(57)【要約】【課題】運転時のフィーリングを満たしつつ、電動車両の加速時又は減速時に生じる慣性による振動も抑制する。【解決手段】目標モータトルク算出部３１が算出した電動モータ９の目標モータトルクＴｍ＊のトルク変化率が、レートリミット処理部３３が行うレートリミット処理において設定される上限のトルク変化率に抑制される。このため、電動モータ９やモータマウント９ａ、ひいては、車両の共振が抑制され、捻れ制振部１００の制振制御によって捻れ振動を抑制することができる。【選択図】図１
2018074871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両におけるアクセル開度に基づいて、前記電動車両に駆動源として搭載された電動モータ（９）に対する目標モータトルク（Ｔｍ＊）を算出する目標モータトルク算出部（３１）と、
前記電動車両の駆動軸（５）に生じる捻れ振動に応じて、前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）を補正した第１モータトルクを算出する捻れ振動補正部（１０９，１１３）と、
前記電動車両の加速時又は減速時における、前記電動車両に搭載された重量体（９ａ）の振動を抑制する第２モータトルクを算出する重量体制振部（３３，２００，２９）と、を備え、
前記重量体制振部（３３，２００，２９）は、前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）のトルク変化率を規制するトルク変化率規制部（３３）と、前記重量体（９ａ）の実際の振動に応じて前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）又は前記第１モータトルクに対し前記重量体（９ａ）の振動を相殺する補正を行う慣性トルク補正部（２９）と、の少なくとも一方を有し、
前記捻れ振動補正部（１０９，１１３）が算出した前記第１モータトルクによる前記電動車両の捻れ振動の制振制御と、前記重量体制振部（３３，２００，２９）が算出した前記第２モータトルクによる前記重量体（９ａ）の振動の制振制御との両方が実行される、
電動車両の駆動制御装置（３０，３０ａ）。
【請求項２】
前記トルク変化率規制部（３３）は、前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）の周波数成分から前記重量体（９ａ）の共振周波数帯域が除外されるまで、前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）のトルク変化率を低下させる、
請求項１記載の電動車両の駆動制御装置（３０，３０ａ）。
【請求項３】
前記トルク変化率規制部（３３）は、前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）のトルク変化率を所定値以下に規制し、
前記所定値は、前記捻れ振動が発生するトルク変化率よりも大きく、かつ、前記重量体（９ａ）に共振が発生するトルク変化率以下の値とされ、
前記捻れ振動補正部（１０９，１１３）は、前記所定値以下に規制された前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）を補正して前記第１モータトルクを算出する、
請求項１又は２記載の電動車両の駆動制御装置（３０，３０ａ）。
【請求項４】
前記トルク変化率規制部（３３）は、前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）のトルク変化率を所定値以下に規制し、
前記所定値は、前記捻れ振動が発生するトルク変化率よりも大きく、かつ、前記重量体（９ａ）にロードノイズ以上の振動が発生するトルク変化率以下の値とされ、
前記捻れ振動補正部（１０９，１１３）は、前記所定値以下に規制された前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）を補正して前記第１モータトルクを算出する、
請求項１又は２記載の電動車両の駆動制御装置（３０，３０ａ）。
【請求項５】
前記重量体制振部（２００）は、前記重量体（９ａ）の実際の振動を検出する振動検出部（２７）と、該振動検出部（２７）が検出した前記重量体（９ａ）の前記実際の振動の逆位相の値に基づいて、前記重量体制振部（２００）による制振制御用の補正量を算出する制振補正量算出部（２０３）を有しており、
前記慣性トルク補正部（２９）は、前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）又は前記第１モータトルクを、前記制振補正量算出部（２０３）が算出した前記制振制御用の補正量を用いて補正する、
請求項１又は２記載の電動車両の駆動制御装置（３０，３０ａ）。
【請求項６】
前記重量体制振部（２００）は、前記制振補正量算出部（２０３）が算出した前記制振制御用の補正量における、前記重量体（９ａ）の共振周波数帯域以外の周波数成分をカットするバンドパスフィルタ（２０５）をさらに有しており、前記慣性トルク補正部（２９）は、前記バンドパスフィルタ（２０５）を通過して前記重量体（９ａ）の共振周波数帯域のみとなった前記制振制御用の補正量を用いて、前記目標モータトルク（Ｔｍ＊）又は前記第１モータトルクを補正する請求項５記載の電動車両の駆動制御装置（３０，３０ａ）。
【請求項７】
前記重量体（９ａ）は、前記電動モータ（９）が実装されて前記電動車両の車体から吊り下げられたモータマウント（９ａ）である請求項１〜５のいずれかに記載の電動車両の駆動制御装置（３０，３０ａ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の動力又は動力アシストとして電動モータを用いる電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車両（ＨＥＶ）等の電動車両において、電動モータのマウントフレームを車体から吊り下げて支持するマウント構造が過去に提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８１００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、電動車両を加速させると、慣性が働いて振動の原因となる。車両を構成する部品においては、電動モータの重量は大きいため、電動モータによる当該振動を抑制するために、加速時の慣性に耐えうる強固なマウントフレームで車体に電動モータを固定するか、或いは、急峻な加速を抑えるよう加速制御をするか、いずれかの対策が取られる。例えば、上述したマウントフレームを車体から吊り下げるマウント構造を採用する電動車両では、後者の対策をとること想定される。
【０００５】
一方、マウントフレームを強化しようとすれば、その分のコストが生じ、極端に加速を抑制すれば、ドライバのフィーリング（加速感）を犠牲にしてしまう。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、運転時のフィーリングを満たしつつ、電動車両の加速時又は減速時に生じる慣性による振動も抑制することができる電動車両の駆動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様による電動車両の駆動制御装置は、
電動車両におけるアクセル開度に基づいて、前記電動車両に駆動源として搭載された電動モータに対する目標モータトルクを算出する目標モータトルク算出部と、
前記電動車両の駆動軸に生じる捻れ振動に応じて、前記目標モータトルクを補正した第１モータトルクを算出する捻れ振動補正部と、
前記電動車両の加速時又は減速時における、前記電動車両に搭載された重量体に発生する振動を抑制する第２モータトルクを算出する重量体制振部と、を備え、
前記重量体制振部は、前記目標モータトルクのトルク変化率を規制するトルク変化率規制部と、前記重量体の実際の振動に応じて前記目標モータトルク又は前記第１モータトルクに対し前記重量体の振動を相殺する補正を行う慣性トルク補正部とのうち、少なくとも一方を有し、
前記捻れ振動補正部が算出した前記第１モータトルクによる前記電動車両の捻れ振動の制振制御と、前記重量体制振部が算出した前記第２モータトルクによる前記重量体の振動の制振制御との両方が実行される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、運転時のフィーリングを満たしつつ、電動車両の加速時又減速時に生じる慣性による振動も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動車両の駆動制御装置が適用される電気自動車の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電動自動車において行われる電動モータの駆動制御に関係する構成を抽出して示すブロック図である。
【図３】図２の捻れ制振部の具体的な構成を示すブロック図である。
【図４】図２のレートリミット処理部が行うレートリミット処理による振動抑制の効果を示すもので、（ａ）は比較例としてのレートリミット処理がなしで捻れ制振制御がありの場合の電動モータの振動の様子とドライブシャフトの歪の様子とを示すグラフ、（ｂ）はレートリミット処理と捻れ制振制御とが共にありの場合の電動モータの振動の様子とドライブシャフトの歪の様子とを示すグラフである。
【図５】図１の車両統合コントローラによって構成される本発明の第２実施形態に係る電動車両の駆動制御装置の原理的な概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５のモータマウント振動抑制制御部の具体的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明が適用される電動車両は、動力又は動力アシストとして電動モータを用いる電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車両（ＨＥＶ）を含んでいるが、本実施形態では電動自動車（ＥＶ）を例に取って説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係る電動車両の駆動制御装置が適用される電気自動車の概略構成を示すブロック図である。図１に示す電動自動車においては、電動自動車の全体制御を行う車両統合コントローラ１から、アクセル開度に応じたトルク要求値（指令値）が出力される。
【００１２】
車両統合コントローラ１からのトルク要求値（指令値）は、モータコントローラ１３に入力される。モータコントローラ１３は、モータ駆動回路１１を介して、電動自動車の駆動源としての電動モータ９の駆動を制御する。電動モータ９は、電気自動車の駆動輪３のドライブシャフト５（請求項中の駆動軸に相当）に減速機７を介して動力を伝達するものであり、不図示の車体から吊り下げられたモータマウント９ａ（請求項中の重量体に相当）に実装されている。
【００１３】
モータ駆動回路１１は、電気自動車のバッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換するインバータ等を内蔵している。モータコントローラ１３は、例えば、マイクロコンピュータ等から構成され、インバータのスイッチングに用いるＰＷＭ（パルス幅変調）信号を出力するＰＷＭコントローラ等を内蔵している。
【００１４】
車両統合コントローラ１は、例えば、マイクロコンピュータ等から構成されている。車載統合コントローラ１には、ブレーキペダルとアクセルペダルの各スイッチ１７，１９や、アクセルセンサ２１及びシフトスイッチ２３、電動モータ９の回転センサ２５ａ，２５ｂ等のスイッチ・センサ類の信号が、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車内通信を介して入力される。
【００１５】
ブレーキペダルとアクセルペダルの各スイッチ１７，１９は、ブレーキペダルやアクセルペダル（いずれも図示せず）の踏み込みの有無に応じてオンオフ状態が切り替わる信号を出力する。アクセルセンサ２１は、アクセルペダルの踏み込み量に応じてレベルが変化する信号を出力する。
【００１６】
シフトスイッチ２３は、不図示のセレクトレバーによって指示された電気自動車のシフトポジションの検出信号を、車両統合コントローラ１に出力する。
【００１７】
即ち、シフトスイッチ２３は、セレクトレバーがパーキングレンジ（Ｐレンジ）、リバースレンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、ドライブレンジ（Ｄレンジ）、２速レンジ（２レンジ）、１速レンジ（１レンジ）の各レンジの位置にシフトされたときに、そのシフト位置に対応する信号を検出する。
【００１８】
電動モータ９の回転センサ２５ａ，２５ｂは、電動モータ９の回転量に応じたパルス信号を、例えば互いに位相を１／４周期ずらして車両統合コントローラ１に出力する。したがって、車両統合コントローラ１は、回転センサ２５ａ，２５ｂからのパルス数で電動モータ９の回転量（回転数）や回転速度を算出することができる。また、車両統合コントローラ１は、各回転センサ２５ａ，２５ｂからのパルス信号の位相ずれ方向が進み方向か遅れ方向かによって、電動モータ９の回転方向を検出することができる。
【００１９】
ここで、図１の電動自動車において行われる電動モータ９の駆動制御を、それに関係する構成と共に、図２のブロック図を参照して説明する。
【００２０】
上述した図１のスイッチ・センサ類１７，１９，２１，２３，２５ａ，２５ｂの信号が入力される車両統合コントローラ１は、図２のブロック図に示すように、目標モータトルク算出部３１を有している。
【００２１】
車両統合コントローラ１の目標モータトルク算出部３１は、所定の動作を達成する機能単位を示すモジュールによって構成される。このモジュールは、車両統合コントローラ１のハードウェアやソフトウェア、又はこれらの組み合わせ等によって実現される。
【００２２】
目標モータトルク算出部３１は、アクセルペダルスイッチ１９やアクセルセンサ２１、シフトスイッチ２３の出力信号に基づいて、電動モータ９の目標モータトルクＴｍ＊を算出する。
【００２３】
車両統合コントローラ１の目標モータトルク算出部３１により算出された目標モータトルクＴＭ＊が入力されるモータコントローラ１３は、レートリミット処理部３３（請求項中の重量体制振部（トルク変化率規制部）に相当）及び捻れ制振部１００を有している。
【００２４】
モータコントローラ１３の各部３３，１００は、所定の動作を達成する機能単位を示すモジュールによってそれぞれ構成される。各モジュールは、モータコントローラ１３のハードウェアやソフトウェア、又はこれらの組み合わせ等によって実現される。
【００２５】
そして、本発明の一実施形態に係る電動車両の駆動制御装置３０は、上述した車両統合コントローラ１の目標モータトルク算出部３１の他に、モータコントローラ１３のレートリミット処理部３３や、捻れ制振部１００の後述する補正量算出部１０９を含んで構成されている。
【００２６】
レートリミット処理部３３は、目標モータトルク算出部３１が算出する電動モータ９の目標モータトルクＴｍ＊のトルク変化率を、設定された上限までに抑えるレートリミット処理を施すものである。なお、設定された上限とは、トルク変化率の絶対値に対する上限である。したがって、電動モータ９の目標モータトルクＴｍ＊が増加するときだけでなく減少するときにも、トルク変化率の絶対値に対して上限が適用される。
【００２７】
この上限は、電動自動車の加速時又は減速時に電動モータ９のモータマウント９ａに発生する振動から、共振周波数帯域の成分を排除するために設定するものである。したがって、レートリミット処理部３３で設定される目標モータトルクＴｍ＊のトルク変化率の上限は、目標モータトルクＴｍ＊の周波数成分がモータマウント９ａの共振周波数帯域よりも低い周波数帯域に属するようになるトルク変化率（請求項中の目標モータトルクＴｍ＊の周波数成分から重量体（モータマウント９ａ）の共振周波数帯域が除外されるトルク変化率に相当）である。その結果、モータマウント９ａの振動振幅が、許容可能な振動限界しきい値以下に維持される。この振動限界しきい値は、例えば、電動自動車の加速時に駆動系４０の駆動輪３に発生するロードノイズの振幅以下とすることができる。
【００２８】
ここで、目標モータトルクＴｍ＊の振動限界トルク変化率（目標モータトルクＴｍ＊の上限しきい値）を、目標モータトルクＴｍ＊の周波数成分がモータマウント９ａの共振周波数帯域の下限となるときのトルク変化率としてもよい。
【００２９】
そして、例えば、目標モータトルク算出部３１が算出した電動モータ９の目標モータトルクＴｍ＊が、直前の目標モータトルクＴｍ＊に対して、設定された上限を超えるトルク変化率で変化するような場合、即ち、目標モータトルクＴｍ＊の周波数成分がモータマウント９ａの共振周波数帯域を含む周波数成分となった場合は、レートリミット処理部３３が目標モータトルクＴｍ＊を変更（規制）する。この変更で、直前の目標モータトルクＴｍ＊に対する目標モータトルクＴｍ＊のトルク変化率は、設定された上限となる。
【００３０】
このレートリミット処理部３３は、図１に示す電気自動車の加速時又は減速時の慣性により電動モータ９又はそのモータマウント９ａに発生する振動を低減すると共に、電動モータ９又はそのモータマウント９ａの共振を抑制するために用いられる。
【００３１】
仮に、レートリミット処理部３３によるレートリミット処理を行わない場合、目標モータトルクＴＭ＊をステップ入力しそれに応じたモータトルク指令値で電動モータ９を駆動させると、ステップ入力される目標モータトルクＴＭ＊の周波数が、電動モータ９又はそのモータマウント９ａの共振周波数帯域（例えば、１９Ｈｚ〜２１Ｈｚであり、ピークが２０Ｈｚである）を含んでしまう。このため、ステップ応答となるモータトルク指示値にもモータマウント９ａの共振周波数成分が含まれてしまい、モータトルク指示値に応じて駆動されるモータマウント９ａに共振が生じてしまう。
【００３２】
これに対し、レートリミット処理部３３によるレートリミット処理を行って、ステップ入力される目標モータトルクＴＭ＊のトルク変化率を所定の上限に抑え、ステップ応答にならないようにすると、目標モータトルクＴＭ＊に応じたモータトルク指令値から、電動モータ９又はそのモータマウント９ａの共振周波数帯域を排除することができる。このため、モータトルク指示値に応じて駆動されるモータマウント９ａの共振を抑制することができる。
【００３３】
ところで、電動モータ９から駆動輪３に至る電気自動車の駆動系４０（駆動輪３、ドライブシャフト５、減速機７及び電動モータ９等）においては、エンジン車両と比較して急峻な加速が可能である一方、このような加速を得るために電動モータ９の回転数を急峻に増加させるとドライブシャフト５が捻れ、この捻れにより振動（捻れ振動）が発生することが知られている。
【００３４】
そこで、本実施形態では、上述したレートリミット処理に加えて、駆動系４０の捻れ振動を捻れ制振部１００の制振制御によって抑制するようにしている。
【００３５】
即ち、図２の駆動制御装置３０の捻れ制振部１００は、目標モータトルク算出部３１が算出した電動モータ９の目標モータトルクＴｍ＊に対して、駆動系４０の捻れ振動を抑制するための補正を行う。図３は捻れ制振部１００の具体的な構成を示すブロック図である。
【００３６】
捻れ制振部１００は、図３に示すように、目標加速度算出部１０３、モータ回転数検出部１０５、実加速度算出部１０７、補正量算出部１０９及びモデル化誤差抑制部１１１を有している。モデル化誤差抑制部１１１の出力は、捻れ制御部１００と同じくモータコントローラ１３に設けたモータトルク指令値算出部１１３に出力される。
【００３７】
そして、捻れ制振部１００の目標加速度算出部１０３は、目標モータトルク算出部３１が算出してレートリミット処理部３３がレートリミット処理した目標モータトルクＴｍ＊から、図１に示す電気自動車の理想車両モデルの伝達関数Ｇｍ（ｓ）を用いて、電動モータ９の目標加速度（理想加速度）を算出する。
【００３８】
なお、理想車両モデルとは、図１に示す電気自動車の駆動系４０（駆動輪３、ドライブシャフト５、減速機７及び電動モータ９等）においてバックラッシュがなく、且つ完全な剛体であると仮定したモデルを意味する。理想車両モデルの伝達関数Ｇｍ（ｓ）については後述する。
【００３９】
また、捻れ制振部１００のモータ回転数検出部１０５は、回転センサ２５ａ，２５ｂの出力信号から電動モータ９の実際の回転数ωＭを検出する。この回転数ωＭは、単位時間当たりの電動モータ９の回転数（＝回転速度）である。
【００４０】
実加速度算出部１０７は、モータ回転数ωＭを基に、電動モータ９の実加速度を演算する伝達関数、即ち、電動モータ９のータ回転数ωＭを入力とし、実加速度を出力とする伝達関数を算出する。
【００４１】
補正量算出部１０９は、目標加速度算出部１０３が算出した電動モータ９の目標加速度と実加速度算出部１０７が算出した電動モータ９の実加速度の偏差が小さくなるように、目標モータトルクＴｍ＊に対する補正量を算出する。
【００４２】
補正量算出部１０９について詳細に説明すると、偏差算出部１０９ａが、目標加速度算出部１０３により算出された電動モータ９の目標加速度から、実加速度算出部１０７で算出された電動モータ９の実加速度を減算することにより、目標加速度と実加速度との偏差を算出する。そして、比例制御部１０９ｂが、偏差算出部１０９ａにより算出された偏差に所定の比例ゲインＫｐを乗算する。なお、比例ゲインＫｐの値は適宜設定可能である。
【００４３】
さらに、捻れ制振部１００のモデル化誤差抑制部１１１は、外乱除去を行うハイパスフィルタＨＰＦを有しており、補正量算出部１０９によって算出される補正量の高周波成分のみをハイパスフィルタＨＰＦで抽出する。
【００４４】
そして、上述した目標加速度算出部１０３が、レートリミット処理後の目標モータトルクＴｍ＊から電動モータ９の目標加速度（理想加速度）を算出するのに用いる理想車両モデルの伝達関数Ｇｍ（ｓ）は、例えば以下の式（１）、
Ｇｍ（ｓ）＝ω／｛ＪＴ  Ｎ（ｓ＋ω）｝  …（１）
で表すことができる。
【００４５】
ここで、ω［ｒａｄ／ｓ］は、モデル化誤差抑制部１１１のハイパスフィルタＨＰＦによるカットオフ周波数であり、ＪＴ  ［Ｎｍｓ＾２］は、電動モータ９の出力軸の慣性モーメントに換算した、駆動系４０（図１）の走行中に働く総合イナーシャ（慣性モーメント）である。また、Ｎは減速機７（図１）の減速比であり、ｓはラプラス演算子である。
【００４６】
以上のように構成された捻れ制振部１００では、理想車両モデルの伝達関数Ｇｍ（ｓ）を用いて目標加速度算出部１０３が算出した電動モータ９の目標加速度（理想加速度）から、補正量算出部１０９が、レートリミット処理後の目標モータトルクＴｍ＊の補正量を算出する。この補正量は、ノイズとなる高周波成分をモデル化誤差抑制部１１１で排除した後に、モータトルク指令値算出部１１３において、除算部３４の出力に加算される。
【００４７】
除算部３４は、目標モータトルク算出部３１が算出してレートリミット処理部３３がレートリミット処理した目標モータトルクＴｍ＊を、図１に示す減速機７による減速比Ｎで除算する。この除算部３４は、上述したモータトルク指令値算出部１１３と共に、モータコントローラ１３に設けられる。
【００４８】
以上に説明した本実施形態の駆動制御装置３０では、補正量算出部１０９とモータトルク指令値算出部１１３とが、請求項中の捻れ振動補正部を構成している。
【００４９】
また、除算部３４及びモータトルク指令値算出部１１３は、先に説明した駆動制御装置３０の各部３３，１００と同じく、所定の動作を達成する機能単位を示すモジュールによってそれぞれ構成される。各モジュールは、モータコントローラ１３のハードウェアやソフトウェア、又はこれらの組み合わせ等によって実現される。
【００５０】
なお、本実施形態においては、伝達関数Ｇｍ（ｓ）を、図１の減速機７の減速比Ｎで除算した値としたが、減速比Ｎで除算した値を理想車両モデルの伝達関数Ｇｍ（ｓ）とするか否かは任意である。減速比Ｎで除算しない値を理想車両モデルの伝達関数Ｇｍ（ｓ）とする場合は、除算部３４が不要となる。
【００５１】
そして、駆動制御装置３０のモータトルク指令値算出部１１３は、レートリミット処理部３３によるレートリミット処理後の目標モータトルクＴｍ＊に対し、モデル化誤差抑制部１１１が出力する補正量を加算して、最終的なモータトルク指令値を算出する。この最終的なモータトルク指令値が、請求項中の第１モータトルク及び第２モータトルクに相当する。
【００５２】
すると、モータトルク指令値算出部１１３が算出した最終的なモータトルク指令値に応じたデューティー比のＰＷＭ信号が、図１のモータコントローラ１３で生成されて、このＰＷＭ信号のデューティー比でモータ駆動回路１１が電動モータ９を駆動させる。
【００５３】
このような構成により、捻れ制振部１００は、駆動系４０に生じる捻れ振動を抑制する制振制御を行うことができる。
【００５４】
以上に説明した構成を有する本実施形態の駆動制御装置３０では、目標モータトルク算出部３１が算出した電動モータ９の目標モータトルクＴｍ＊のトルク変化率が、レートリミット処理部３３が行うレートリミット処理において設定される上限のトルク変化率に抑制される。このため、電動モータ９やモータマウント９ａ、ひいては、車両の共振が抑制され、捻れ制振部１００の制振制御によって捻れ振動を抑制することができる。
【００５５】
図４は、レートリミット処理部３３が行うレートリミット処理による振動抑制の効果を示すもので、図４（ａ）は、比較例としての、レートリミット処理がなしで捻れ制振制御がありの場合の電動モータ９の振動の様子とドライブシャフト５（Ｄ／ＳＦＴ）の歪の様子とを示すグラフ、図４（ｂ）は、レートリミット処理と捻れ制振制御とが共にありの場合の電動モータ９の振動の様子とドライブシャフト５の歪の様子とを示すグラフである。
【００５６】
なお、図４（ａ）の隣り合う加速度目盛り線間の加速度差と図４（ｂ）の隣り合う加速度目盛り線間の加速度差は同じである。図４（ａ）の隣り合う時間目盛り線間の時間長と図４（ｂ）の隣り合う時間目盛り線間の時間長も同じである。
【００５７】
図４（ａ）を参照すると、捻れ制振制御のみでは、捻れ振動は抑制できるが電動モータ９やモータマウント９ａの共振は抑制できず振動が発生していることが分かる。これに対し、図４（ｂ）を参照すると、レートリミット処理を追加することで、電動モータ９やモータマウント９ａの共振を捻れ振動と共に抑制できることが分かる。
【００５８】
このように、本実施形態の駆動制御装置３０では、運転時の加速感に関するフィーリングを満たしつつ、電気自動車の加速時又は減速時に生じる慣性による振動を抑制することができる。
【００５９】
上述した第１実施形態の駆動制御装置３０では、モータマウント９ａの共振をレートリミット処理で抑制したが、捻れ制振部１００による捻れ制振制御と同様に、フィードバック制御によってモータマウント９ａの共振を抑制してもよい。
【００６０】
以下、モータマウント９ａの共振（電動モータ９の振動）を制振制御によって抑制するように構成した本発明の第２実施形態に係る駆動制御装置の原理的な概略構成を、図５のブロック図を参照して説明する。
【００６１】
図５に示す第２実施形態の駆動制御装置３０ａは、図２に示す第１実施形態の駆動制御装置３０と同様の目標モータトルク算出部３１及び捻れ制振部１００と、第１実施形態の駆動制御装置３０のレートリミット処理部３３とは異なるフィルタ３５と、上下Ｇ（加速度）指令値設定部４１及びモータマウント振動抑制制御部２００とを有している。
【００６２】
これらの各部３１，３３，４１，１００，２００は、所定の動作を達成する機能単位を示すモジュールによってそれぞれ構成される。各モジュールは、車両統合コントローラ１内のハードウェアやソフトウェア、又はこれらの組み合わせ等によって実現される。
【００６３】
なお、図５に示す第２実施形態の駆動制御装置３０ａが適用される電気自動車においては、図１に示す車両統合コントローラ１に上下Ｇ検出部２７（請求項中の振動検出部に相当）がさらに接続されている。上下Ｇ検出部２７は、例えば、モータマウント９ａ（図２参照）のＺ（上下）方向のＧ（加速度）を検出する加速度センサ等で構成され、慣性による電動モータ９のＺ（上下）方向の振動加速度を示す信号を車両統合コントローラ１に出力する。
【００６４】
また、第２実施形態の駆動制御装置３０ａのフィルタ３５は、目標モータトルク算出部３１が算出する電動モータ９の目標モータトルクＴｍ＊に高周波のノイズが重畳されている場合に、そのノイズによって電動モータ９のモータトルクが急峻に変化するのを防止するために設けられている。
【００６５】
したがって、捻れ制振部１００の各部１０３〜１１１（図３参照）は、フィルタ３５によるフィルタリング後の目標モータトルクＴｍ＊に対して、第１実施形態と同じ処理を施す。
【００６６】
即ち、本実施形態の駆動制御装置３０ａでも、補正量算出部１０９とモータトルク指令値算出部１１３とが、請求項中の捻れ振動補正部を構成している。
【００６７】
さらに、第２実施形態の駆動制御装置３０ａでは、慣性による電動モータ９の振動のＺ（上下）方向成分を、上下Ｇ（加速度）指令値設定部４１及びモータマウント振動抑制制御部２００を用いて抑制する。
【００６８】
上下Ｇ（加速度）指令値設定部４１は、Ｚ（上下）方向における電動モータ９の振動加速度の指令値（上下Ｇ指令値）として一定の値を、モータマウント振動抑制制御部２００に出力する。モータマウント振動抑制制御部２００は、後述する比例制御部２０３（図６参照）の比例制御によって、慣性による電動モータ９の振動（Ｚ（上下）方向）の制振制御のための補正値を算出する。
【００６９】
モータマウント振動抑制制御部２００は、図６の具体的な構成のブロック図に示すように、偏差算出部２０１、比例制御部２０３（請求項中の制振補正量算出部に相当）及びバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０５を有している。
【００７０】
偏差算出部２０１は、上下Ｇ（加速度）指令値設定部４１が算出した上下Ｇ指令値から、上下Ｇ検出部２７が検出したモータマウント９ａ（電動モータ９）のＺ（上下）方向のＧ（加速度）を減算することにより、上下Ｇ指令値とモータマウント９ａ（電動モータ９）のＺ（上下）方向のＧ（加速度）との偏差を算出する。ここでは、モータマウント９ａの振動の逆位相の波形となる偏差を算出できればよいため、上下Ｇ指令値は、一定の値でありさえすればどのような値であってもよい。
【００７１】
比例制御部２０３は、偏差算出部２０１により算出された偏差に所定の比例ゲイン（例えば、「２」）を乗算することにより、慣性による電動モータ９のＺ（上下）方向の振動を抑制するための補正量を算出する。なお、比例ゲインの値は、モータマウント振動抑制制御部２００が算出する補正値を用いた電動モータ９の慣性によるＺ（上下）方向）の振動の制振制御の応答速度に応じて適宜設定可能である。
【００７２】
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０５は、比例制御部２０３の出力からモータマウント９ａの振動周波数成分を抽出し、他の周波数成分をカットする。したがって、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０５では、モータマウント９ａ（電動モータ９）のＺ（上下）方向のＧ（加速度）の逆位相成分のみが抽出される。なお、本実施形態では、Ｚ（上下）方向の振動成分の制振制御を取り上げて説明したが、制振制御する振動の方向は特に限定されない。
【００７３】
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０５が抽出したモータマウント９ａ（電動モータ９）のＺ（上下）方向のＧ（加速度）の逆位相成分は、モータマウント９ａ（電動モータ９）のＺ（上下）方向の振動を抑制するための補正値（モータマウント振動補正トルク指令値）として用いられる。
【００７４】
このモータマウント振動補正トルク指令値は、図５に示すように、捻れ制振部１００が出力する捻れ振動の制振制御後の目標モータトルクＴｍ＊と共に、モータトルク指令値算出部２９に入力される。モータトルク指令値算出部２９は、捻れ振動の制振制御後の目標モータトルクＴｍ＊に対して、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０５が出力するモータマウント振動補正トルク指令値を加算して、最終的なモータトルク指令値を算出する。この最終的なモータトルク指令値が、請求項中の第１モータトルク及び第２モータトルクに相当する。
【００７５】
すると、モータトルク指令値算出部２９が算出した最終的なモータトルク指令値に応じたデューティー比のＰＷＭ信号が、図１のモータコントローラ１３で生成されて、このＰＷＭ信号のデューティー比でモータ駆動回路１１が電動モータ９を駆動させる。
【００７６】
以上に説明した本実施形態の駆動制御装置３０ａでは、モータトルク指令値算出部２９とモータマウント振動抑制制御部２００とが、請求項中の重量体制振部を構成している。また、本実施形態の駆動制御装置３０ａでは、モータトルク指令値算出部２９が請求項中の慣性トルク補正部に相当している。
【００７７】
このような構成による本実施形態の駆動制御装置３０ａでも、上下Ｇ検出部２７が検出するモータマウント９ａのＺ（上下）方向のＧ（加速度）に基づいてモータマウント振動抑制制御部２００が行う、モータマウント９ａ（電動モータ９）のＺ（上下）方向のＧ（加速度）の逆位相成分から算出した補正値を用いた制振制御により、電動モータ９のＺ（上下）方向の振動を抑制することができる。
【００７８】
なお、図５に示す駆動制御装置３０ａでは、モータマウント振動抑制制御部２００が行う、電動モータ９のＺ（上下）方向の振動を抑制する制振制御のループを、回転センサ２５ａ，２５ｂの出力信号から検出される電動モータ９の実際の回転数ωＭを用いて捻れ制振部１００が行う駆動系４０の捻れ振動の制御ループに対して、アウタループとなるように構成した。
【００７９】
しかし、モータマウント振動抑制制御部２００が行う電動モータ９のＺ（上下）方向の振動抑制の制御ループを、捻れ制振部１００が行う駆動系４０の捻れ振動の制御ループに対して、インナループとなるように構成してもよい。
【００８０】
また、上述した各実施形態では、電気自動車の加速時や減速時における電動モータ９やモータマウント９ａの共振を抑制する場合について説明した。しかし、本発明は、電気自動車の加速時や減速時の慣性により電気自動車の構成部品である重量体に発生する種々の振動を抑制する場合に広く適用可能である。
【００８１】
さらに、駆動制御装置３０，３０ａの捻れ制振部１００やモータマウント振動抑制制御部２００が行う制振制御は、速度の偏差によるものであってもよく、加速度の偏差によるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、構成部品である重量体に加速時や減速時の慣性により振動が発生する電動車両において利用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  車両統合コントローラ
３  駆動輪
５  ドライブシャフト（駆動軸）
７  減速機
９  電動モータ（駆動源）
９ａ  モータマウント（重量体）
１１  モータ駆動回路
１３  モータコントローラ
１５  バッテリ
１７  ブレーキペダルスイッチ
１９  アクセルペダルスイッチ
２１  アクセルセンサ
２３  シフトスイッチ
２５ａ，２５ｂ  回転センサ
２７  上下Ｇ検出部（振動検出部）
２７ａ  支軸
２９  モータトルク指令値算出部（重量体制振部、慣性トルク補正部）
３０，３０ａ  駆動制御装置
３１  目標モータトルク算出部
３３  レートリミット処理部（重量体制振部、トルク変化率規制部）
３５  レートリミット処理部
４０  駆動系
４１  上下Ｇ指令値設定部
１００  捻れ制振部
１０１  目標モータトルク算出部
１０３  目標加速度算出部
１０５  モータ回転数検出部
１０７  実加速度算出部
１０９  補正量算出部（捻れ振動補正部）
１０９ａ  偏差算出部
１０９ｂ  比例制御部
１１１  モデル化誤差抑制部（ハイパスフィルタ、ＨＰＦ）
１１３  モータトルク指令値算出部（捻れ振動補正部）
２００  モータマウント振動抑制制御部（重量体制振部）
２０３  比例制御部（制振補正量算出部）
２０５  バンドパスフィルタ
Ｋｐ  比例ゲイン
Ｔｍ＊  目標モータトルク
ωＭ  電動モータ回転数
【図１】
2018074871.tif 000003
【図２】
2018074871.tif 000004
【図３】
2018074871.tif 000005
【図４】
2018074871.tif 000006
【図５】
2018074871.tif 000007
【図６】
2018074871.tif 000008