(57)【要約】【課題】駆動系に生じるねじれ振動を抑制しつつ、簡単な構成で、走行抵抗発生時や制動時において目標駆動力と実際の駆動力との乖離を抑制することができる電動車両の駆動力制御装置を提供する。【解決手段】電動車両の駆動系におけるモータの駆動力を制御する駆動力制御装置であって、運転者の要求駆動力に基づいて目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段１１と、目標駆動力を減速比で除算する除算手段１２と、目標駆動力に基づいてモータの目標回転速度を演算する目標速度演算手段１５と、目標回転速度及びモータの実回転速度に基づいて、目標回転速度と実回転速度との偏差を小さくする補正量であって、外乱トルク成分を除去した補正量を演算する補正量演算手段２０と、減速比で除算した目標駆動力に補正量を加算することにより、モータトルク指令値を演算する指令値演算手段１９とを備える。【選択図】図１
2015107017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両の駆動系におけるモータの駆動力を制御する駆動力制御装置であって、
運転者の要求駆動力に基づいて目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記目標駆動力を減速比で除算する除算手段と、
前記目標駆動力に基づいて前記モータの目標回転速度を演算する目標速度演算手段と、
前記目標回転速度及び前記モータの実回転速度に基づいて、前記目標回転速度と前記実回転速度との偏差を小さくする補正量であって、外乱トルク成分を除去した補正量を演算する補正量演算手段と、
前記減速比で除算した目標駆動力に前記補正量を加算することにより、モータトルク指令値を演算する指令値演算手段
とを備えることを特徴とする電動車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
前記補正量演算手段が、
前記目標回転速度と前記実回転速度との前記偏差を演算する偏差演算手段と、
前記偏差にゲインを乗算する乗算手段と、
前記ゲインを乗算した偏差をハイパスフィルタを通過させて前記外乱トルク成分を除去することにより前記補正量を演算する外乱除去手段
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記目標速度演算手段が、積分値を飽和させる積分器であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記目標速度演算手段が、所定の周波数以下ではゲインが一定となる特性を持つことを特徴とする請求項３に記載の電動車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記ゲインが一定になる周波数を、前記積分器がオーバーフローする周波数より大きく、且つ振動抑制能力が低下する周波数より小さく設定することを特徴とする請求項４に記載の電動車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動車両の駆動力制御装置においては、駆動系のねじれにより生じる振動（ねじれ振動）を抑制するために、運転者の要求駆動力（目標駆動力）から設定したモータトルク指令値に対して補正が行われている。例えば、駆動系がねじれを生じない剛体であるものと仮定した理想的な車両モデルを用いて、モータトルク指令値を車両モデルに与えた場合の車速を目標車速として算出する。そして、目標車速と実際の車速との偏差を求め、この偏差が小さくなるような補正値を算出する。この補正値をモータトルク指令値に加算することで、最終的なモータトルク指令値とする。
【０００３】
従来の理想的な車両モデルには、空気抵抗等の走行抵抗トルクやブレーキ操作による制動トルクといった外乱トルクが入力しておらず、車両モデルから出力される目標車速やそれに基づいて演算される補正値に反映されていない。この結果、補正値によりねじれ振動を抑制することはできるものの、走行抵抗発生時や制動時において走行抵抗トルクやブレーキ操作による制動トルクも打ち消すように余計な駆動力が発生し、運転者による要求駆動力と実際の駆動力とが乖離するという問題があった。
【０００４】
このような外乱トルクに起因する駆動力の増大を抑制するための方法として、外部入力推定部が外乱トルクを推定し、目標車速や目標モータ速度を演算する際にモータ要求トルクから外乱トルクを予め減算し、外乱トルクが考慮された目標回転速度を演算することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−８０６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、入力トルク推定器による外乱トルクを推定するための演算が複雑である。更に、入力トルク推定器はプラントの逆系なので、入力トルクを推定するために使用するプラントの伝達関数パラメータを正確に求めることが困難である。
【０００７】
上記問題点を鑑み、本発明の目的は、駆動系に生じるねじれ振動を抑制しつつ、簡単な構成で、走行抵抗発生時や制動時において目標駆動力と実際の駆動力との乖離を抑制することができる電動車両の駆動力制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、電動車両の駆動系におけるモータの駆動力を制御する駆動力制御装置であって、運転者の要求駆動力に基づいて目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、目標駆動力を減速比で除算する除算手段と、目標駆動力に基づいてモータの目標回転速度を演算する目標速度演算手段と、目標回転速度及びモータの実回転速度に基づいて、目標回転速度と実回転速度との偏差を小さくする補正量であって、外乱トルク成分を除去した補正量を演算する補正量演算手段と、減速比で除算した目標駆動力に補正量を加算することにより、モータトルク指令値を演算する指令値演算手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、駆動系に生じるねじれ振動を抑制しつつ、簡単な構成で、走行抵抗発生時や制動時において目標駆動力と実際の駆動力との乖離を抑制することができる電動車両の駆動力制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る駆動力制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る駆動系に生じるねじれ振動を説明するための概略図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の比較例に係る一定駆動力走行時の駆動軸トルクの変化を示すグラフである。図３（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の比較例に係る一定駆動力走行時の車速の変化を示すグラフである。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る一定駆動力走行時の駆動軸トルクの変化を示すグラフである。図４（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る一定駆動力走行時の車速の変化を示すグラフである。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の比較例に係るアクセルオフ後にブレーキオンした場合の駆動軸トルクの変化を示すグラフである。図５（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の比較例に係るアクセルオフ後にブレーキオンした場合の車速の変化を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るアクセルオフ後にブレーキオンした場合の駆動軸トルクの変化を示すグラフである。図６（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係るアクセルオフ後にブレーキオンした場合の車速の変化を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）のそれぞれは、本発明の第１の実施の形態に係るハイパスフィルタのカットオフ周波数を振った際の性能を表すグラフである。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るアクセルオフ後にブレーキオンした場合の駆動軸トルクの変化を示すグラフである。
【図９】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る駆動力制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る駆動力制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る周波数対ゲイン特性を表すボード線図である。
【図１２】図１２（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る駆動軸トルクの変化を示すグラフである。図１２（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る車速の変化を示すグラフである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るハイパスフィルタの係数を振った場合の車速の変化を示すグラフである。
【図１４】図１４（ａ）は、本発明の第２の実施の形態の比較例に係る完全積分の場合の駆動軸トルクの変化を示すグラフである。図１４（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る不完全積分の場合の駆動軸トルクの変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００１２】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置は、電気自動車（ＥＶ）等の電動車両に搭載可能である。本発明の第１の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置は、図１に示すように、目標駆動力設定手段１１、除算手段１２、遅れ補償手段１４、目標速度演算手段１５、補正量演算手段２０及び指令値演算手段１９を備える。指令値演算手段１９には制御対象であるプラント３０が接続されている。
【００１３】
プラント３０は、電動車両の駆動系であり、図２に示すように、モータ３１と、モータ３１に出力軸３２及び駆動軸３３を介して連結された車輪３４を有する。モータ３１の回転は、図１に示した指令値演算手段１９により演算されるモータトルク指令値ＴＭにより制御される。電動車両の駆動系において、モータ３１を回転させたときに、駆動軸３３のねじれにより振動（ねじれ振動）が生じる。図２では、駆動軸３３のねじれをばね形状で模式的に示している。このねじれ振動を抑制するために、指令値演算手段１９がモータトルク指令値を演算する際に補正が行われる。
【００１４】
図１に示した目標駆動力設定手段１１は、運転者のアクセルペダル操作に対応する要求駆動力Ｔｒに基づいて目標駆動力ＴＤ＊［Ｎｍ］を設定する。目標駆動力ＴＤ＊は分岐して、除算手段１２及び遅れ補償手段１４にそれぞれ入力される。
【００１５】
除算手段１２は、目標駆動力設定手段１１により設定された目標駆動力ＴＤ＊を減速機（図示省略）の減速比Ｎで除算する。除算後の目標駆動力は補正前のモータトルク指令値（第１のモータトルク指令値）であり、指令値演算手段１９に入力される。
【００１６】
一方、遅れ補償手段１４は、目標駆動力設定手段１１により設定された目標駆動力ＴＤ＊に対して積分を行い、プラント３０におけるモータトルク指令値ＴＭから実際のモータトルクまでの遅れを補償する。遅れ補償手段１４の伝達関数Ｇｄ（ｓ）は、例えば以下の式（１）で表すことができる。
【００１７】
Ｇｄ（ｓ）＝１／（０．００１ｓ＋１）  …（１）
ここで、ｓはラプラス演算子である。なお、遅れ補償手段１４は省略してもよい。その場合、目標駆動力設定手段１１により設定された目標駆動力ＴＤ＊が目標速度演算手段１５に直接入力される。
【００１８】
目標速度演算手段１５は、遅れ補償手段１４により遅れが補償された目標駆動力、又は遅れ補償手段１４が省略された場合には目標駆動力設定手段１１により設定された目標駆動力ＴＤ＊に対して積分を行い、理想車両モデルのモータの回転速度を目標回転速度として演算する。理想車両モデルは、車両駆動系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である。理想車両モデルの伝達特性（伝達関数）Ｇｍ（ｓ）は、例えば以下の式（２）で表すことができる。
【００１９】
Ｇｍ（ｓ）＝１／（ＪＴＮｓ）  …（２）
ここで、ＪＴ［Ｎｍｓ２］はモータ軸換算総合イナーシャ（慣性モーメント）であり、Ｎは減速比であり、ｓはラプラス演算子である。目標回転速度は補正量演算手段２０に入力される。
【００２０】
補正量演算手段２０は、目標速度演算手段１５により演算された目標回転速度及びプラント３０内のモータ３１の実際の回転速度（以下、「実回転速度」という。）ωＭ［ｒａｄ／ｓ］に基づいて、第１のモータトルク指令値に対する補正量を演算する。実際の回転速度ωＭは、例えばプラント３０内のモータ３１の出力軸３２に取り付けられた回転速度検出手段１３により検出可能である。
【００２１】
補正量演算手段２０により演算される補正量は、上述したような駆動系に生じるねじれ振動を抑制するためのものである。補正量は、目標回転速度と実回転速度ωＭとの偏差が０又は小さくなるように、且つ外乱トルク成分を除去するように演算される。本発明の第１の実施の形態においては、外乱トルク成分とは、空気抵抗等の走行抵抗トルク成分と、ブレーキ操作による制動トルク成分を意味する。
【００２２】
補正量演算手段２０は、偏差演算手段１６、乗算手段１７及び外乱除去手段１８を有する。偏差演算手段１６は、目標速度演算手段１５により演算された目標回転速度から、回転速度検出手段１３により検出された実回転速度ωＭを減算することにより、目標回転速度と実回転速度との偏差を演算する。目標回転速度と実回転速度との偏差は、乗算手段１７に入力される。
【００２３】
乗算手段１７は、偏差演算手段１６により演算された偏差に比例ゲインＫ（例えばＫ＝２）を乗算することにより、駆動系に生じるねじれ振動を抑制するための補正量（第１の補正量）を演算する。比例ゲインＫの値は適宜設定可能である。第１の補正量は、目標回転速度と実回転速度ωＭの偏差を０とするか又は小さくするものである。第１の補正量は外乱除去手段１８に入力される。
【００２４】
外乱除去手段１８は、乗算手段１７により演算された第１の補正量に対して動的な補正処理（フィルタ処理）を行い、外乱トルク成分を除去する。外乱除去手段１８は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）により第１の補正量の高域側を通過させ、低域側を遮断して、第１の補正量に含まれている外乱トルク成分を除去することにより最終的な補正量（第２の補正量）を演算する。
【００２５】
ハイパスフィルタは、以下の式（３），（４）で表すような伝達関数Ｇｈ１（ｓ）、Ｇｈ２（ｓ）を用いることができる。
【００２６】
Ｇｈ１（ｓ）＝ｓ／（ｓ＋ωＨＰＦ）  …（３）
Ｇｈ２（ｓ）＝ｓ２／（ｓ＋ωＨＰＦ）２  …（４）
式（３），（４）において、ｓはラプラス演算子であり、ωＨＰＦ［ｒａｄ／秒］はカットオフ周波数である。カットオフ周波数ωＨＰＦを大きくするほど、より広い周波数帯域の外乱トルク成分を除去することができるが、ねじれ振動の抑制効果（振動抑制性能）は逆に低下するというトレードオフの関係がある。このため、外乱トルク成分の除去と、振動抑制性能とが両立するような値に設定することが好ましい。
【００２７】
ハイパスフィルタのカットオフ周波数ωＨＰＦは、例えば０．３Ｈｚとすることで、ねじれ振動の周波数（例えば１０Ｈｚ近辺）を通過させつつ、ねじれ振動の周波数に対して相対的に周波数が小さい外乱トルク成分を遮断することができる。ハイパスフィルタを通過したねじれ振動成分についてはそれを打ち消すための補正量が演算される。一方、外乱トルク成分はハイパスフィルタで遮断されるので、外乱トルク成分を打ち消す分の補正は行われない。
【００２８】
指令値演算手段１９は、除算手段１２により演算された第１のモータトルク指令値に、外乱除去手段１８により外乱トルク成分を除去した補正量を加算することにより、車両を駆動するモータの最終的なモータトルク指令値（第２のモータトルク指令値）ＴＭ［Ｎｍ］を演算する。モータトルク指令値ＴＭはプラント３０に入力され、モータトルク指令値ＴＭに一致又追従するようにモータトルクを発生させてモータ３１を回転させる。また、運転者のブレーキ操作によるブレーキ操作による制動トルクＦＢ［Ｎ］もプラント３０に入力される。
【００２９】
図３（ａ）に、ハイパスフィルタを用いない点のみが本発明の第１の実施の形態に係る構成と異なる比較例において、一定の目標駆動力を与え続けたときの目標駆動力及び実際の駆動力を示し、図３（ｂ）には同じ条件での車速のシミュレーション結果を示す。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、時間が経過して車速が増加するにつれて空気抵抗等の走行抵抗が増加するが、ハイパスフィルタがない場合にはこの走行抵抗を打ち消すように駆動力が余計に増大するため、目標駆動力と実際の駆動力との乖離が大きくなることが分かる。
【００３０】
これに対して、図４（ａ）に、本発明の第１の実施の形態に係るハイパスフィルタを用いた構成において、一定の目標駆動力を与え続けたときの目標駆動力及び実際の駆動力を示し、図４（ｂ）には同じ条件での車速のシミュレーション結果を示す。本発明の第１の実施の形態によれば、補正量から走行抵抗成分が除去されているので、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように時間が経過して車速が増加しても、目標駆動力と実際の駆動力との乖離が小さく、目標駆動力に対して実際の駆動力が追従していることが分かる。
【００３１】
また、上り坂の場合でも、本来であれば走行抵抗により自然に減速するはずであるのに、比較例のようにハイパスフィルタがない場合には、減速しないように駆動力が増加する。このように、これに対して、本発明の第１の実施の形態によれば、ハイパスフィルタを用いて補正量から走行抵抗トルク成分が除去されているので、上り坂に入れば自然に減速することができる。
【００３２】
図５（ａ）に、ハイパスフィルタを用いない点のみが本発明の第１の実施の形態に係る構成と異なる比較例において、６秒時点でアクセルオフし、１０秒時点でブレーキオンしたときの目標駆動力及び実際の駆動力を示し、図５（ｂ）には同じ条件での車速のシミュレーション結果を示す。比較例のようにハイパスフィルタがない場合には、減速するためにブレーキを踏んだとき、減速しないようにモータトルクが増加する。このため、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、１０秒時点でブレーキがオンした後は、目標駆動力と実際の駆動力との乖離が大きくなり、運転者が意図した減速が得られない。
【００３３】
これに対して、図６（ａ）に、本発明の第１の実施の形態に係るハイパスフィルタを用いた構成において、６秒時点でアクセルオフし、１０秒時点でブレーキオンしたときの目標駆動力及び実際の駆動力を示し、図６（ｂ）には同じ条件での車速のシミュレーション結果を示す。本発明の第１の実施の形態によれば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、１０秒時点でブレーキがオンした後も目標駆動力と実際の駆動力との乖離が比較例と比べて小さく、目標駆動力に対して実際の駆動力が追従できていることが分かる。
【００３４】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、式（３），（４）のそれぞれの伝達関数のハイパスフィルタにおいて、カットオフ周波数ωＨＰＦを振った際の性能を示す。Ｔｄ１は０秒時点でアクセルを踏んだ直後、Ｔｄ２は６秒時点でアクセルオフした直後、Ｔｄ３は１０秒時点でブレーキオンした直後における目標駆動力と実際の駆動力との乖離（差分）の最大値である。Ｔｄ３については１０倍した値を示す。Ｔｄ１，Ｔｄ２は駆動系に生じるねじれ振動に起因する差分であり、Ｔｄ３は制動トルクに起因する差分である。図７（ａ）及び図７（ｂ）から、カットオフ周波数ωＨＰＦを大きくすると、Ｔｄ３が小さくなるが、Ｔｄ１，Ｔｄ２は大きくなることが分かる。
【００３５】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る構成において、式（４）に示す伝達関数のハイパスフィルタを用いて、カットオフ周波数ωＨＰＦを２ｒａｄ／ｓとした場合であって、６秒時点でアクセルオフし、１０秒時点でブレーキオンしたときの目標駆動力及び実際の駆動力を示す。図８の点線の円で囲んだ３つの領域における目標駆動力と実際の駆動力との乖離（差分）の最大値Ｔｄ１，Ｔｄ２、Ｔｄ３が、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示したＴｄ１，Ｔｄ２、Ｔｄ３に対応する。
【００３６】
ハイパスフィルタのカットオフ周波数ωＨＰＦは、ねじれ振動周波数（１０Ｈｚ程度）よりも小さい値とすれば、ねじれ振動周波数と同程度の周波数となる、ねじれ振動を抑制するための補正量を減衰させずに通過させることができる。一方、機械式ブレーキによる制動力や走行抵抗の外乱トルク成分には、ねじれ振動周波数よりも小さい周波数成分が多く含まれている。よって、ハイパスフィルタのカットオフ周波数ωＨＰＦを、ねじれ振動周波数（１０Ｈｚ程度）よりも小さく、且つ、外乱トルク成分を十分減衰させる程度の値に設定することが好ましい。一般的な車両駆動系で調整を行ったところ、ハイパスフィルタのカットオフ周波数ωＨＰＦは０．３Ｈｚ程度が適当であった。
【００３７】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、理想車両モデルを用いて目標回転速度を演算し、目標回転速度と実回転速度との偏差を０又は小さくするように補正量を演算することにより、駆動系に生じるねじれ振動を抑制することができる。更には、外乱除去手段１８が補正量から外乱トルク成分を除去することにより、特許文献１に記載のような入力トルク推定器を用いることなく、簡単な構成で、特定が難しい外乱トルク（外的速度変化要因）に起因するトルク変動を抑制することができ、目標駆動力と実際の駆動力との乖離を抑制することができる。
【００３８】
（変形例）
なお、図１に示した構成では、外乱除去手段１８が乗算手段１７の後段に設けられていたが、図９に示すように、外乱除去手段１８が乗算手段１７の前段であって、偏差演算手段１６と乗算手段１７との間に設けられていてもよい。この場合でも図１に示した構成と同様の効果を得ることができる。即ち、外乱除去手段１８が、目標回転速度と実回転速度との偏差から外乱トルク成分を除去する。その後、乗算手段１７が、外乱除去手段１８により外乱トルク成分を除去した偏差に比例ゲインＫを乗算することにより、図１の構成と同様の補正量を演算することができる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る電動車両の駆動力制御装置は、図１０に示すように、目標速度演算手段１５の伝達特性が、図１に示した構成と異なる。また、図１に示した遅れ補償手段１４が図１０の構成では省略されている。他の構成は、図１に示した構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。なお、図１に示した遅れ補償手段１４が目標速度演算手段１５の前段に設けられていてもよい。
【００４０】
目標速度演算手段１５は、目標駆動力設定手段１１により設定された目標駆動力ＴＤ＊を積分して目標回転速度を算出する積分器である。目標速度演算手段１５が本発明の第１の実施の形態で説明したように純積分を行う純積分器である場合、例えば正の目標駆動力ＴＤ＊が与えられると、時間と共に目標回転速度が増加する。一方の実回転速度ωＭは走行抵抗などで減少することがあり、実回転速度ωＭと目標回転速度とはずれていくが、駆動系に生じるねじれ振動を取るときには、高周波成分しか使わないため、すぐには問題は起きない。
【００４１】
しかしながら、積分器にはビット数によって決まる上限があるため、そのまま演算を続けると、やがて積分結果が上限に達してオーバーフローし、それ以上の積分が行えなくなる。この結果、目標回転速度がそのまま変動しなくなったり、ゼロから再開したりする。また、オーバーフローを回避するため、与えられたビット数で大きな速度までカバーしようとすると、１ビット当たりに割り当てる速度が大きくなってしまい、計算精度が悪化する。
【００４２】
そこで、本発明の第２の実施の形態においては、目標速度演算手段１５を積分値が飽和する積分器（不完全積分器）とする。即ち、目標速度演算手段１５の伝達関数Ｇｍ（ｓ）を、以下の式（５）に表すものとする。
【００４３】
Ｇｍ（ｓ）＝１／ＪＴＮ（ｓ＋ω０）  …（５）
ここで、ＪＴ［Ｎｍｓ２］はモータ軸換算総合イナーシャであり、Ｎは変速機構の減速比であり、ｓはラプラス演算子であり、ω０［ｒａｄ／ｓ］は周波数であり且つ正数である。ここでは、周波数ω０を例えば０．０２ｒａｄ／ｓとする。
【００４４】
図１１のボード線図において、比較例に係る純積分の場合と、実施例に係る不完全積分の場合についての周波数対ゲイン特性を示す。実施例に係る不完全積分の場合では、所定の周波数ω０以下ではゲインが一定になるようにする。
【００４５】
図１２（ａ）は、比較例に係る純積分の場合と、実施例に係る不完全積分の場合について、一定の目標駆動力を与えたときの実際の駆動力の変化を示す。図１２（ａ）から、比較例及び実施例のいずれも、目標駆動力に実際の駆動力が良く追従していることが分かる。
【００４６】
図１２（ｂ）は、比較例に係る純積分の場合と、実施例に係る不完全積分の場合について、一定の目標駆動力を与えたときの目標回転速度の変化を示す。図１２（ｂ）に示すように、比較例では、時間が経過するにつれて積分値が増大していきオーバーフローしてしまうのが分かる。これに対して、実施例ではやがて積分値が飽和し、ある車速以上にはならないため、オーバーフローを防ぐことができることが分かる。
【００４７】
図１３に、ゲインを一定にする周波数ω０を変化させたときの目標車速をそれぞれ示す。実線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３がそれぞれ、ゲインを一定にする周波数ω０が０．０２ｒａｄ／ｓの場合、０．０２ｒａｄ／ｓよりも小さい場合、０．０２ｒａｄ／ｓよりも大きい場合である。ゲインを一定にする周波数ω０が小さすぎる場合には、飽和する車速が大きくなりすぎて、オーバーフローしてしまう。一方、大きすぎる場合には、早く飽和してしまうため、本来計算したいねじれ振動の周波数で真値とのずれが大きくなってしまい、ねじれ振動の抑制効果が低下してしまう。したがって、ゲインを一定にする周波数ω０は、オーバーフローする周波数より大きく、振動抑制能力が低下する周波数より小さく設定することが好ましい。
【００４８】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、０秒時点でアクセルオンしたときの目標駆動力及び実際の駆動力の立ち上がり部分を示す。図１４（ａ）が完全積分の場合であり、図１４（ｂ）が不完全積分の場合である。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、不完全積分とした場合でも、完全積分の場合と同等の振動抑制性能が得られることが分かる。
【００４９】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、目標速度演算手段１５を積分値が飽和する積分器とすることにより、目標回転速度が飽和することがなくなるので、目標回転速度と実回転速度との偏差をとり続けることができる。また、目標速度演算手段１５が、ボード線図の周波数対ゲイン特性において、所定の周波数ω０以下ではゲインが一定になるような特性を持つことにより、簡単な構成で飽和させることができる。また、ゲインが一定になる周波数ω０を、オーバーフローする周波数より大きく、且つ振動抑制能力が低下する周波数より小さく設定することにより、振動抑制効果を落とすことなく、オーバーフローを防ぐことができる。
【００５０】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００５１】
１１…目標駆動力設定手段
１２…除算手段
１３…回転速度検出手段
１４…補償手段
１５…目標速度演算手段
１６…偏差演算手段
１７…振動補正量演算手段
１８…外乱除去手段
１９…指令値演算手段
２０…補正量演算手段
３０…プラント
３１…モータ
３２…出力軸
３３…駆動軸
３４…車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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