(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（９０）の走行用に駆動するモータ（１２）の制御を行うモータ制御装置において、
前記モータの回転速度から制振対象の共振成分を抽出するバンドパスフィルタ（３２）と、
抽出された回転速度の共振成分をトルクの共振成分に変換する変換部（３３）と、
変換された前記トルクに基づき、制振トルクを演算する制振トルク演算部（３４）と、
前記制振トルクを上限値及び下限値で制限する上下限ガード処理部（３５）と、
前記モータの駆動に係るトルク指令値の変化率を演算し、前記変化率に基づき、前記上限値及び前記下限値を変更する上下限ガード変更部（３６）と、
を備えるモータ制御装置。
【請求項２】
前記上下限ガード変更部は、前記変化率の絶対値が増加するに伴い、前記上限値及び前記下限値の絶対値を増加させ、前記上限値及び前記下限値を変更する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記上下限ガード変更部は、変更開始時から許容時間を経過する期間、前記上限値及び前記下限値を変更し、許容時間経過後、前記上限値及び前記下限値の絶対値をベース値に戻す請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行用に駆動するモータの制御を行うモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行用に駆動するモータを搭載したハイブリッド自動車や電気自動車において、車両の発進、加速及び減速時に走行用のモータ駆動に伴う振動が発生することがある。これは、例えば、モータの慣性とドライブシャフトのねじりによる共振が原因とされるものである。この共振によって車両に振動や騒音が発生し、ドライバビリティを悪化させるといった問題が発生する。
【０００３】
特許文献１のモータ制御装置では、モータの回転速度に基づいてドライブシャフトの共振を打ち消すように、モータのトルク指令値を補正する制振フィードバック処理を実施している。また、トルク指令値の補正値の上下限を制限する上下限ガード処理を実施している。
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０８９７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される上下限ガード処理の上限値及び下限値は、予め設定される固有値である。上限値及び下限値の絶対値である上下限ガード値が過小に設定されるとき、トルク指令値を補正する補正値は上下限ガード値で制限される。この場合、共振が大きいとき、補正値は上下限ガード値で制限される。補正値が制限されるため、共振を打ち消す制振効果が弱まる。
【０００６】
一方、共振を打ち消すために、上下限ガード値が過大に設定されるとき、補正値が上下限ガード値で制限されにくい。このため、回転速度センサの異常に起因して共振成分を大きくするような値として演算される等の予期せぬ外乱により補正値が大きくなる場合、トルク指令値が過剰に補正される虞がある。トルク指令値が過剰補正されることで、運転者の意に反して、モータの負荷が急変動する等のモータ制御が不安定になる問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みて創作されたものであり、その目的は、制振効果とモータ制御の安定性とを両立するモータ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】
【０００８】
車両（９０）の走行用に駆動するモータ（１２）の制御を行うモータ制御装置において、バンドパスフィルタ（３２）、変換部（３３）、制振トルク演算部（３４）、上下限ガード処理部（３５）、上下限ガード変更部（３６）を備える。
バンドパスフィルタは、モータの回転速度から制振対象の共振成分を抽出する。
変換部は、抽出された共振成分に基づいて、回転速度からトルクへ変換する。
制振トルク演算部は、トルク指令値を補正する制振トルクを演算する。
【０００９】
上下限ガード処理部は、上限値及び下限値で制振トルクを制限する。
上下限ガード変更部は、モータの駆動に係るトルク指令値の変化率を演算する。また、上下限ガード変更部は、演算された変化率に基づき、上下限ガード処理部の上限値及び下限値を変更する。上下限ガード処理部の上限値及び下限値は、変更開始時から許容時間を経過する期間、変更されるのがより好ましい。
【００１０】
本発明では、上下限ガード変更部がトルク指令値の変化率に基づき、上下限ガード処理部の上限値及び下限値を変更する。これにより、トルク指令値の変化率が変化して、共振が大きくなるとき、上限値及び下限値を大きく変更できる。したがって、共振を打ち消す制振効果を発揮できる。
【００１１】
また、上限値及び下限値を変更できるので、上限値及び下限値の絶対値である上下限ガード値を、モータ制御が不安定とならないように小さく設定することができる。これにより、予期せぬ外乱により制振トルクが大きくなるとき、制振トルクは適切に上下限ガード処理されるため、トルク指令値は過剰補正されることがなくなる。トルク指令値が過剰補正されないため、過剰補正で生じるモータ制御の不安定になることを防止することができる。したがって、制振効果とモータ制御の安定性とが両立して実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態によるモータ制御装置が用いられる駆動システム。
【図２】本発明の一実施形態による制振フィードバック処理部のブロック図。
【図３】本発明の一実施形態による上下限ガード変更部のブロック図。
【図４】本発明の一実施形態によるトルク指令値の変化率の絶対値と変更予定値とのマップ。
【図５】本発明の一実施形態による上下限ガード値の変更についてのフローチャート。
【図６】本発明の一実施形態による上下限ガード値の変更についてのタイムチャート。
【図７】上下限ガード値の変更を実施しない場合のタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明によるモータ制御装置を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態によるモータ制御装置を図１〜図６に示す。
まず、図１を参照して、モータ制御装置により制御される駆動システムの構成を説明すする。
【００１４】
図１に示すように、駆動システム１は、モータとしてのモータジェネレータ１２、クラッチ１４、変速機１５、インバータ２０、バッテリ２５、および、モータ制御装置としてのモータジェネレータ制御部３０等を備える。駆動システム１が搭載される車両９０は、モータジェネレータ１２の駆動力にて走行する、所謂「ＥＶ車両」である。以下、「モータジェネレータ」を「ＭＧ」と記載する。また、図中、制御部を「ＥＣＵ」と記載する。
【００１５】
ＭＧ１２は、バッテリ２５からの電力で駆動されることによりトルクを発生する電動機としての機能、および、車両９０の制動時に駆動されて発電する発電機としての機能を有する。本実施形態のＭＧ１２は、例えば、永久磁石式同期型の３相交流のモータである。以下、ＭＧ１２が電動機として機能する場合を中心に説明する。
【００１６】
ＭＧ１２は、ＭＧ１２の回転速度を検出する回転速度センサ１３が設けられる。回転速度センサ１３は、ＭＧ１２の回転速度を演算する。回転速度センサ１３は、例えば、タコジェネレータやレゾルバを用いる。ＭＧ１２の駆動力は、クラッチ１４を経由して変速機１５に伝達される。
【００１７】
クラッチ１４は、ＭＧ１２と変速機１５との間に設けられ、ＭＧ１２と変速機１５との間の動力伝達を断続可能である。クラッチ１４は、油圧駆動式の油圧クラッチであってもよいし、電磁駆動式の電磁クラッチであってもよい。
【００１８】
変速機１５は、無段階に変速可能な無段変速機（ＣＶＴ）である。変速機１５は、複数段の変速段の中から変速段を段階的に切り替える有段変速機であってもよい。変速機１５の出力軸１６の動力は、ギア機構９１、および、ドライブシャフト９２等を経由して、駆動輪９５に伝達される。本実施形態では、ＭＧ１２から駆動輪９５に至る一連の構成を、パワトレインプラント１００とする。
【００１９】
インバータ２０は、ＭＧ１２とバッテリ２５との間に設けられ、バッテリ２５の直流電力を交流電力に変換してＭＧ１２へ供給する。また、インバータ２０は、ＭＧ１２により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ２５へ供給する。
【００２０】
バッテリ２５は、例えば、ニッケル水素またはリチウムイオン等の充放電可能な二次電池により構成される直流電源である。バッテリ２５に替えて、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置を直流電源として用いてもよい。
【００２１】
ＭＧ制御部３０および車両制御部５０は、いずれもマイコンを主体として構成される。ＭＧ制御部３０および車両制御部５０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。ＭＧ制御部３０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等を経由して、車両制御部５０と情報伝達可能である。
【００２２】
車両制御部５０は、いずれも図示しないアクセルセンサ、シフトスイッチ、ブレーキスイッチ、車速センサ等からの信号を取得し、取得されたこれらの信号等に基づき、車両９０全体の制御を司る。車両制御部５０は、車速等に基づいてＭＧ１２の駆動に係るトルク指令値ｔｒｑ*を演算する。トルク指令値ｔｒｑ*は、ＭＧ制御部３０に出力される。
【００２３】
ＭＧ制御部３０は、後述する補正後トルク指令値ｔｒｑ**に基づき、インバータ２０のスイッチング素子のオンオフ作動を制御することで、ＭＧ１２の駆動を制御する。
ＭＧ制御部３０は、ＭＧ１２のトルク指令値ｔｒｑ*を補正する制振フィードバック処理部３１を含む。制振フィードバック処理部３１は、ＭＧ１２の回転速度に基づいて、制振対象の共振を打ち消すようにＭＧ１２のトルク指令値を補正する。本実施形態では、共振を抑制する制御対象をドライブシャフト９２とする。
【００２４】
図２に示すように、制振フィードバック処理部３１は、バンドパスフィルタ３２、変換部３３、制振トルク演算部３４、上下限ガード処理部３５、上下限ガード変更部３６、トルク補正部３７を有する。
【００２５】
バンドパスフィルタ３２は、回転速度センサ１３で検出したＭＧ１２の回転速度からドライブシャフト９２の共振成分を抽出するバンドパスフィルタ処理を実施する。また、バンドパスフィルタ３２の伝達関数は、例えば、ローパスフィルタ及びハイパスフィルタの組合せから構成される。
【００２６】
変換部３３は、バンドパスフィルタ処理後の回転速度、すなわち、抽出された回転速度の共振成分をトルクの共振成分に変換する。
制振トルク演算部３４は、変換されたトルクの共振成分にゲインＫを乗算して、ドライブシャフト９２の共振を打ち消すために、トルク指令値ｔｒｑ*を補正する制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*を演算する。
【００２７】
上下限ガード処理部３５は、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*の上下限を制限する。制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*に上下限ガード処理を実施し、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*を制限後の制振制限トルクｔｒｑ＿ｆｂ**に演算する。
【００２８】
上下限ガード処理は、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*が上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ以上のとき、制振制限トルクｔｒｑ＿ｆｂ**を上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈとする処理である。また、上下限ガード処理は、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*が下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌ以下のとき、制振制限トルクｔｒｑ＿ｆｂ**を下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌとする処理である。なお、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*が上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ未満、または、下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを超えるとき、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*と制振制限トルクｔｒｑ＿ｆｂ**とは同値である。
【００２９】
上下限ガード変更部３６は、トルク指令値ｔｒｑ*の変化率Ｔｍに基づき、上下限ガード処理部３５の上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更する。
上下限ガード変更部３６は、後述の変更値Ｔｇｒｄを演算する。なお、変更値Ｔｇｒｄは絶対値である。また、上下限ガード変更部３６は、変更値Ｔｇｒｄに基づき、正の変更値Ｔｇｒｄ（＋）と負の変更値Ｔｇｒｄ（−）とを演算する。さらに、上下限ガード変更部３６は、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈを正の変更値Ｔｇｒｄ（＋）に変更し、下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを負の変更値Ｔｇｒｄ（−）に変更する。正の変更値Ｔｇｒｄ（＋）と負の変更値Ｔｇｒｄ（−）とを用いて、上下限ガード処理部３５は、上下限ガード処理を実施する。
【００３０】
トルク補正部３７は、制振制限トルクｔｒｑ＿ｆｂ**を用いて、トルク指令値ｔｒｑ*を補正後トルク指令値ｔｒｑ**に補正する。ＭＧ制御部３０は、補正後トルク指令値ｔｒｑ**をインバータ２０に出力し、ＭＧ１２の駆動を制御する。
【００３１】
上下限ガード変更部３６ついて説明する。
図３に示すように、上下限ガード変更部３６は、微分演算部３６１、絶対値演算部３６２、制限トルクマップ演算部３６３、比較部３６４、タイマ３６５、切り替え部３６６、出力部３６７を含む。
【００３２】
微分演算部３６１は、車両制御部５０で演算されたトルク指令値ｔｒｑ*の変化率Ｔｍを演算する。変化率Ｔｍは、トルク指令値ｔｒｑ*の時間に対する変化値である。変化率Ｔｍは、例えば、数ミリ秒の微小時間に取得するトルク指令値ｔｒｑ*の差分で演算される。変化率Ｔｍを演算するとき、今回取得時のトルク指令値ｔｒｑ*をｔｒｑ*（Ｎ）とし、前回取得時のトルク指令値ｔｒｑ*をｔｒｑ（Ｎ−１）*とする。変化率Ｔｍは以下の式（１）のように表される。
Ｔｍ＝ｔｒｑ（Ｎ）*−ｔｒｑ（Ｎ−１）*          ・・・（１）
【００３３】
絶対値演算部３６２は、微分演算部３６１から取得する変化率Ｔｍの絶対値｜Ｔｍ｜を演算する。
制限トルクマップ演算部３６３は、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜から、上下限ガード値の変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅを演算する。なお、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅも絶対値である。
【００３４】
図４に示すように、例えば、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜が閾値Ｔｍ＿Ａ未満のとき、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅはベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅである。また、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜が閾値Ｔｍ＿Ａ以上、且つ、閾値Ｔｍ＿Ｂ未満のとき、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅはベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅよりも増加するように演算される。さらに、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜が閾値Ｔｍ＿Ｂ以上のときは、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅは最大値Ｔｇｒｄ＿Ｍである。
【００３５】
変化率の絶対値｜Ｔｍ｜から、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅを演算するマップは、任意に設定される。例えば、車両毎に設定される。車両のクラッチ１４の断続状態や変速機１５の変速状態のバラツキにより共振状態が異なるため、マップは、車両毎に設定される。
【００３６】
比較部３６４は、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅと前回取得した変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）とを比較して大きい値を変更値Ｔｇｒｄと設定する。前回取得した変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）は、前回時に設定された変更値である。以下、前回取得した変更値を「前回変更値」と記載する。
【００３７】
タイマ３６５は、切り替え部３６６が取得した変更値Ｔｇｒｄがベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅを超えるとき、時間を計上するタイマカウントアップを実施する。または、タイマ３６５は、タイマが計上する時間をゼロにするタイマクリアを実施する。タイマ３６５が時間を計上した時間をタイマカウント時間ｔ＿ｃとする。
【００３８】
切り替え部３６６は、タイマカウント時間ｔ＿ｃが許容時間ｔ＿ｌｉｍ以下のとき、取得した変更値Ｔｇｒｄを出力部３６７へ出力する。タイマカウント時間ｔ＿ｃが許容時間ｔ＿ｌｉｍを超えるときに、変更値Ｔｇｒｄをベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅに切り替える。切り替えられた変更値Ｔｇｒｄ、すなわち、ベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅを出力部３６７へ出力する。許容時間ｔ＿ｌｉｍは、例えば、ＭＧ１２が不安定とならないように過剰補正が許容される時間である。
【００３９】
出力部３６７は、変更値Ｔｇｒｄに基づき、正の変更値Ｔｇｒｄ（＋）と負の変更値Ｔｇｒｄ（−）とを演算する。さらに、上下限ガード処理部３５の上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈを正の値Ｔｇｒｄ（＋）に変更し、上下限ガード処理部３５の下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを負の値Ｔｇｒｄ（−）に変更する。
【００４０】
次に、図５のフローチャートを参照し、本実施形態による上下限ガード値の変更実施について説明する。フローチャートの説明で、記号「Ｓ」はステップを意味する。
【００４１】
ステップ１では、微分演算部３６１が、式（１）を用いて変化率Ｔｍを演算する。ステップ２では、絶対値演算部３６２が変化率の絶対値｜Ｔｍ｜を演算する。
ステップ３では、制限トルクマップ演算部３６３が、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜から、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅを演算する。
【００４２】
ステップ４で、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅが前回変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）を超えるとき、ステップ５に移行する。ステップ５では、比較部３６４が変更値Ｔｇｒｄを変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅとする。一方、ステップ４で、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅが前回変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）以下であるとき、ステップ６に移行する。ステップ６では、比較部３６４が変更値Ｔｇｒｄを前回変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）とする。
【００４３】
また、ステップ７では、変更値Ｔｇｒｄがベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅを超えるとき、ステップ８へ移行する。ステップ８では、タイマ３６５がタイマカウントアップを実施する（Ｓ８）。一方、ステップ７で、変更値Ｔｇｒｄがベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅ以下であるとき、ステップ９へ移行する。ステップ９では、タイマ３６５がタイマクリアを実施する。
【００４４】
さらに、ステップ１０で、タイマカウント時間ｔ＿ｃが許容時間ｔ＿ｌｉｍを超えるとき、すなわち、ｔ＿ｃ＞ｔ＿ｌｉｍ  のとき、ステップ１１へ移行する。ステップ１１では、切り替え部３６６が変更値Ｔｇｒｄをベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅとする。一方、ステップ１０で、タイマカウント時間ｔ＿ｃが許容時間ｔ＿ｌｉｍ以下であるとき、変更値Ｔｇｒｄはベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅに切り替えず終了（エンド）する。
【００４５】
図６のタイムチャートを参照して、本実施形態の上下限ガード変更部３６について説明する。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の横軸は時刻ｘで共通する。
図６（ａ）に示すように、トルク指令値ｔｒｑ*は、時刻ｘ０から増加し始め、時刻ｘ３以降に、一定値で安定する。
図６（ｂ）に示すように、時刻ｘ１に、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜が閾値Ｔｍ＿Ａ以上となる。また、時刻ｘ２に、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜が閾値Ｔｍ＿Ｂに達する。さらに、時刻ｘ２以後に、閾値Ｔｍ＿Ｂ以下となる。
【００４６】
図６（ｃ）に示すように、時刻ｘ１以前は、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜が閾値Ｔｍ＿Ａ未満のため、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅは、ベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅである。時刻ｘ１に変化率の絶対値｜Ｔｍ｜が閾値Ｔｍ＿Ａ以上となるため、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅは増加する。時刻ｘ２に、変化率に絶対値｜Ｔｍ｜が閾値Ｔｍ＿Ｂとなるため、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅは、最大値Ｔｇｒｄ＿Ｍとなる。時刻ｘ２以後、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅは最大値Ｔｇｒｄ＿Ｍ以下である。
【００４７】
図６（ｄ）に示すように、時刻ｘ１以前、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂはゼロで、時刻ｘ１に、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂは大きく変動する。また、時刻ｘ１以前、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅがベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅであり、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅ、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅ及び前回変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）がベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅで等しくなる。したがって、変更値Ｔｇｒｄは、前回変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）となり、変更値Ｔｇｒｄは、ベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅである。
【００４８】
時刻ｘ１に、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜が増加に伴い、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅが増加する。したがって、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅは前回変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）より大きくなる。このため、変更値Ｔｇｒｄは、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅとなり、Ｔｇｒｄは増加する。このとき、変更値Ｔｇｒｄは、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜が増加に伴い、増加させる。
【００４９】
時刻ｘ２に、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅが最大値Ｔｇｒｄ＿Ｍで、変更値Ｔｇｒｄも最大値である。時刻ｘ２以後、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅは最大値Ｔｇｒｄ＿Ｍ以下で、前回変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）は最大値Ｔｇｒｄ＿Ｍである。したがって、時刻ｘ２以後、変更予定値Ｔｇｒｄ＿ｐｒｅは前回変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）以下である。このため、変更値Ｔｇｒｄは、前回変更値Ｔｇｒｄ（Ｎ−１）となり、最大値Ｔｇｒｄ＿Ｍである。
【００５０】
また、時刻ｘ１に、変更値Ｔｇｒｄがベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅを超え、タイマ３６５がタイマカウントアップを実施する。時刻ｘ１から許容時間ｔ＿ｌｉｍを経過するまでの時間、タイマカウントアップは継続される。時刻ｘ４に、切り替え部３６６が変更値Ｔｇｒｄを、ベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅに切り替える。つまり、変更値Ｔｇｒｄは、変更開始時から許容時間の間、変更され、許容時間ｔ＿ｌｉｍ経過後、ベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅに戻される。許容時間ｔ＿ｌｉｍは、時刻ｘ１と時刻ｘ４との間で表される。時刻ｘ４以後、変更値Ｔｇｒｄがベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅであり、上下限ガード処理が適切にされる。
【００５１】
このように、変化率Ｔｍに基づいて上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌが変更される。変更時から許容時間ｔ＿ｌｉｍの間、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*が制限されにくく、制振効果が発揮されている。
（効果）
【００５２】
図７のタイムチャートを参照し、比較例として、本実施形態のベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅに相当する上下限ガード値のみをもつ上下限ガード処理、例えば、特許文献１に記載するような上下限ガード処理をする場合を説明する。図７（ａ）及び（ｂ）は、図６（ａ）及び（ｂ）と同様である。また、図７（ｃ）に横軸に時刻ｘを示し、縦軸に制振トルクを示す。
【００５３】
図７（ｃ）に示すように、上下限ガード値をベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅで一定値とする。また、ベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅの正の値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅ（＋）を上限値とし、ベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅの負の値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅ（−）を下限値とする。時刻ｘ１０からｘ２０の間の制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*が正の値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅ（＋）以上のため、制振制限トルクｔｒｑ＿ｆｂ**は、正の値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅ（＋）である。また、時刻ｘ３０からｘ４０の間の制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*は、負の値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅ（−）を以下のため、制振制限トルクｔｒｑ＿ｆｂ**は、負の値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅ（−）である。
【００５４】
図７のように、ベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅが固定値であって、比較的小さい値に設定される場合、共振が大きいとき、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*は、上下限ガード処理により制限される。このため、制振効果が弱まる。
【００５５】
図示はしていないが、十分な制振効果を発揮すべく、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*が上下限ガード処理で制限されないようにベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅを比較的大きく設定する。このとき、予期せぬ外乱により制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*が上下限ガード処理で制限されにくく、トルク指令値ｔｒｑ*は過剰補正される虞がある。トルク指令値ｔｒｑ*の過剰補正により、モータ制御が不安定になる。
【００５６】
それに対し、本実施形態では、上下限ガード変更部３６がトルク指令値ｔｒｑ*の変化率Ｔｍに基づき、上下限ガード処理部３５の上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更する。これにより、トルク指令値ｔｒｑ*の変化率Ｔｍが変化して、共振が大きくなるとき、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更できるので共振を打ち消す制振効果を発揮できる。
【００５７】
また、変化率が増加するに伴い、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを増加させるように変更する。変化率Ｔｍが増加するときは、共振が大きくなるときである。変化率Ｔｍが変化するときは、例えば、車両が加速または減速するときであり、運転者が振動を感じやすいときである。したがって、変化率Ｔｍに基づき、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更することで、ドライバビリティを向上させることもできる。
【００５８】
さらに、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更できるので、ベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅをモータ制御が不安定とならないように小さく設定することができる。これにより、予期せぬ外乱が生じた場合、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*は上下限ガード処理で制限されるため、トルク指令値ｔｒｑ*が過剰補正されることがなくなる。このため、過剰補正で生じるモータ制御の不安定になることを防止することができる。したがって、制振効果とモータ制御の安定性とが両立することができる。
【００５９】
上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更開始時から許容時間ｔ＿ｌｉｍの間、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更することで、過剰補正で生じるモータ制御の不安定になることを効果的に防止することができる。
【００６０】
上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更開始時から許容時間ｔ＿ｌｉｍの間、トルク指令値ｔｒｑ*の過剰補正は許容される。過剰補正が許容されないとき、すなわち、変更開始時から許容時間ｔ＿ｌｉｍが経過したとき、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌがモータ制御を不安定にさせないようにベース値に変更される。したがって、上下限ガード処理を適切にすることができ、過剰補正を効果的に防ぐことができる。
【００６１】
以上詳述したように、車両９０の駆動源としてＭＧ１２を制御するモータ制御装置において、バンドパスフィルタ３２、変換部３３、制振トルク演算部３４、上下限ガード処理部３５、上下限ガード変更部３６を備える。
バンドパスフィルタ３２は、モータの回転速度から制振対象の共振成分を抽出する。
変換部３３は、抽出された共振成分に基づいて、回転速度からトルクへ変換する。
制振トルク演算部３４は、トルク指令値ｔｒｑ*を補正する制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*を演算する。
【００６２】
上下限ガード処理部３５は、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌで、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*の上下限を制限する。
上下限ガード変更部３６は、ＭＧ１２の駆動に係るトルク指令値ｔｒｑ*の変化率Ｔｍを演算する。演算された変化率Ｔｍに基づき、上下限ガード処理部３５の上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更する。
【００６３】
本実施形態では、上下限ガード変更部３６がトルク指令値ｔｒｑ*の変化率Ｔｍに基づき、上下限ガード処理部３５の上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更する。これにより、共振が大きいときに、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更できるので、共振を打ち消す制振効果を発揮できる。
【００６４】
また、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更できるので、モータ制御を不安定にさせないようにベース値Ｔｇｒｄ＿ｂａｓｅを小さく設定することができる。これにより、予期せぬ外乱により制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*が大きくなるとき、制振トルクｔｒｑ＿ｆｂ*は上下限ガード処理される。このため、トルク指令値ｔｒｑ*は過剰補正されることがなくなる。トルク指令値ｔｒｑ*は過剰補正されないため、過剰補正で生じるモータ制御の不安定になることを防止することができる。したがって、制振効果とモータ制御の安定性とが両立して実現される。
【００６５】
上下限ガード変更部３６は、変化率の絶対値｜Ｔｍ｜が増加するに伴い、変更値Ｔｇｒｄを増加させ、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更する。これにより、変化率Ｔｍが増加するときは、共振が大きくなるときである。変化率Ｔｍが変化するときは、例えば、車両が加速または減速するときであり、運転者が振動を感じやすいときである。したがって、変化率Ｔｍに基づき、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更することで、ドライバビリティを向上させることもできる。
【００６６】
上下限ガード変更部３６は、変更開始時から許容時間ｔ＿ｌｉｍを経過する期間、上限値Ｔｇｒｄ＿Ｈ及び下限値Ｔｇｒｄ＿Ｌを変更し、許容時間経過後、変更値Ｔｇｒｄをベース値に戻す。これにより、過剰補正で生じるモータ制御の不安定になることを効果的に防止することができる。
【００６７】
（その他実施形態）
（ア）上下限ガード変更部は、トルク指令値にフィルタ処理を実施し、フィルタ処理後のトルク指令値の変化率に基づき、上下限ガード処理部の上限値及び下限値を変更してもよい。例えば、トルク指令値に、ドライブシャフトの共振成分を減衰させるインバースフィルタ処理を実施してもよい。本実施形態と同様の効果を奏する。
【００６８】
（イ）変更する上限値及び下限値をそれぞれ設定してもよい。本実施形態では、共通の絶対値を用いて上限値及び下限値を演算したが、上限値及び下限値をそれぞれの絶対値で演算してもよい。本実施形態と同様の効果を奏する。
（ウ）上下限ガード処理部に、上下限ガード変更部の機能を備えて、上下限ガード処理部３５と上下限ガード変更部３６を１つに集約してもよい。これにより、構成がコンパクト化される。
【００６９】
（エ）車両は、駆動源としてＭＧ１２に加えてエンジンを備える、所謂ハイブリッド車両や、バッテリに替えて燃料電池を用いる燃料電池車両であってもよい。また、モータ駆動システムによって駆動される永久磁石式同期型の３相交流のモータは、どのようなモータでもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１２・・・モータ（モータジェネレータ）、
３２・・・バンドパスフィルタ、
３３・・・変換部、
３４・・・制振トルク演算部、
３５・・・上下限ガード処理部、
３６・・・上下限ガード変更部、
９０・・・車両。
【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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