforward calculation and the feedback calculation are stopped while it is determined that the model of the torque input-motor rotational speed transfer characteristic does not match the actual transfer characteristic. That is, when torque transmission to the drive shaft is interrupted, the transmission characteristic of the motor rotation speed with respect to torque input to the vehicle is greatly different from the model assumed in advance. For this reason, the malfunction by performing both calculations is prevented by stopping the feedforward calculation and the feedback calculation using the model while the torque transmission is interrupted. As a result, it is possible to suppress unexpected vibration and shock during torque transmission interruption.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating a vibration suppression control device of an electric vehicle (an example of an electric vehicle) according to a first embodiment. It is explanatory drawing showing the equation of motion of a vehicle drive system, (a) shows the top view of a torsional vibration system, (b) shows the side view of a torsional vibration system. It is a control block diagram which shows the vibration suppression control part 9b which the motor controller 9 of Example 1 has. It is a control block diagram which shows the vibration suppression control part of a comparative example. It is a time chart of the simulation result which shows each characteristic of FF torque, FB torque, final output torque, and drive torque at the time of start by an electric vehicle to which vibration suppression control of a comparative example is applied.
  • FIG. 6 is a time chart of a simulation result showing each characteristic of FF torque, FB torque, final output torque, and drive torque at the time of start of an electric vehicle to which the vibration suppression control of the first embodiment is applied. It is a control block diagram which shows the vibration suppression control part 9b which the motor controller 9 of Example 2 has. 7 is a time chart of a simulation result showing each characteristic of FF torque, FB torque, final output torque, and drive torque at the time of start of an electric vehicle to which vibration suppression control of Example 2 is applied. It is a control block diagram which shows the vibration suppression control part 9b which has in the motor controller 9 of Example 3.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating a vibration suppression control device for an electric vehicle (an example of an electric vehicle) according to a first embodiment.
  • the overall configuration will be described below with reference to FIG.
  • the drive system of the electric vehicle to which the vibration damping control device of the first embodiment is applied includes an electric motor 1 (motor), a stepped transmission 2, a differential gear 3, and left and right drive shafts. 4 and 4 and left and right drive wheels 5 and 5.
  • the control system of the electric vehicle to which the vibration damping control device of the first embodiment is applied includes an accelerator opening sensor 6, a motor rotation angle sensor 7, a drive shaft rotation angle sensor 8, and a motor controller. 9.
  • the accelerator opening sensor 6 detects the accelerator opening APO by the driver's accelerator operation.
  • the motor rotation angle sensor 7 detects the motor angular velocity ⁇ m by using a resolver or the like.
  • the drive shaft rotation angle sensor 8 detects a drive wheel angular velocity ⁇ w.
  • the motor controller 9 is a control unit that controls the motor torque of the electric motor 1 based on input information, and includes a motor torque setting unit 9a, a vibration suppression control unit 9b, and a motor torque control unit 9c.
  • the motor torque setting unit 9 a calculates a steady torque target value Tm * based on the accelerator opening APO from the accelerator opening sensor 6 and the motor angular velocity ⁇ m from the motor rotation angle sensor 7.
  • the vibration suppression control unit 9b receives a steady torque target value Tm * , a motor angular velocity ⁇ m, and a drive wheel angular velocity ⁇ w.
  • Tm * a steady torque target value
  • ⁇ m a motor angular velocity
  • ⁇ w a drive wheel angular velocity
  • the motor torque control unit 9c controls an output torque of the electric motor 1 to follow the motor torque command value Tm by driving an inverter (not shown) with a PWM signal or the like.
  • the transfer characteristic H (s) is a feedback element that reduces only vibration when a band-pass filter is used.
  • the frequency fp is the torsional resonance frequency of the drive system and the transfer characteristic H (s) is configured as in the following equation (17)
  • the low-pass attenuation characteristic and the high-pass attenuation characteristic substantially coincide with each other
  • the torsional resonance frequency of the drive system is set to be near the center of the passband on the logarithmic axis (log scale).
  • H (s) ⁇ Hs / ⁇ (1 + ⁇ Hs) ⁇ (1 + ⁇ Ls) ⁇ (17)
  • ⁇ L 1 / (2 ⁇ fHC)
  • fHC fp
  • ⁇ H 1 / (2 ⁇ fLC)
  • fLC fp It is. Therefore, the bandpass filter H (s) is configured by the transfer characteristic represented by the above equation (17).
  • FIG. 3 is a control block diagram illustrating the vibration suppression control unit 9b included in the motor controller 9 according to the first embodiment.
  • the configuration of the vibration suppression control unit 9b will be described with reference to FIG.
  • the vibration suppression control unit 9b includes an F / F calculation unit 91 (first torque target value calculation unit), an F / B calculation unit 92 (second torque target value calculation unit), 1 model determination unit 93 (determination unit), first torque target value switching unit 94 (vibration suppression control unit), second model determination unit 95 (determination unit), and second torque target value switching unit 96 (vibration suppression) Control means) and an adder 97 (motor torque command value setting means).
  • the F / F calculation unit 91 receives a steady torque target value Tm * and inputs Gm (s) using the ideal model Gm (s) and model Gp (s) of the torque input to the vehicle and the motor rotation speed transmission characteristics. ) / Gp (s), the first torque target value Tm * 1 is calculated.
  • the F / B calculation unit 92 calculates the estimated motor angular velocity value ⁇ m # from the motor torque command value Tm and the model Gp (s).
  • the motor torque command value Tm is input to the actual plant Gp ′ (s) via the inverter
  • the motor angular velocity ⁇ m is detected by the motor rotation angle sensor 7.
  • the deviation ⁇ between the estimated motor angular velocity value ⁇ m # and the motor angular velocity ⁇ m is calculated, and this deviation ⁇ is H (s) / Gp (s) using the model Gp (s) and the bandpass filter H (s).
  • the second torque target value Tm * 2 is calculated by passing the filter.
  • the first model determination unit 93 determines whether or not the actual transfer characteristic substantially matches the model Gp (s) of the transfer characteristic between the torque input to the vehicle and the motor rotational speed.
  • the determination method in the first model determination unit 93 is that the absolute value of the difference between the motor angular velocity ⁇ m detected by the motor rotation angle sensor 7 and the drive wheel angular velocity ⁇ w detected by the drive shaft rotation angle sensor 8 is within a predetermined value. If so, ON is determined as approximately coincidence (for example, time Tff in FIG. 6 is “approximately coincidence determination time”).
  • the drive shaft angular speed ⁇ w is converted to an angular speed equivalent to the motor shaft using the gear ratio of the stepped transmission 2, but the gear ratio of the electric motor 1 to the drive wheels 5 and 5 is the same as during the shift. If not fixed, the gear ratio after the end of gear shifting is used.
  • the first model determination unit 93 determines ON, the F / F calculation by the F / F calculation unit 91 is started.
  • the first torque target value switching unit 94 is a switch that switches the output based on the determination result of the first model determination unit 93. That is, if the determination result in the first model determination unit 93 is OFF determination, the steady torque target value Tm * is output to the adder 97. If the determination result in the first model determination unit 93 is ON determination, the first torque target value Tm * 1 is output to the adder 97.
  • the second model determination unit 95 determines whether or not the actual transfer characteristic completely matches the model Gp (s) of the transfer characteristic between the torque input to the vehicle and the motor rotational speed.
  • the determination method in the second model determination unit 95 is that the absolute value of the difference between the motor angular velocity ⁇ m detected by the motor rotation angle sensor 7 and the drive wheel angular velocity ⁇ w detected by the drive shaft rotation angle sensor 8 is within a predetermined value. If a predetermined time elapses while maintaining this state, it is determined to be completely coincident with ON (for example, time Tfb in FIG. 6 is “perfect coincidence determination time”).
  • the drive shaft angular velocity ⁇ w is converted to an angular velocity corresponding to the motor shaft using the gear ratio of the stepped transmission 2, as in the first model determination unit 93, but the electric motor 1 is in the middle of shifting.
  • the gear ratio of the drive wheels 5 and 5 is not determined, the gear ratio after the end of the shift is used.
  • the first model determination unit 93 determines ON, the F / B calculation by the F / B calculation unit 92 is started.
  • the second torque target value switching unit 96 is a switch that switches the output based on the determination result of the second model determination unit 95. That is, if the determination result in the second model determination unit 95 is OFF determination, 0 Nm is output to the adder 97. If the determination result in the second model determination unit 95 is ON determination, the second torque target value Tm * 2 is output to the adder 97.
  • the adder 97 adds the output from the first torque target value switching unit 94 and the output from the second torque target value switching unit 96 to obtain a motor torque command value Tm.
  • Tm Tm * 1 + Tm * 2.
  • Tm Tm * .
  • Tm Tm * 1.
  • the vibration suppression control unit includes an F / F calculation unit, an F / B calculation unit, and an adder.
  • the F / F calculation unit inputs a steady torque target value Tm * , and uses an ideal model Gm (s) and a model Gp (s) of the torque input to the vehicle and the transfer characteristics of the motor rotation speed.
  • the first torque target value Tm * 1 is calculated by F / F calculation through a filter / Gp (s).
  • the steady torque target value Tm * is determined by the accelerator opening and the motor speed.
  • the F / B calculation unit calculates an estimated value of the motor rotation speed from the model Gp (s) of the torque input to the vehicle and the transfer characteristic of the motor rotation speed. Then, input the deviation between the estimated value and the detected value of the motor rotation speed, and use the model Gp (s) and the bandpass filter H (s) to pass the filter H (s) / Gp (s). Thus, the second torque target value Tm * 2 is calculated.
  • the adder adds the first torque target value Tm * 1 and the second torque target value Tm * 2 to obtain a motor torque command value Tm. Then, control is performed so that the output torque of the actual motor matches or follows the motor torque command value Tm.
  • the F / B torque (second torque target value Tm * 2) is calculated from the deviation between the detected motor rotational speed and the estimated motor rotational speed calculated from the model Gp (s) in every traveling scene. It is configured. For this reason, in a driving scene in which the drive system hardly twists and does not generate vibration due to changes in motor torque (for example, driving scenes (a) and (b) described below), the motor rotation speed with respect to torque input to the vehicle Therefore, the F / B calculation may malfunction and unexpected vibrations and shocks may occur.
  • the actual transfer characteristic is different from that of the model Gp (s), so that the motor angular velocity ⁇ m detected by the motor rotation angle sensor 7, the drive wheel angular velocity ⁇ w detected by the drive shaft rotation angle sensor 8, The absolute value of the difference exceeds a predetermined value.
  • the first model determination unit 93 makes an OFF determination as a torque transmission interruption state, and the first torque target value switching unit 94 switches to the side where the steady torque target value Tm * is output to the adder 97.
  • the first embodiment employs a configuration in which the F / F calculation and the F / B calculation using the model Gp (s) are stopped while it is determined that the torque transmission is interrupted. That is, while the torque transmission to the drive shafts 5 and 5 is interrupted, the transmission characteristic of the motor rotation speed with respect to the torque input to the vehicle is greatly different from the model Gp (s) assumed in advance, and the model Gp (s) is used. Malfunctions occur due to execution of F / F and F / B operations. For this reason, it is possible to prevent unexpected vibrations and shocks by preventing malfunction caused by executing F / F calculation and F / B calculation when the driving scene is determined to be interrupted by torque transmission. Can do.
  • the motor rotation speed transmission characteristic with respect to the torque input to the vehicle gradually approaches the model Gp (s) assumed in advance, and therefore the motor detected by the motor rotation angle sensor 7 is used.
  • the absolute value of the difference between the angular velocity ⁇ m and the drive wheel angular velocity ⁇ w detected by the drive shaft rotation angle sensor 8 is within a predetermined value. Therefore, the first model determination unit 93 makes an ON determination on the assumption that the actual transmission characteristic is substantially the same as the model Gp (s), and the first torque target value switching unit 94 determines the first torque target value Tm * 1. Is switched to the output side to the adder 97.
  • the difference between the motor angular speed ⁇ m and the driving wheel angular speed ⁇ w is not necessary for the transfer characteristic of the motor rotational speed to the torque input to the vehicle to completely match the model Gp (s) assumed in advance. It is necessary to wait for the elapse of a predetermined time while maintaining the state where the absolute value is within the predetermined value.
  • the second model determination unit 95 after a predetermined time has elapsed since the absolute value of the difference between the motor angular velocity ⁇ m and the drive wheel angular velocity ⁇ w falls within a predetermined value, an ON determination is made and the second torque target value
  • the switching unit 96 switches to the side where the second torque target value Tm * 2 is output to the adder 97.
  • the F / B calculation starts from a complete match determination time Tfb (0.6 [s]) that is a timing delayed after the model match time Tma (0.1 [s]). For this reason, the malfunction of the F / B calculation that has occurred in the comparative example can be prevented (arrow A in FIG. 6), and the torque fluctuation that makes the driver feel uncomfortable can be suppressed (arrow B in FIG. 6).
  • the F / F calculation starts from a substantially coincidence determination time Tff (0.0 [s]) that is an earlier timing before the model coincidence time Tma (0.1 [s]). For this reason, as shown by the FF torque characteristic indicated by the arrow C in FIG. 6, the F / F calculation works as intended, and as shown by the drive torque characteristic indicated by the arrow D in FIG. 6, a transient close to the ideal state (dotted line). A response can be realized.
  • the F / F calculation is started before the F / B calculation.
  • the controlled object will be suddenly switched when the transfer characteristics actually match the presumed model Gp (s).
  • the F / B calculation malfunctions, the transmission torque fluctuates, and torsional vibration of the drive system may be induced (see comparative example).
  • a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed (motor angular speed ⁇ m) of the motor (electric motor 1);
  • Motor torque target value calculating means for calculating a motor torque target value (steady torque target value Tm * ) based on a driver's request; For the motor torque target value (steady torque target value Tm * ), the first torque target value Tm * 1 is calculated by F / F calculation using the model Gp (s) of torque input-motor rotational speed transfer characteristics.
  • First torque target value calculation means (F / F calculation unit 91), Based on the rotational speed (motor angular speed ⁇ m) of the motor (electric motor 1), the second torque target value Tm * is calculated by F / B calculation using the torque input-motor rotational speed transfer characteristic model Gp (s) .
  • 2nd torque target value calculation means (F / B calculating part 92) which calculates 2;
  • Motor torque command value setting means (adder 97) that adds the first torque target value Tm * 1 and the second torque target value Tm * 2 to obtain a motor torque command value Tm for the motor (electric motor 1).
  • Determination means (a first model determination unit 93, a second model determination unit 95) for determining whether or not the model Gp (s) of the torque input-motor rotational speed transfer characteristic matches the actual transfer characteristic; While it is determined that the torque input-motor rotational speed transfer characteristic model Gp (s) does not match the actual transfer characteristic, the first torque target value calculating means (F / F calculating section 91) performs the first The F / F calculation of the torque target value Tm * 1 and the F / B calculation of the second torque target value Tm * 2 by the second torque target value calculation means (F / B calculation unit 92) are stopped, and the motor torque Vibration suppression control means (first torque target value switching unit 94, second torque target value switching unit 96) that sets a target value (steady torque target value Tm * ) as the motor torque command value Tm; Equipped with. For this reason, it is possible to provide a vibration suppression control device for an electric vehicle (electric vehicle) that suppresses occurrence of unexpected vibration and shock during interruption
  • the vibration suppression control means determines that the return condition is satisfied
  • the first torque target value calculation means F / F calculation of the first torque target value Tm * 1 by the unit 91
  • F / B calculation of the second torque target value Tm * 2 by the second torque target value calculation means F / B calculation unit 92.
  • the motor torque command value Tm is calculated. For this reason, in addition to the effect of (1), it is possible to suppress the occurrence of unexpected vibrations and shocks in the torque transmission start region after the torque transmission is interrupted.
  • the determination means (the first model determination unit 93 and the second model determination unit 95) It is determined that the transfer characteristic model Gp (s) does not match the actual transfer characteristic. For this reason, in addition to the effect of (1) or (2), the model Gp (s) of the torque input-motor rotational speed transfer characteristic can be compared with the actual transfer characteristic by the absolute difference between the motor angular speed ⁇ m and the drive wheel angular speed ⁇ w. It is possible to accurately determine that they do not match.
  • the determination means determines that the return condition is satisfied when the absolute value of the difference between the motor angular velocity ⁇ m and the drive wheel angular velocity ⁇ w is within a predetermined value. To do. For this reason, in addition to the effect of (2) or (3), the model Gp (s) of the torque input-motor rotation speed transfer characteristic can be compared with the actual transfer characteristic by the absolute difference between the motor angular speed ⁇ m and the drive wheel angular speed ⁇ w. It is possible to accurately determine the transition from the mismatched state to the return.
  • the first torque target value calculation means (F / F calculation unit 91) inputs the steady torque target value Tm * determined based on the driver's request, and transmits the torque input to the vehicle and the motor rotation speed.
  • the first torque target value Tm * 1 is calculated by F / F calculation through the filter Gm (s) / Gp (s) using the ideal model Gm (s) and model Gp (s)
  • the second torque target value calculating means (F / B calculating unit 92) calculates an estimated value ⁇ m # of the motor rotational speed from the model Gp (s) of the torque input to the vehicle and the transmission characteristic of the motor rotational speed,
  • the estimated value ⁇ m # of the motor rotation speed and the deviation ⁇ of the detected value ⁇ m of the motor rotation speed are input, and the filter H (s) / Gp (s) using the model Gp (s) and the bandpass filter H (s) is input.
  • the determination means determines the torque at a timing earlier than the reference timing.
  • a first model determination unit 93 that determines the end of transmission interruption
  • a second model determination unit 95 that determines the end of torque transmission interruption at a timing later than the reference timing
  • the vibration suppression control means includes a first torque target value switching unit 94 that starts F / F calculation by a torque transmission interruption end determination (ON determination) by the first model determination unit 93 and a second model determination unit 95.
  • a second torque target value switching unit 96 that starts the F / B calculation by the torque transmission interruption end determination (ON determination).
  • the F / F calculation for the change in steady torque works from an earlier timing when the transfer characteristic of the motor rotation speed to the torque input to the vehicle actually matches the model Gp (s).
  • Gp model Gp
  • a torque interruption mode control procedure in which a steady torque target value Tm * determined based on a driver's request is used as a motor torque command value Tm for the electric motor 1;
  • the transfer characteristic is actually equal to the model Gp (s) assumed in advance.
  • the F / F calculation for the change in steady torque is started in advance from the earlier timing before the coincidence, the first torque target value Tm * 1 is set as the motor torque command value Tm to the electric motor 1, and the transfer characteristics are assumed in advance.
  • the F / B calculation starts at a later timing after actually matching the model Gp (s), and the second torque target value Tm * 2 is added to the first torque target value Tm * 1 by the preceding F / F calculation.
  • Example 2 is an example in which a motor torque command value that suppresses fluctuations in drive torque in the F / B calculation start region is corrected using a filter.
  • FIG. 7 is a control block diagram illustrating the vibration suppression control unit 9b included in the motor controller 9 according to the second embodiment.
  • the configuration of the vibration suppression control unit 9b will be described with reference to FIG.
  • the vibration suppression controller 9b includes an F / F calculator 91 (first torque target value calculator), an F / B calculator 92 (second torque target value calculator), 1 model determination unit 93 (determination unit), first torque target value switching unit 94 (vibration suppression control unit), second model determination unit 95 (determination unit), and second torque target value switching unit 96 (vibration suppression) Control means), an adder 97 (motor torque command value setting means), a motor torque command value correction unit 98 (motor torque command value correction means), and a subtractor 99.
  • the motor torque command value correction unit 98 calculates the motor rotation speed estimated value ⁇ m # by the F / B calculation unit 92 when the second model determination unit 95 determines the end of torque transmission interruption (ON determination). The input motor torque command value Tm is not corrected. Then, the motor torque command value corresponding to the final output torque input to the actual plant Gp '(s) is corrected so as to be smoothly connected before and after the start of the F / B calculation, and the correction value is reduced to zero within a predetermined time. Decrease.
  • the motor torque command value correction unit 98 includes a filter 98a based on Gm ′ (s) / Gp (s) composed of a second ideal model Gm ′ (s) and a model Gp (s), and a second model determination unit. 95, a correction switching unit 98b that switches according to the determination result from 95, and a storage unit 98d that stores the second torque target value Tm * 2 for only one sample.
  • the filter 98a has a characteristic of Gm ′ (s) / Gp (s).
  • the model Gp (s) is a model that represents the torque input to the vehicle and the transfer characteristics of the motor rotation speed ⁇ m.
  • the second ideal model Gm ′ (s) is a model that represents a response target of torque input to the vehicle and motor rotation speed.
  • the correction switching unit 98b is a switch for switching the output based on the determination result of the second model determination unit 95. If the determination result is OFF determination, 0 Nm is output, and if it is ON determination, the calculation result of the filter 98a having the characteristic of Gm ′ (s) / Gp (s) is output.
  • the storage unit 98d includes a second torque target value Tm * 2 has a function of storing only one sample, and outputs the second preceding value of the torque target value Tm * 2.
  • the subtractor 99 subtracts the torque correction value Tm * 3 output from the motor torque command value correction unit 98 from the motor torque command value Tm output from the adder 97, so that the actual plant Gp ′ (s) Calculate the final torque command value (Tm-Tm * 3) to be input to.
  • the other components F / F calculation unit 91 to adder 97
  • the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • a motor rotation speed estimated value ⁇ m # is calculated by the second torque target value calculation means (F / B calculation unit 92).
  • the input motor torque command value Tm is not corrected, and the motor torque command value corresponding to the final output torque input to the actual plant Gp '(s) is corrected so that it is smoothly connected before and after the start of the F / B calculation.
  • motor torque command value correcting means for reducing the torque correction value Tm * 3 to zero within a predetermined time is provided.
  • the motor torque command value correcting means includes a second ideal model Gm ′ (s) of a transfer characteristic between a preset torque input and a motor rotation speed, and the model Each time it has a filter 98a composed of Gp (s) and the second model determination unit 95 determines that the return condition is satisfied (ON determination), the second torque target value Tm * 2 is immediately before the determination. It initializes with the value and outputs the previous value, and after the initialization, the zero input is the value passed through the filter 98a.
  • the F / F calculation works on the torque correction value Tm * 3 of the motor torque command value Tm to cancel the torque step of the final output without inducing vibration. It is possible to prevent the occurrence of a steady torque deviation. That is, immediately after the ON determination, the second torque target value Tm * 2 is initialized (outputs the previous value), and after the initialization, the zero input is set to the value passed through the filter 98a, so that the torque correction value Tm * 3 Then, the F / F calculation works to cancel the FB torque step with the FF torque.
  • the transfer characteristic H (s) is a band pass filter
  • the second torque target value Tm * 2 is normally 0 Nm.
  • Example 3 is an example of correcting a motor torque command value that suppresses fluctuations in driving torque in the start region of F / B calculation using a change rate limiting unit.
  • FIG. 9 is a control block diagram illustrating a vibration suppression control unit 9b included in the motor controller 9 according to the third embodiment.
  • the configuration of the vibration suppression control unit 9b will be described with reference to FIG.
  • the vibration suppression control unit 9b includes an F / F calculation unit 91 (first torque target value calculation unit), an F / B calculation unit 92 (second torque target value calculation unit), 1 model determination unit 93 (determination unit), first torque target value switching unit 94 (vibration suppression control unit), second model determination unit 95 (determination unit), and second torque target value switching unit 96 (vibration suppression) Control means), an adder 97 (motor torque command value setting means), a motor torque command value correction unit 98 '(motor torque command value correction means), and a subtractor 99.
  • F / F calculation unit 91 first torque target value calculation unit
  • F / B calculation unit 92 second torque target value calculation unit
  • 1 model determination unit 93 determination unit
  • first torque target value switching unit 94 vibration suppression control unit
  • second model determination unit 95 determination unit
  • second torque target value switching unit 96 vibration suppression
  • the motor torque command value correction unit 98 ′ determines the motor transmission speed estimation by the F / B calculation unit 92 when the second model determination unit 95 determines the end of torque transmission interruption (ON determination).
  • the motor torque command value Tm that is an input for calculating the value ⁇ m # is not corrected.
  • the motor torque command value corresponding to the final output torque input to the actual plant Gp '(s) is corrected so as to be smoothly connected before and after the start of the F / B calculation, and the correction value is reduced to zero within a predetermined time. Decrease.
  • the motor torque command value correction unit 98 ′ stores the change rate limiting unit 98c, the correction switching unit 98b that switches according to the determination result from the second model determination unit 95, and the second torque target value Tm * 2 by one sample. And a storage unit 98d.
  • the change rate limiting unit 98c limits the change rate with a preset change rate that does not induce vibration.
  • the second torque target value Tm is immediately after the second model determination unit 95 determines ON by initializing with the previous value of the second torque target value Tm * 2. * The previous value of 2 is output, but after that, 0Nm is passed through the rate of change limit, and it is normally 0Nm. Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Further, the operation of the third embodiment is substantially the same as that of the second embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the motor torque command value correcting means (motor torque command value correcting unit 98 ′) includes a change rate limiting unit 98c that limits at a preset change rate that does not induce vibration, and the second model determining unit 95. Each time it is determined that the return condition is satisfied (ON determination), the value immediately after the determination is initialized with the previous value of the second torque target value Tm * 2 and the previous value is output. The value passed through the rate limiting unit 98c. For this reason, in addition to the effect (8) of the second embodiment, the F / F calculation works on the torque correction value Tm * 3 of the motor torque command value Tm, so that the final output torque can be obtained without inducing vibration. The step can be canceled and a steady torque deviation can be prevented.
  • the second torque target value Tm * 2 is initialized (the previous value is output), and after the initialization, the zero input is set to a value passed through the change rate limiting unit 98c, so that the torque correction value Tm *.
  • the F / F calculation works to cancel the FB torque step with the FF torque.
  • the transfer characteristic H (s) is a band pass filter
  • the second torque target value Tm * 2 is normally 0 Nm.
  • the vibration suppression control device for an electric vehicle has been described based on the first to third embodiments.
  • the specific configuration is not limited to these embodiments, and the scope of the claims is as follows. Design changes and additions are allowed without departing from the spirit of the invention according to each claim.
  • Examples 1 to 3 show application examples to an electric vehicle equipped with the electric motor 1 and the stepped transmission 2.
  • the present invention may be applied to an electric vehicle equipped with an electric motor and a speed reduction mechanism.
  • it is an electric vehicle having an electric motor as a power source, it may be applied to, for example, a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle.

Landscapes

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Abstract

　トルク伝達の途切れ中において、予想外の振動やショックが生じることを抑制する電動車両を提供すること。　電動モータ１を動力源に有する電気自動車において、F/F演算部９１と、F/B演算部９２と、加算器９７と、モデル判定部９３，９５と、トルク目標値切替部９４，９６と、を備えている。F/F演算部９１は、F/F演算により第１トルク目標値Tm*1を算出する。F/B演算部９２は、モデルGp(s)を用いたF/B演算により第２トルク目標値Tm*2を算出する。加算器９７は、第１トルク目標値Tm*1と第２トルク目標値Tm*2を加え合わせてモータトルク指令値Tmとする。モデル判定部９３，９５は、駆動軸４，４へのトルク伝達の途切れを判定する。トルク目標値切替部９４，９６は、トルク伝達の途切れ中と判定している間、F/F演算とF/B演算を停止する。

Description

電動車両の制振制御装置および電動車両の制振制御方法
　本発明は、動力源に電動モータを有する電動車両に適用され、フィードフォワード演算とフィードバック演算により取得されるモータトルク指令値に対し制振制御を行う電動車両の制振制御装置および電動車両の制振制御方法に関する。
　従来、電動モータを動力源とする車両において、各種車両情報に基づいて定常トルク目標値を決定し、フィードフォワード演算（以下、F/F演算）により第１トルク目標値を算出し、フィードバック演算（以下、F/B演算）により第２トルク目標値を算出する。そして、第１トルク目標値と第２トルク目標値を加え合わせてモータトルク指令値とし、モータトルク制御を行う電動モータを用いた車両の制振制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３－９５６６号公報
　しかしながら、従来の電動モータを用いた車両の制振制御装置にあっては、あらゆる走行シーンにおいて、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)を用いて第１トルク目標値（＝F/Fトルク）と第２トルク目標値（＝F/Bトルク）を算出している。
 このため、モータトルクの変化に対して駆動系のねじれ振動がほとんど生じない走行シーンにおいて、F/F演算とF/B演算が誤動作してしまい、予想外の振動やショックが生じる可能性がある、という問題があった。
　例えば、駆動スリップによるタイヤ空転時、あるいは、駆動系に有するクラッチがスリップまたは解放している場合、等により、トルク伝達が途切れている走行シーンにおいては、モータトルクの変化に対して駆動系のねじれ振動がほとんど生じない。このような走行シーンでは、車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性が、予め想定したモデルGp(s)とは大きく異なるため、モデルGp(s)を用いたF/F演算とF/B演算が誤動作してしまう。
　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、トルク伝達の途切れ中において、予想外の振動やショックが生じることを抑制することができる電動車両の制振制御装置および電動車両の制振制御方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明の電動車両の制振制御装置は、電動のモータを動力源に有する電動車両において、回転数検出手段と、モータトルク目標値算出手段と、第１トルク目標値算出手段と、第２トルク目標値算出手段と、モータトルク指令値設定手段と、判定手段と、制振制御手段と、を備えた手段とした。
　前記回転数検出手段は、前記モータの回転数を検出する。
 前記モータトルク目標値算出手段は、ドライバーの要求に基づき、モータトルク目標値を算出する。
　前記第１トルク目標値算出手段は、前記モータトルク目標値に対して、トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルを用いたフィードフォワード演算により第１トルク目標値を算出する。
　前記第２トルク目標値算出手段は、前記モータの回転数に基づいて、前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルを用いたフィードバック演算により第２トルク目標値を算出する。
　前記モータトルク指令値設定手段は、前記第１トルク目標値と前記第２トルク目標値を加え合わせて、前記モータへのモータトルク指令値とする。
　前記判定手段は、前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルが実際の伝達特性と一致しているか否かを判定する。
　前記制振制御手段は、前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルが実際の伝達特性と一致しないと判定している間、前記第１トルク目標値算出手段による第１トルク目標値のフィードフォワード演算と、前記第２トルク目標値算出手段による第２トルク目標値のフィードバック演算を停止し、前記モータトルク目標値を前記モータトルク指令値とする。
　よって、トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルが実際の伝達特性と一致しないと判定している間、フィードフォワード演算とフィードバック演算が停止される。
　すなわち、駆動軸へのトルク伝達の途切れ中は、車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性が、予め想定したモデルとは大きく異なる。このため、トルク伝達の途切れ中、フィードフォワード演算とモデルを用いたフィードバック演算を停止することで、両演算を実行することによる誤動作が防止される。
　この結果、トルク伝達の途切れ中において、予想外の振動やショックが生じることを抑制することができる。
実施例１の電気自動車（電動車両の一例）の制振制御装置を示す全体構成図である。 車両駆動系の運動方程式をあらわす説明図であり、(a)はねじり振動系の平面図を示し、(b)はねじり振動系の側面図を示す。 実施例１のモータコントローラ９に有する制振制御部９ｂを示す制御ブロック図である。 比較例の制振制御部を示す制御ブロック図である。 比較例の制振制御を適用した電動車両での発進時におけるFFトルク・FBトルク・最終出力トルク・駆動トルクの各特性を示すシミュレーション結果のタイムチャートである。 実施例１の制振制御を適用した電動車両での発進時におけるFFトルク・FBトルク・最終出力トルク・駆動トルクの各特性を示すシミュレーション結果のタイムチャートである。 実施例２のモータコントローラ９に有する制振制御部９ｂを示す制御ブロック図である。 実施例２の制振制御を適用した電動車両での発進時におけるFFトルク・FBトルク・最終出力トルク・駆動トルクの各特性を示すシミュレーション結果のタイムチャートである。 実施例３のモータコントローラ９に有する制振制御部９ｂを示す制御ブロック図である。
　以下、本発明の電動車両の制振制御装置および電動車両の制振制御方法を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１～実施例３に基づいて説明する。
　まず、構成を説明する。
　図１は、実施例１の電気自動車（電動車両の一例）の制振制御装置を示す全体構成図である。以下、図１に基づき全体構成を説明する。
　実施例１の制振制御装置が適用された電気自動車の駆動系は、図１に示すように、電動モータ１（モータ）と、有段変速機２と、デファレンシャルギヤ３と、左右の駆動軸４，４と、左右の駆動輪５，５と、を備えている。
　実施例１の制振制御装置が適用された電気自動車の制御系は、図１に示すように、アクセル開度センサ６と、モータ回転角センサ７と、駆動軸回転角センサ８と、モータコントローラ９と、を備えている。
　前記アクセル開度センサ６は、ドライバーのアクセル操作によるアクセル開度APOを検出する。前記モータ回転角センサ７は、レゾルバ等を用いることでモータ角速度ωmを検出する。前記駆動軸回転角センサ８は、駆動輪角速度ωwを検出する。
　前記モータコントローラ９は、入力情報に基づいて電動モータ１のモータトルクを制御する制御手段であり、モータトルク設定部９ａと、制振制御部９ｂと、モータトルク制御部９ｃと、を有する。
　前記モータトルク設定部９ａは、アクセル開度センサ６からのアクセル開度APOと、モータ回転角センサ７からのモータ角速度ωmに基づいて、定常トルク目標値Tm*を算出する。
　前記制振制御部９ｂは、定常トルク目標値Tm*とモータ角速度ωmと駆動輪角速度ωwを入力する。そして、トルク伝達途切れ判定時以外のとき、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)とモデルGp(s)を用いたF/F演算と、モデルGp(s)とバンドパスフィルタH(s)を用いたF/B演算と、を行ってモータトルク指令値Tmを決定する。
　前記モータトルク制御部９ｃは、PWM信号等にて図外のインバータを駆動し、電動モータ１の出力トルクをモータトルク指令値Tmに追従させるように制御する。
　次に、図２に基づき、車両への入力トルクとモータ回転速度の伝達特性のモデルGp(s)について説明する。
　図２(a),(b)は、車両駆動系の運動方程式をあらわす説明図であり、各符号は、
Jm:　　モータのイナーシャ
Jw:　　駆動輪のイナーシャ
M:　　車両の質量
Kd:　　駆動系のねじり剛性
Kt:　　タイヤと路面の摩擦に関する係数
N:　　　オーバーオールギア比
r:　　　タイヤの荷重半径
ωm:　　モータの角速度
Tm:　　モータのトルク
TD:　　駆動輪のトルク
F:　　　車両に加えられる力
V:　　　車両の速度
ωw:　　駆動輪の角速度
である。
　そして、図２に基づいて、
Jm・dωm/dt＝Tm－TD/N　　　　　　　　　　　　…(1)
2Jw・dωm/dt＝TD－rF－Fbrk　　　　　　　　　…(2)
M・dV/dt＝F　　　　　　　　　　　　　　　　　…(3)
TD＝KD∫(ωm/N－ωw)dt　　　　　　　　　　　…(4)
F＝KT(rωw－V)　　　　　　　　　　　　　　　…(5)
という運動方程式(1)～(5)式を導くことができる。
　そして、上記の運動方程式(1)～(5)式に基づいて、モータトルクからモータ回転速度の伝達関数Gp(s)を求めると、
Gp(s)＝(b3s3＋b2s2＋b1s＋b0)/s(a4s3＋a3s2＋a2s＋a1)　　　…(6)
a4＝2Jm・Jw・M　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…(7)
a3＝Jm(2Jw＋Mr2)KT　　　　　　　　　　　　　　　　　　…(8)
a2＝{Jm＋(2Jw/N2)}M・KD　　　　　　　　　　　　　　　…(9)
a1＝{Jm＋(2Jw/N2)＋(Mr2/N2)}KD・KT　　　　　　　　　　…(10)
b3＝2Jw・M　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…(11)
b2＝Jm(2Jw＋Mr2)KT　　　　　　　　　　　　　　　　　　…(12)
b1＝M・KD　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…(13)
b0＝KD・KT　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…(14)
の式となる。
　ここで、(6)式の伝達関数の極と零点を調べると、１つの極と１つの零点は極めて近い値を示す。これは、下記の(15)式でαとβが極めて近い値を示すことに相当する。
Gp(s)＝（ｓ＋β）(b2´s2＋b1´s＋b0´)/s（ｓ＋α）(a3´s2＋a2´s＋a1´)　…(15)
従って、式(15)における極零相殺（α＝βと近似）により、
Gp(s)＝(b2´s2＋b1´s＋b0´)/s(a3´s2＋a2´s＋a1´)　　　　　　　　…(16)
となる。従って、車両への入力トルクとモータ回転速度の伝達特性のモデルGp(s)は、上記式(16)に示すごとく、（２次）/（３次）の伝達特性を構成する。
　次に、バンドパスフィルタH(s)について説明する。
伝達特性H(s)は、バンドパスフィルタとした場合に、振動のみを低減するフィードバック要素となる。この際、周波数fpを駆動系のねじり共振周波数とし、次の(17)式のように伝達特性H(s)を構成すると、ローパス側の減衰特性、及びハイパス側の減衰特性が略一致し、且つ、駆動系のねじり共振周波数が、対数軸（logスケール）上で、通過帯域の中央部近傍となるように設定される。
H(s)＝τHｓ/｛（１＋τHｓ）・（１＋τLｓ）｝　　　　　　　…(17)
但し、
τL＝１/（２πｆHC）、ｆHC＝ｆp、τH＝１/（２πｆLC）、ｆLC＝ｆp
である。
よって、上記(17)式によりあらわされる伝達特性により、バンドパスフィルタH(s)が構成される。
　図３は、実施例１のモータコントローラ９に有する制振制御部９ｂを示す制御ブロック図である。以下、図３に基づき制振制御部９ｂの構成を説明する。
　前記制振制御部９ｂは、図３に示すように、F/F演算部９１（第１トルク目標値算出手段）と、F/B演算部９２（第２トルク目標値算出手段）と、第１モデル判定部９３（判定手段）と、第１トルク目標値切替部９４（制振制御手段）と、第２モデル判定部９５（判定手段）と、第２トルク目標値切替部９６（制振制御手段）と、加算器９７（モータトルク指令値設定手段）と、を備えている。
　前記F/F演算部９１は、定常トルク目標値Tm*を入力し、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)とモデルGp(s)を用いたGm(s)/Gp(s)なるフィルタを通すことで第１トルク目標値Tm*1を算出する。
　前記F/B演算部９２では、モータトルク指令値TmとモデルGp(s)からモータ角速度推定値ωm#を算出する。一方、モータトルク指令値Tmを、インバータを介して実プラントGp'(s)に入力したときにモータ回転角センサ７によりモータ角速度ωmを検出する。そして、モータ角速度推定値ωm#とモータ角速度ωmの偏差Δωを算出し、この偏差Δωを、モデルGp(s)とバンドパスフィルタH(s)を用いたH(s)/Gp(s)なるフィルタを通すことで第２トルク目標値Tm*2を算出する。
　前記第１モデル判定部９３は、実際の伝達特性が、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)と略一致しているかどうかを判定する。
  この第１モデル判定部９３での判定手法は、モータ回転角センサ７により検出したモータ角速度ωmと、駆動軸回転角センサ８により検出した駆動輪角速度ωwと、の差分の絶対値が所定値以内であれば略一致としてON判定する（例えば、図６の時刻Tffは、「略一致判定時間」である。）。一方、モータ角速度ωmと駆動輪角速度ωwとの差分の絶対値が所定値を超えていれば、実際の伝達特性がモデルGp(s)と異なるトルク伝達途切れ状態としてOFF判定する。
 なお、駆動軸角速度ωwは、有段変速機２のギア比を用いてモータ軸相当の角速度となるように換算するが、変速中のように電動モータ１～駆動輪５，５のギア比が定まらない場合は、変速終了後のギア比を用いる。また、第１モデル判定部９３がON判定したら、F/F演算部９１によるF/F演算を開始する。
　前記第１トルク目標値切替部９４は、第１モデル判定部９３の判定結果に基づいて出力を切替えるスイッチである。すなわち、第１モデル判定部９３での判定結果がOFF判定であれば、定常トルク目標値Tm*を加算器９７に出力する。第１モデル判定部９３での判定結果がON判定であれば、第１トルク目標値Tm*1を加算器９７に出力する。
　前記第２モデル判定部９５は、実際の伝達特性が、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)と完全に一致しているかどうかを判定する。
  この第２モデル判定部９５での判定手法は、モータ回転角センサ７により検出したモータ角速度ωmと、駆動軸回転角センサ８により検出した駆動輪角速度ωwと、の差分の絶対値が所定値以内である状態を維持したままで所定時間を経過すれば完全に一致としてON判定する（例えば、図６の時刻Tfbは、「完全一致判定時間」である。）。一方、モータ角速度ωmと駆動輪角速度ωwとの差分の絶対値が所定値を超えている、あるいは、差分の絶対値が所定値以内であるが所定時間の経過前であれば、実際の伝達特性がモデルGp(s)と異なるトルク伝達途切れ状態としてOFF判定する。つまり、第２モデル判定部９５は、ON判定に所定時間を要するため、第１モデル判定部９３より必ずON判定のタイミングは遅くなる。
　なお、駆動軸角速度ωwは、第１モデル判定部９３と同様に、有段変速機２のギア比を用いてモータ軸相当の角速度となるように換算するが、変速中のように電動モータ１～駆動輪５，５のギア比が定まらない場合は、変速終了後のギア比を用いる。また、第１モデル判定部９３がON判定したら、F/B演算部９２によるF/B演算を開始する。
　前記第２トルク目標値切替部９６は、第２モデル判定部９５の判定結果に基づいて出力を切替えるスイッチである。すなわち、第２モデル判定部９５での判定結果がOFF判定であれば０Nmを加算器９７に出力する。第２モデル判定部９５での判定結果がON判定であれば、第２トルク目標値Tm*2を加算器９７に出力する。
　前記加算器９７は、第１トルク目標値切替部９４からの出力と、第２トルク目標値切替部９６からの出力を加え合わせてモータトルク指令値Tmとする。第１トルク目標値切替部９４と第２トルク目標値切替部９６が共にON判定のときは、Tm＝Tm*1＋Tm*2とする。第１トルク目標値切替部９４と第２トルク目標値切替部９６が共にOFF判定のときは、Tm＝Tm*とする。第１トルク目標値切替部９４がON判定で第２トルク目標値切替部９６がOFF判定のときは、Tm＝Tm*1とする。
　次に、作用を説明する。
　まず、「比較例の課題について」の説明を行う。続いて、実施例１の電気自動車の制振制御装置における作用を、「伝達特性がモデルGp(s)と異なる走行シーンでの制振作用」、「伝達特性がモデル一致へ移行する走行シーンでの制振作用」に分けて説明する。
　［比較例の課題について］
　比較例は、図４に示すように、制振制御部に、F/F演算部と、F/B演算部と、加算器と、を備えているものとする。
　前記F/F演算部は、定常トルク目標値Tm*を入力し、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)とモデルGp(s)を用いたGm(s)/Gp(s)なるフィルタを通すF/F演算により第１トルク目標値Tm*1を算出する。定常トルク目標値Tm*は、アクセル開度やモータ回転数により決定する。
　前記F/B演算部は、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)からモータ回転速度の推定値を算出する。そして、モータ回転速度の推定値と検出値の偏差を入力し、モデルGp(s)とバンドパスフィルタH(s)を用いたH(s)/Gp(s)なるフィルタを通すF/B演算により第２トルク目標値Tm*2を算出する。
　前記加算器は、第１トルク目標値Tm*1と第２トルク目標値Tm*2を加え合わせてモータトルク指令値Tmとする。そして、モータトルク指令値Tmに実モータの出力トルクが一致もしくは追従するように制御を行う。
　上記比較例では、あらゆる走行シーンにおいて、モータ回転速度検出値とモデルGp(s)から算出したモータ回転速度推定値の偏差からF/Bトルク（第２トルク目標値Tm*2）を算出するという構成になっている。このため、モータトルクの変化に対して駆動系がほとんどねじれず振動が生じない走行シーン（例えば、以下に述べる(a)や(b)の走行シーン）では、車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性が、予め想定したモデルGp(s)とは大きく異なるため、F/B演算が誤動作してしまい、予想外の振動やショックが生じる可能性がある。
　(a) 駆動輪と路面間の摩擦係数が小さく、駆動輪が過剰にスリップしている場合、モータトルクが変化しても路面からの反力が小さいことからタイヤが空転するだけでほとんど駆動系がねじれない。
　(b) 駆動モータと駆動輪間に動力を断続するクラッチを少なくても一つ以上有するシステムにおいて、クラッチがスリップまたは解放している場合、モータトルクが変化しても駆動輪への伝達がクラッチによって遮断されることからモータ回転数が空転するだけでほとんど駆動系がねじれない。
　上記F/B演算の誤動作に対し、車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性がモデルGp(s)と一致していると判定してからF/B演算を開始する方策が考えられる。このとき、車両状態を計測するセンサに計測遅れや計測誤差が必ず存在するため、完璧なタイミングで判定することは困難である。したがって、F/B演算の誤動作を防止するためには、実際より少し遅いタイミングで確実に判定させることが必要である。しかし、実際には一致しているが、判定が遅れている間に定常トルク目標値が変化すると、F/F演算が働かないため定常トルクの変化により振動してしまう可能性がある。
　次に、比較例のシミュレーション結果を、図５に基づいて説明する。
　図５に示すそれぞれの波形と、図４のブロック図との相関は、
「FFトルク」＝「第１トルク目標値Tm*1」
「FBトルク」＝「第２トルク目標値Tm*2」
「最終出力トルク」＝「Tm*1＋Tm*2」
である。
　次に、比較例の発進動作（走行シーンの一例）を説明する。課題比較のためにF/B演算のOFF条件を加えたものとしている。
＜条件＞
車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性がモデルGp(s)と実際に一致する時間Tma：0.1[s]
定常トルク目標値入力時間Tin：0.3[s]
F/F演算開始時間Tff：0.0[s]
F/B演算開始時間Tfb：0.0[s]（実線）、F/B演算OFF（点線）
＜説明＞
車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性がモデルGp(s)と実際に一致する時間Tmaの前の時間TffからF/B演算を開始している。このため、車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性がモデルGp(s)と実際に一致する時に制御対象が急に切り替わることで、図５の矢印ＡのFBトルク特性に示すように、F/B演算が誤動作してしまう。この結果、図５の矢印Ｂの駆動トルク特性に示すように、ドライバーにとって違和感となるトルク変動が、モデルGp(s)と実際特性が一致する時間Tmaから定常トルク目標値入力時間Tinの間で生じてしまう。そして、目標値入力時間Tinの後、駆動トルクの周期的な変化による振動がみられる。
ちなみに、F/B演算をOFFとする理想状態（点線）の駆動トルク特性は、モデルGp(s)と実際特性が一致する時間Tmaから定常トルク目標値入力時間Tinの間においてトルク変動がみられない。
　［伝達特性がモデルGp(s)と異なる走行シーンでの制振作用］
上記のように、伝達特性がモデルGp(s)と異なる走行シーンでは、モデルGp(s)を用いるF/F演算とF/B演算の誤動作により受ける影響を避けることが必要である。以下、これを反映する伝達特性がモデルGp(s)と異なる走行シーンでの制振作用を説明する。
　上記のように、駆動スリップによるタイヤ空転時、あるいは、駆動系に有するクラッチがスリップまたは解放している場合、等により、トルク伝達が途切れている走行シーンにおいては、モータトルクの変化に対して駆動系のねじれ振動がほとんど生じない。
　このような走行シーンでは、実際の伝達特性がモデルGp(s)と異なることで、モータ回転角センサ７により検出したモータ角速度ωmと、駆動軸回転角センサ８により検出した駆動輪角速度ωwと、の差分の絶対値が所定値を超える。このため、第１モデル判定部９３において、トルク伝達途切れ状態としてOFF判定がなされ、第１トルク目標値切替部９４において、定常トルク目標値Tm*を加算器９７に出力する側に切り替えられる。また、第２モデル判定部９５においても、トルク伝達途切れ状態としてOFF判定がなされ、第２トルク目標値切替部９６において、０Nmを加算器９７に出力する側に切り替えられる。
　したがって、加算器９７において、モータトルク指令値Tmが、Tm＝（Tm*＋０）＝Tm*により与えられる。
　上記のように、実施例１では、トルク伝達の途切れ中と判定している間、モデルGp(s)を用いたF/F演算とF/B演算を停止する構成を採用した。
すなわち、駆動軸５，５へのトルク伝達の途切れ中は、車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性が、予め想定したモデルGp(s)とは大きく異なり、モデルGp(s)を用いるF/F演算とF/B演算を実行することにより誤動作が生じる。
このため、トルク伝達の途切れ中と判定される走行シーンのとき、F/F演算とF/B演算を実行することによる誤動作を防止することで、予想外の振動やショックが生じることを抑えることができる。
　［伝達特性がモデル一致へ移行する走行シーンでの制振作用］
上記のように、F/F演算とF/B演算がOFFの状態からトルク制御を開始するとき、F/B演算の誤動作による変動トルクの発生を抑えるには、F/F演算の開始を先行し、F/B演算の開始タイミングをF/F演算の開始タイミングより遅らせることが必要である。以下、これを反映する伝達特性がモデル一致へ移行する走行シーンでの制振作用を説明する。
　上記のように、トルク伝達が途切れている走行シーンから、駆動スリップの抑制やクラッチ締結、等により、正常なトルク伝達状態に復帰する移行時においては、停止しているF/F演算とF/B演算を復帰させる必要がある。つまり、ギアのバックラッシュ等に起因する外乱トルクに基づき、駆動力伝達系のねじれに伴う振動に対する抑制効果を、F/F演算とF/B演算により得る必要がある。
　このような走行シーンの移行状態では、車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性が、予め想定したモデルGp(s)に対し徐々に近づいてゆくため、モータ回転角センサ７により検出したモータ角速度ωmと、駆動軸回転角センサ８により検出した駆動輪角速度ωwと、の差分の絶対値が所定値以内となる。このため、第１モデル判定部９３において、実際の伝達特性がモデルGp(s)と略一致であるとしてON判定がなされ、第１トルク目標値切替部９４において、第１トルク目標値Tm*1を加算器９７に出力する側に切り替えられる。
　一方、走行シーンの移行状態において、車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性が、予め想定したモデルGp(s)に完全に一致するには、モータ角速度ωmと駆動輪角速度ωwの差分の絶対値が所定値以内である状態を維持したままで所定時間の経過を待つ必要がある。このため、第２モデル判定部９５においては、モータ角速度ωmと駆動輪角速度ωwの差分の絶対値が所定値以内となってから所定時間を経過した後、ON判定がなされ、第２トルク目標値切替部９６において、第２トルク目標値Tm*2を加算器９７に出力する側に切り替えられる。
　したがって、第１トルク目標値切替部９４がON判定で第２トルク目標値切替部９６がOFF判定の間は、加算器９７において、モータトルク指令値Tmが、Tm＝Tm*1により与えられる。そして、第１トルク目標値切替部９４と第２トルク目標値切替部９６が共にON判定になると、加算器９７において、モータトルク指令値Tmが、Tm＝Tm*1＋Tm*2により与えられる。
　次に、実施例１のシミュレーション結果を、図６に基づいて説明する。
図６に示すそれぞれの波形と、図３のブロック図との相関は、
「FFトルク」＝「第１トルク目標値Tm*1」
「FBトルク」＝「第２トルク目標値Tm*2」
「最終出力トルク」＝「Tm*1＋Tm*2」
である。
　次に、図６の発進動作（走行シーンの一例）を説明する。比較のためにF/B演算のOFF条件も加えている。
＜条件＞
車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性がモデルGp(s)と実際に一致する時間Tma：0.1[s]
定常トルク目標値入力時間Tin：0.3[s]
F/F演算開始時間（略一致判定時間）Tff：0.0[s]
F/B演算開始時間（完全一致判定時間）Tfb：0.6[s]（実線）、F/B演算OFF（点線）
＜説明＞
車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性がモデルGp(s)と実際に一致する時間をモデル一致時間Tmaとする。F/B演算は、モデル一致時間Tma（0.1[s]）より後の遅れたタイミングである完全一致判定時間Tfb（0.6[s]）から開始している。このため、比較例で生じていたF/B演算の誤動作を防止でき（図６の矢印Ａ）、ドライバーにとって違和感となるトルク変動を抑制できる（図６の矢印Ｂ）。
　また、F/F演算は、モデル一致時間Tma（0.1[s]）より前の早いタイミングである略一致判定時間Tff（0.0[s]）から開始している。このため、図６の矢印ＣのFFトルク特性に示すように、F/F演算が狙い通りに働いて、図６の矢印Ｄの駆動トルク特性に示すように、理想状態（点線）に近い過渡応答を実現できる。
　以上説明したように、実施例１では、駆動軸５，５へのトルク伝達途切れからトルク伝達開始への移行を判定すると、F/F演算をF/B演算より先に開始する構成を採用した。
すなわち、トルク伝達開始への移行判定に基づき、F/F演算とF/B演算を同時に開始すると、伝達特性が予め想定したモデルGp(s)と実際に一致する時に制御対象が急に切り替わることで、F/B演算が誤動作してしまい、伝達トルクが変動し、駆動系のねじれ振動が誘起されることがある（比較例を参照）。
これに対し、伝達特性が予め想定したモデルGp(s)と実際に一致する前の早いタイミングから定常トルクの変化に対するF/F演算が働くため、伝達特性が予め想定したモデルGp(s)と一致した後の定常トルクの変化による振動の誘起が抑制される。加えて、伝達特性が予め想定したモデルGp(s)と実際に一致した後の遅いタイミングからF/B演算を開始するため、伝達特性が予め想定したモデルGp(s)と実際に一致する前にF/B演算を行うことによる誤動作が防止される。この結果、発進時、あるいは、走行途中で解放クラッチを締結する時、等のようにトルク伝達開始域となる走行シーンにおいて、予想外の振動やショックが生じることを抑制することができる。
　次に、効果を説明する。
　実施例１の電気自動車の制振制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
　(1) 電動のモータ（電動モータ１）を動力源に有する電動車両（電気自動車）において、
　前記モータ（電動モータ１）の回転数（モータ角速度ωm）を検出する回転数検出手段（モータ回転角センサ７）と、
　ドライバーの要求に基づき、モータトルク目標値（定常トルク目標値Tm*）を算出するモータトルク目標値算出手段（モータトルク設定部９ａ）と、
　前記モータトルク目標値（定常トルク目標値Tm*）に対して、トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)を用いたF/F演算により第１トルク目標値Tm*1を算出する第１トルク目標値算出手段（F/F演算部９１）と、
　前記モータ（電動モータ１）の回転数（モータ角速度ωm）に基づいて、前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)を用いたF/B演算により第２トルク目標値Tm*2を算出する第２トルク目標値算出手段（F/B演算部９２）と、
　前記第１トルク目標値Tm*1と前記第２トルク目標値Tm*2を加え合わせて、前記モータ（電動モータ１）へのモータトルク指令値Tmとするモータトルク指令値設定手段（加算器９７）と、
　前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)が実際の伝達特性と一致しているか否かを判定する判定手段（第１モデル判定部９３，第２モデル判定部９５）と、
　前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)が実際の伝達特性と一致しないと判定している間、前記第１トルク目標値算出手段（F/F演算部９１）による第１トルク目標値Tm*1のF/F演算と、前記第２トルク目標値算出手段（F/B演算部９２）による第２トルク目標値Tm*2のF/B演算を停止し、前記モータトルク目標値（定常トルク目標値Tm*）を前記モータトルク指令値Tmとする制振制御手段（第１トルク目標値切替部９４，第２トルク目標値切替部９６）と、
を備えた。
　このため、トルク伝達の途切れ中において、予想外の振動やショックが生じることを抑制する電動車両（電気自動車）の制振制御装置を提供することができる。
　(2) 前記制振制御手段（第１トルク目標値切替部９４，第２トルク目標値切替部９６）は、復帰条件を満足すると判定すると、前記第１トルク目標値算出手段（F/F演算部９１）による第１トルク目標値Tm*1のF/F演算を、前記第２トルク目標値算出手段（F/B演算部９２）による第２トルク目標値Tm*2のF/B演算より先に開始して、前記モータトルク指令値Tmを演算する。
このため、(1)の効果に加え、トルク伝達途切れからのトルク伝達開始域において、予想外の振動やショックが生じることを抑制することができる。
　(3) 前記判定手段（第１モデル判定部９３，第２モデル判定部９５）は、モータ角速度ωmと駆動輪角速度ωwの差分の絶対値が所定値を超えるとき、トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)が実際の伝達特性と一致しないと判定する。
このため、(1)または(2)の効果に加え、モータ角速度ωmと駆動輪角速度ωwの差分絶対値により、トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)が実際の伝達特性と一致しないことを精度良く判定することができる。
　(4) 前記判定手段（第１モデル判定部９３，第２モデル判定部９５）は、モータ角速度ωmと駆動輪角速度ωwの差分の絶対値が所定値以内になるとき、復帰条件を満足すると判定する。
このため、(2)または(3)の効果に加え、モータ角速度ωmと駆動輪角速度ωwの差分絶対値により、トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)が実際の伝達特性と一致しない状態からの復帰への移行を精度良く判定することができる。
　(5) 前記第１トルク目標値算出手段（F/F演算部９１）は、ドライバーの要求に基づいて決定した定常トルク目標値Tm*を入力し、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)とモデルGp(s)を用いたフィルタGm(s)/Gp(s)を通すF/F演算により第１トルク目標値Tm*1を算出し、
　前記第２トルク目標値算出手段（F/B演算部９２）は、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)からモータ回転速度の推定値ωm#を算出し、前記モータ回転速度の推定値ωm#と前記モータ回転速度の検出値ωmの偏差Δωを入力し、前記モデルGp(s)とバンドパスフィルタH(s)を用いたフィルタH(s)/Gp(s)を通すF/B演算により第２トルク目標値Tm*2を算出する。
このため、(1)～(4)の効果に加え、予め想定したモデルGp(s)を、F/F演算とF/B演算に用いることで、トルク伝達中に外乱トルクによる駆動系ねじれ振動を効果的に抑制すると共に、トルク伝達の途切れ中において、F/B演算とF/F演算の誤動作に起因して予想外の振動やショックが生じることを抑制することができる。
　(6) 前記判定手段は、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性が予め想定したモデルGp(s)と実際に一致するタイミングを基準タイミングとしたとき、前記基準タイミングより早いタイミングでトルク伝達途切れ終了を判定する第１モデル判定部９３と、前記基準タイミングより遅いタイミングでトルク伝達途切れ終了を判定する第２モデル判定部９５と、を有し、
　前記制振制御手段は、前記第１モデル判定部９３によるトルク伝達途切れ終了判定（ON判定）によりF/F演算を開始する第１トルク目標値切替部９４と、前記第２モデル判定部９５によるトルク伝達途切れ終了判定（ON判定）によりF/B演算を開始する第２トルク目標値切替部９６と、を有する。
このため、(5)の効果に加え、車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性がモデルGp(s)と実際に一致するより早いタイミングから定常トルクの変化に対するF/F演算が働くため、一致した後の定常トルクの変化による振動の誘起を確実に抑制することができる。さらに、実際に一致するより遅いタイミングでF/B演算を開始するため、一致する前にF/B演算を行なうことによる誤動作を確実に防止することができる。
　(7) 電動のモータ（電動モータ１）を動力源に有し、駆動軸４，４を介したトルク伝達により駆動輪５，５を駆動する電動車両（電気自動車）において、
　前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)が実際の伝達特性と一致していると判定している走行シーンの間、F/F演算による第１トルク目標値Tm*1と、F/B演算による第２トルク目標値Tm*2と、を加え合わせて前記電動モータ１へのモータトルク指令値Tmとするトルク伝達モード制御手順と、
　前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)が実際の伝達特性と一致していないと判定している走行シーンの間、前記F/F演算と前記F/B演算を停止し、ドライバーの要求に基づいて決定した定常トルク目標値Tm*を、前記電動モータ１へのモータトルク指令値Tmとするトルク途切れモード制御手順と、
　前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルGp(s)が実際の伝達特性と一致しないとの判定から一致への移行を判定すると、伝達特性が予め想定したモデルGp(s)と実際に一致する前の早いタイミングから定常トルクの変化に対するF/F演算を先行して開始し、第１トルク目標値Tm*1を前記電動モータ１へのモータトルク指令値Tmとし、伝達特性が予め想定したモデルGp(s)と実際に一致した後の遅いタイミングからF/B演算を開始し、先行するF/F演算による第１トルク目標値Tm*1に第２トルク目標値Tm*2を加えて前記電動モータ１へのモータトルク指令値Tmとするトルク過渡モード制御手順と、
を備えた。
このため、トルク伝達の途切れ中およびトルク伝達開始域において、予想外の振動やショックが生じることを抑制する電動車両（電気自動車）の制振制御方法を提供することができる。
　実施例２は、フィルタを用いてF/B演算の開始域での駆動トルクの変動を抑えるモータトルク指令値の補正を行う例である。
　まず、構成を説明する。
図７は、実施例２のモータコントローラ９に有する制振制御部９ｂを示す制御ブロック図である。以下、図７に基づき制振制御部９ｂの構成を説明する。
　前記制振制御部９ｂは、図７に示すように、F/F演算部９１（第１トルク目標値算出手段）と、F/B演算部９２（第２トルク目標値算出手段）と、第１モデル判定部９３（判定手段）と、第１トルク目標値切替部９４（制振制御手段）と、第２モデル判定部９５（判定手段）と、第２トルク目標値切替部９６（制振制御手段）と、加算器９７（モータトルク指令値設定手段）と、モータトルク指令値補正部９８（モータトルク指令値補正手段）と、減算器９９と、を備えている。
　前記モータトルク指令値補正部９８は、第２モデル判定部９５によりトルク伝達途切れ終了が判定（ON判定）されると、F/B演算部９２によるモータ回転速度推定値ωm#を算出するための入力であるモータトルク指令値Tmは補正しない。そして、実プラントGp'(s)に入力する最終出力トルクに相当するモータトルク指令値を、F/B演算の開始前後で滑らかに繋ぐように補正すると共に、所定時間内に補正値をゼロまで減少させる。
　前記モータトルク指令値補正部９８は、第２の理想モデルGm'(s)とモデルGp(s)で構成されるGm'(s)/Gp(s)によるフィルタ９８ａと、第２モデル判定部９５からの判定結果で切り替える補正切替部９８ｂと、第２トルク目標値Tm*2を１サンプルだけ記憶する記憶部９８ｄと、を有する。
　前記フィルタ９８ａは、Gm'(s)/Gp(s)なる特性を有する。ここで、モデルGp(s)は、車両へのトルク入力とモータ回転速度ωmの伝達特性を表すモデルである。第２の理想モデル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を表すモデルである。第２モデル判定部９５がON判定する度に、記憶部９８ｄからの第２トルク目標値Tm*2の前回値が無限時間入力された状態に初期化する。このため、第２モデル判定部９５がON判定した直後は、第２トルク目標値Tm*2の前回値を出力するが、その後は０Nmをフィルタ９８ａに通した値となり、定常的には０Nmとなる。
　前記補正切替部９８ｂは、第２モデル判定部９５の判定結果に基づいて出力を切替えるスイッチである。判定結果がOFF判定であれば０Nmを出力し、ON判定であればGm'(s)/Gp(s)なる特性を有するフィルタ９８ａの演算結果を出力する。
　前記記憶部９８ｄは、第２トルク目標値Tm*2を１サンプルだけ記憶しておく機能を持ち、第２トルク目標値Tm*2の前回値を出力する。
　前記減算器９９は、加算器９７から出力されるモータトルク指令値Tmから、モータトルク指令値補正部９８から出力されるトルク補正値Tm*3を減算することで、実プラントGp'(s)へ入力する最終トルク指令値（Tm－Tm*3）を算出する。
なお、他の構成（F/F演算部９１～加算器９７）は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
　次に、作用を説明する。
　実施例２のシミュレーション結果を、図８に基づいて説明する。
　図８に示すそれぞれの波形と、図７のブロック図との相関は、
「FFトルク」＝「第１トルク目標値Tm*1＋トルク補正値Tm*3」
「FBトルク」＝「第２トルク目標値Tm*2」
「最終出力トルク」＝「Tm*1＋Tm*2＋トルク補正値Tm*3」
である。
　次に、図８の発進動作（走行シーンの一例）を説明する。比較のために実施例１のトルク補正を行わない例も加えている。
＜条件＞
車両へのトルク入力に対するモータ回転速度の伝達特性がモデルGp(s)と実際に一致する時間Tma：0.1[s]
定常トルク目標値入力時間Tin：0.3[s]
F/F演算開始時間（略一致判定時間）Tff：0.0[s]
F/B演算開始時間（完全一致判定時間）Tfb：0.6[s]（実線）、実施例１のF/B演算（点線）
＜説明＞
実施例１，２の場合、図８の矢印Ｆの点線特性と実線特性に示すように、F/B演算開始直後において、振動抑制に必要のないF/Bトルクを出力してしまう。このため、実施例１の場合、図８の矢印Ｇの点線特性に示すように、駆動トルクが変動してしまう。しかし、実施例２の場合、図８の矢印Ｅの実線特性に示すように、必要のないF/Bトルクを打ち消すような補正トルクTm*3を、FFトルクに加えて出力する。このため、図８の矢印Ｇの実線特性に示すように、実施例１の駆動トルク特性（点線特性）と比べて、駆動トルクを理想状態に近づけることができる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
　次に、効果を説明する。
　実施例２の電気自動車の制振制御装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
　(8) 前記第２モデル判定部９５により復帰条件を満足すると判定されると、前記第２トルク目標値算出手段（F/B演算部９２）によるモータ回転速度推定値ωm#を算出するための入力であるモータトルク指令値Tmは補正せず、実プラントGp'(s)に入力する最終出力トルクに相当するモータトルク指令値を、F/B演算の開始前後で滑らかに繋ぐように補正すると共に、所定時間内にトルク補正値Tm*3をゼロまで減少させるモータトルク指令値補正手段（モータトルク指令値補正部９８）を設けた。
このため、実施例１の(6)の効果に加え、モータトルク指令値Tmを、F/B演算の開始前後で滑らかに繋ぐように補正することで、F/B演算開始直後に生じる第２トルク目標値Tm*2（＝F/Bトルク）の段差が最終出力されるのを打ち消すことができる。さらに、トルク補正値Tm*3を所定時間内にゼロにすることで定常的なトルク偏差が生じるのを防止することができる。
　(9) 前記モータトルク指令値補正手段（モータトルク指令値補正部９８）は、予め設定されるトルク入力とモータ回転速度との伝達特性の第２の理想モデルGm'(s)と、前記モデルGp(s)で構成されるフィルタ９８ａを有し、前記第２モデル判定部９５により復帰条件を満足する判定（ON判定）される度に、判定直後は第２トルク目標値Tm*2の前回値により初期化して前回値を出力し、初期化後は、ゼロ入力を前記フィルタ９８ａに通した値とする。
このため、(8)の効果に加え、モータトルク指令値Tmのトルク補正値Tm*3に対してF/F演算が働くことで、振動を誘起することなく、最終出力のトルク段差を打ち消すことができると共に、定常的なトルク偏差が生じるのを防止することができる。
すなわち、ON判定直後は第２トルク目標値Tm*2を初期化し（前回値を出力）、初期化後はゼロ入力をフィルタ９８ａに通した値とすることで、トルク補正値Tm*3に対しては、FBトルク段差をFFトルクで打ち消すようにF/F演算が働く。そして、伝達特性H(s)をバンドパスフィルタにすると、第２トルク目標値Tm*2は、定常的には０Nmになる。
　実施例３は、変化率制限部を用いてF/B演算の開始域での駆動トルクの変動を抑えるモータトルク指令値の補正を行う例である。
　まず、構成を説明する。
図９は、実施例３のモータコントローラ９に有する制振制御部９ｂを示す制御ブロック図である。以下、図９に基づき制振制御部９ｂの構成を説明する。
　前記制振制御部９ｂは、図９に示すように、F/F演算部９１（第１トルク目標値算出手段）と、F/B演算部９２（第２トルク目標値算出手段）と、第１モデル判定部９３（判定手段）と、第１トルク目標値切替部９４（制振制御手段）と、第２モデル判定部９５（判定手段）と、第２トルク目標値切替部９６（制振制御手段）と、加算器９７（モータトルク指令値設定手段）と、モータトルク指令値補正部９８’（モータトルク指令値補正手段）と、減算器９９と、を備えている。
　前記モータトルク指令値補正部９８’は、実施例２と同様に、第２モデル判定部９５によりトルク伝達途切れ終了が判定（ON判定）されると、F/B演算部９２によるモータ回転速度推定値ωm#を算出するための入力であるモータトルク指令値Tmは補正しない。そして、実プラントGp'(s)に入力する最終出力トルクに相当するモータトルク指令値を、F/B演算の開始前後で滑らかに繋ぐように補正すると共に、所定時間内に補正値をゼロまで減少させる。
　前記モータトルク指令値補正部９８’は、変化率制限部９８ｃと、第２モデル判定部９５からの判定結果で切り替える補正切替部９８ｂと、第２トルク目標値Tm*2を１サンプルだけ記憶する記憶部９８ｄと、を有する。
　前記変化率制限部９８ｃは、振動を誘起させない予め設定した変化率で制限する。第２モデル判定部９５がON判定する度に、第２トルク目標値Tm*2の前回値で初期化することで、第２モデル判定部９５がON判定した直後は、第２トルク目標値Tm*2の前回値を出力するが、その後は０Nmを変化率制限に通した値となり、定常的には０Nmとなる。
なお、他の構成は、実施例１および実施例２と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。また、実施例３の作用は、実施例２とほぼ同様であるので、説明を省略する。
　次に、効果を説明する。
　実施例３の電気自動車の制振制御装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
　(10) 前記モータトルク指令値補正手段（モータトルク指令値補正部９８’）は、振動を誘起させない予め設定した変化率で制限する変化率制限部９８ｃを有し、前記第２モデル判定部９５により復帰条件を満足すると判定（ON判定）される度に、判定直後は第２トルク目標値Tm*2の前回値により初期化して前回値を出力し、初期化後は、ゼロ入力を前記変化率制限部９８ｃに通した値とする。
このため、実施例２の(8)の効果に加え、モータトルク指令値Tmのトルク補正値Tm*3に対してF/F演算が働くことで、振動を誘起することなく、最終出力のトルク段差を打ち消すことができると共に、定常的なトルク偏差が生じるのを防止することができる。
すなわち、ON判定直後は第２トルク目標値Tm*2を初期化し（前回値を出力）、初期化後はゼロ入力を変化率制限部９８ｃに通した値とすることで、トルク補正値Tm*3に対しては、FBトルク段差をFFトルクで打ち消すようにF/F演算が働く。そして、伝達特性H(s)をバンドパスフィルタにすると、第２トルク目標値Tm*2は、定常的には０Nmになる。
　以上、本発明の電動車両の制振制御装置を実施例１～実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
　実施例１～３では、電動モータ１と有段変速機２を搭載した電気自動車への適用例を示した。しかし、電動モータと減速機構を搭載した電気自動車へ適用する例としても良い。さらに、電動モータを動力源に有する電動車両であれば、例えば、ハイブリッド車や燃料電池車、等への適用例であっても良い。
関連出願の相互参照
　本出願は、２０１０年７月２３日に日本国特許庁に出願された特願２０１０－１６６２０７に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (10)

  1. 　電動のモータを動力源に有する電動車両において、
    　前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
    　ドライバーの要求に基づき、モータトルク目標値を算出するモータトルク目標値算出手段と、
    　前記モータトルク目標値に対して、トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルを用いたフィードフォワード演算により第１トルク目標値を算出する第１トルク目標値算出手段と、
    　前記モータの回転数に基づいて、前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルを用いたフィードバック演算により第２トルク目標値を算出する第２トルク目標値算出手段と、
    　前記第１トルク目標値と前記第２トルク目標値を加え合わせて、前記モータへのモータトルク指令値とするモータトルク指令値設定手段と、
    　前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルが実際の伝達特性と一致しているか否かを判定する判定手段と、
    　前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルが実際の伝達特性と一致しないと判定している間、前記第１トルク目標値算出手段による第１トルク目標値のフィードフォワード演算と、前記第２トルク目標値算出手段による第２トルク目標値のフィードバック演算を停止し、前記モータトルク目標値を前記モータトルク指令値とする制振制御手段と、
    　を備えたことを特徴とする電動車両の制振制御装置。
  2. 　請求項１に記載された電動車両の制振制御装置において、
    　前記制振制御手段は、復帰条件を満足すると判定すると、前記第１トルク目標値算出手段による第１トルク目標値のフィードフォワード演算を、前記第２トルク目標値算出手段による第２トルク目標値のフィードバック演算より先に開始して、前記モータトルク指令値を演算することを特徴とする電動車両の制振制御装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載された電動車両の制振制御装置において、
    　前記判定手段は、モータ角速度と駆動輪角速度の差分の絶対値が所定値を超えるとき、前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルが実際の伝達特性と一致しないと判定することを特徴とする電動車両の制振制御装置。
  4. 　請求項２または請求項３に記載された電動車両の制振制御装置において、
    　前記判定手段は、モータ角速度と駆動輪角速度の差分の絶対値が所定値以内になるとき、復帰条件を満足すると判定することを特徴とする電動車両の制振制御装置。
  5. 　請求項１から請求項４までの何れか１項に記載された電動車両の制振制御装置において、
    　前記第１トルク目標値算出手段は、ドライバーの要求に基づいて決定した定常トルク目標値を入力し、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とモデルを用いたフィルタを通すフィードフォワード演算により第１トルク目標値を算出し、
    　前記第２トルク目標値算出手段は、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からモータ回転速度の推定値を算出し、前記モータ回転速度の推定値と前記モータ回転速度の検出値の偏差を入力し、前記モデルとバンドパスフィルタを用いたフィルタを通すフィードバック演算により第２トルク目標値を算出することを特徴とする電動車両の制振制御装置。
  6. 　請求項５に記載された電動車両の制振制御装置において、
    　前記判定手段は、車両へのトルク入力とモータ回転速度の伝達特性が予め想定したモデルと実際に一致するタイミングを基準タイミングとしたとき、前記基準タイミングより早いタイミングで復帰条件を満足すると判定する第１モデル判定部と、前記基準タイミングより遅いタイミングで復帰条件を満足すると判定する第２モデル判定部と、を有し、
    　前記制振制御手段は、前記第１モデル判定部による復帰条件を満足するとの判定によりフィードフォワード演算を開始する第１トルク目標値切替部と、前記第２モデル判定部による復帰条件を満足するとの判定によりフィードバック演算を開始する第２トルク目標値切替部と、を有することを特徴とする電動車両の制振制御装置。
  7. 　請求項６に記載された電動車両の制振制御装置において、
    　前記第２モデル判定部により復帰条件を満足すると判定されると、前記第２トルク目標値算出手段によるモータ回転速度推定値を算出するための入力であるモータトルク指令値は補正せず、実プラントに入力する最終出力トルクに相当するモータトルク指令値を、フィードバック演算の開始前後で滑らかに繋ぐように補正すると共に、所定時間内にトルク補正値をゼロまで減少させるモータトルク指令値補正手段を設けたことを特徴とする電動車両の制振制御装置。
  8. 　請求項７に記載された電動車両の制振制御装置において、
    　前記モータトルク指令値補正手段は、予め設定されるトルク入力とモータ回転速度との伝達特性の第２の理想モデルと、前記モデルで構成されるフィルタを有し、前記第２モデル判定部により復帰条件を満足すると判定される度に、判定直後は第２トルク目標値の前回値により初期化して前回値を出力し、初期化後は、ゼロ入力を前記フィルタに通した値とすることを特徴とする電動車両の制振制御装置。
  9. 　請求項７に記載された電動車両の制振制御装置において、
    　前記モータトルク指令値補正手段は、振動を誘起させない予め設定した変化率で制限する変化率制限部を有し、前記第２モデル判定部により復帰条件を満足すると判定される度に、判定直後は第２トルク目標値の前回値により初期化して前回値を出力し、初期化後は、ゼロ入力を前記変化率制限部に通した値とすることを特徴とする電動車両の制振制御装置。
  10. 　電動のモータを動力源に有し、駆動軸を介したトルク伝達により駆動輪を駆動する電動車両において、
    　前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルが実際の伝達特性と一致していると判定している走行シーンの間、フィードフォワード演算による第１トルク目標値と、フィードバック演算による第２トルク目標値と、を加え合わせて前記モータへのモータトルク指令値とするトルク伝達モード制御手順と、
    　前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルが実際の伝達特性と一致していないと判定している走行シーンの間、前記フィードフォワード演算と前記フィードバック演算を停止し、ドライバーの要求に基づいて決定した定常トルク目標値を、前記モータへのモータトルク指令値とするトルク途切れモード制御手順と、
    　前記トルク入力－モータ回転数の伝達特性のモデルが実際の伝達特性と一致しないとの判定から一致への移行を判定すると、伝達特性が予め想定したモデルと実際に一致する前の早いタイミングから定常トルクの変化に対するフィードフォワード演算を先行して開始し、第１トルク目標値を前記モータへのモータトルク指令値とし、伝達特性が予め想定したモデルと実際に一致した後の遅いタイミングからフィードバック演算を開始し、先行するフィードフォワード演算による第１トルク目標値に第２トルク目標値を加えて前記モータへのモータトルク指令値とするトルク過渡モード制御手順と、
    　を備えたことを特徴とする電動車両の制振制御方法。
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