(57)【要約】【課題】  この発明は、出力可変システムの制御装置に関し、目標出力が定まった時点で、システムに対する入力を、その目標出力を発生させるための値に精度良く設定することを目的とする。【解決手段】  入出力履歴記憶部２４は可変出力システム１０の入出力履歴（時刻t-1以前のトルク指令値Tqと電動機回転速度Nmの履歴）とを記憶する。係数演算部２６は、その入出力履歴に基づいてTqとNmの間に成立する線形モデルを算出する。回転速度予測部２８は、上記の入出力履歴を線形モデルに当てはめて時刻tにおけるNm(t)を予測する。トルク指令値演算部２２は、上記の入出力履歴、線形モデル、およびNm(t)に基づいて、電動機回転速度Nmを目標電動機回転速度Nm_targetと一致させるためのトルク指令値Tq(t)を算出し、その値を時刻tにおける入力指令値として出力する。【選択図】      図１
2005301661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の装置を含み、最前段の装置に供給された入力に応じた出力を最後段の装置から発する機能を有する可変出力システムの制御装置であって、
前記入力の履歴と前記出力の履歴とを記憶する入出力履歴記憶手段と、
前記入力の履歴と前記出力の履歴とに基づいて、前記入力と前記出力との間に成立する線形モデルの係数を算出する線形モデル係数算出手段と、
目標出力と、前記線形モデルにより算出される推定出力との差を一要素とする評価関数の値が判定値を下回るように、時刻t以前の複数の入力と、時刻t以前の複数の出力と、前記目標出力との関係を規定する関係式を、前記線形モデルの係数を用いて設定する関係式設定手段と、
時刻t以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の入力と、目標出力とを、前記関係式に代入することにより時刻tにおける入力(t)を算出する入力(t)算出手段と、
前記入力(t)を入力指令値として前記最前段の装置に供給する入力指令値供給手段と、
を備えることを特徴とする可変出力システムの制御装置。
【請求項２】
時刻t-1以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の出力とを、前記入出力履歴記憶手段から読み出す履歴読み出し手段と、
時刻t-1における出力(t-1)を時刻tにおける出力(t)と近似する出力近似手段と、
時刻tにおける目標出力を検知する目標出力検知手段とを備え、
前記入力(t)算出手段は、時刻t-1以前の入出力の履歴値と、近似により得られた時刻tにおける出力(t)と、時刻tにおける目標出力とを前記関係式に代入することにより前記入力(t)を算出することを特徴とする請求項１記載の可変出力システムの制御装置。
【請求項３】
時刻t-1以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の出力とを、前記入出力履歴記憶手段から読み出す履歴読み出し手段と、
時刻t-1以前の入出力の履歴値を前記線形モデルに当てはめることにより、時刻tにおける出力(t)を推定する出力推定手段と、
時刻tにおける目標出力を検知する目標出力検知手段とを備え、
前記入力(t)算出手段は、時刻t-1以前の入出力の履歴値と、推定により得られた時刻tにおける出力(t)と、時刻tにおける目標出力とを前記関係式に代入することにより前記入力(t)を算出することを特徴とする請求項１記載の可変出力システムの制御装置。
【請求項４】
時刻t以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の出力とを、前記入出力履歴記憶手段から読み出す履歴読み出し手段と、
時刻t+1における目標出力を検知する目標出力検知手段とを備え、
前記入力(t)算出手段は、時刻t以前の出力の履歴値と、時刻t-1以前の入力の履歴値と、時刻t+1における目標出力とを前記関係式に代入することにより前記入力(t)を算出し、
前記入力指令値供給手段は、当該入力(t)を時刻t+1における入力指令値として前記最前段の装置に供給することを特徴とする請求項１記載の可変出力システムの制御装置。
【請求項５】
前記評価関数は、前記出力の変化速度をも一要素とする関数であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の可変出力システムの制御装置。
【請求項６】
前記評価関数は、前記出力の変化速度と、出力変化反映ゲインγ１との乗算値を一要素とする関数であり、
前記出力変化反映ゲインγ１を変更する出力変化反映ゲイン変更手段を備えることを特徴とする請求項５記載の可変出力システムの制御装置。
【請求項７】
前記評価関数は、前記入力の変化速度をも一要素とする関数であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の可変出力システムの制御装置。
【請求項８】
前記評価関数は、前記入力の変化速度と、入力変化反映ゲインγ２との乗算値を一要素とする関数であり、
前記入力変化反映ゲインγ２を変更する入力変化反映ゲイン変更手段を備えることを特徴とする請求項７記載の可変出力システムの制御装置。
【請求項９】
前記可変出力システムは、電動機と、当該電動機の駆動装置とを含み、
前記入力は、前記駆動装置に供給される、前記電動機に対するトルク指令値であり、
前記出力は、前記電動機の回転速度であり、
前記目標出力は、前記電動機の回転速度の目標値であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載の可変出力システムの制御装置。
【請求項１０】
前記可変出力システムは、電動機と、当該電動機の駆動装置と、前記電動機の回転を一定の減速比で伝達する回転伝達機構と、当該回転伝達機構により回動される車輪とを含み、
前記入力は、前記駆動装置に供給される、前記電動機に対するトルク指令値であり、
前記出力は、前記車輪の回転速度であり、
前記目標出力は、前記車輪の回転速度の目標値であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載の可変出力システムの制御装置。
【請求項１１】
前記可変出力システムは、電動機と、当該電動機の駆動装置と、前記電動機の回転を可変の減速比で伝達する回転伝達機構と、当該回転伝達機構により回動される車輪とを含み、
前記入力は、前記駆動装置に供給される、前記電動機に対するトルク指令値であり、
前記出力は、前記車輪の回転速度を、前記回転伝達機構の減速比で修正した値であり、
前記目標出力は、前記車輪の回転速度を前記回転伝達機構の減速比で修正した値に対する目標値であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載の可変出力システムの制御装置。
【請求項１２】
前記車輪の目標回転速度を、前記回転伝達機構の減速比で修正することにより、前記車輪の回転速度を前記回転伝達機構の減速比で修正した値に対する目標値に変換する目標変換手段を備えることを特徴とする請求項１１記載の可変出力システムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、出力可変システムの制御装置に係り、特に、最前段の装置に供給された入力に応じた出力を最後段の装置から発する機能を有する可変出力システムの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０００−２１７２０９号公報には、電動機を含む実プラントを制御するための制御装置が開示されている。上記従来の制御装置は、実プラントの伝達関数GR(s)に近似した伝達関数G(s)を有するプラントモデルと、その伝達関数G(s)の逆関数G-1(s)に基づいて構成されるフィードフォワード制御手段とを用いて実現されている。
【０００３】
実プラントは、与えられた入力を伝達関数GR(s)で伝達して出力を発生する。これに対して、プラントモデルの逆関数G-1(s)によれば、実プラントに発生させようとする出力を基礎として、その出力を発生させるための入力を算出することが可能である。つまり、実プラントの目標出力が定まった場合に、その目標出力を上記の逆関数G-1(s)に供給すれば、その目標出力を発生させるための入力を定めることが可能である。
【０００４】
上述した従来の制御装置は、このような手法により定められる入力を実プラントに与えることとしている。この場合、実プラントに供給される入力が、目標出力を発生させる入力とされているため、精度の高いフィードフォワード制御を実現することができる。このため、上述した従来の制御装置によれば、応答性に優れた高精度な出力制御を実現することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２１７２０９号公報
【特許文献２】特開２００１−２８８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、実プラントの逆モデルを精度良く作成することは、現実的には極めて困難である。特に、その実プラントが複数の装置を含んでいるような場合には、その逆モデルを精度良く作成することは事実上不可能に近い。
【０００７】
上述した従来の装置では、プラントモデルの逆関数G-1(s)を基礎としてフィードフォワード制御手段を構成しているが、このような逆関数G-1(s)によっては、現実的には、実プラントが発する出力と、その出力を発生させるための入力との関係を正確に表すことはできない。このため、上述した従来の制御装置は、２次なましを取り入れることにより制御の安定化を図ることとしている。そして、このようななましによれば、実プラントの制御性は必然的に悪化する。この点、上述した従来の制御装置は、実プラントに対する入力を最適値に制御して、その出力をフィードフォワード的に目標出力に一致させる機能を実現するうえで、必ずしも最適な制御手法を用いるものではなかった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、可変出力システムの目標出力が定まった時点で、そのシステムに対する入力を、その目標出力を発生させるための値に精度良く設定することのできる可変出力システムの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、複数の装置を含み、最前段の装置に供給された入力に応じた出力を最後段の装置から発する機能を有する可変出力システムの制御装置であって、
前記入力の履歴と前記出力の履歴とを記憶する入出力履歴記憶手段と、
前記入力の履歴と前記出力の履歴とに基づいて、前記入力と前記出力との間に成立する線形モデルの係数を算出する線形モデル係数算出手段と、
目標出力と、前記線形モデルにより算出される推定出力との差を一要素とする評価関数の値が判定値を下回るように、時刻t以前の複数の入力と、時刻t以前の複数の出力と、前記目標出力との関係を規定する関係式を、前記線形モデルの係数を用いて設定する関係式設定手段と、
時刻t以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の入力と、目標出力とを、前記関係式に代入することにより時刻tにおける入力(t)を算出する入力(t)算出手段と、
前記入力(t)を入力指令値として前記最前段の装置に供給する入力指令値供給手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、
時刻t-1以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の出力とを、前記入出力履歴記憶手段から読み出す履歴読み出し手段と、
時刻t-1における出力(t-1)を時刻tにおける出力(t)と近似する出力近似手段と、
時刻tにおける目標出力を検知する目標出力検知手段とを備え、
前記入力(t)算出手段は、時刻t-1以前の入出力の履歴値と、近似により得られた時刻tにおける出力(t)と、時刻tにおける目標出力とを前記関係式に代入することにより前記入力(t)を算出することを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は、第１の発明において、
時刻t-1以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の出力とを、前記入出力履歴記憶手段から読み出す履歴読み出し手段と、
時刻t-1以前の入出力の履歴値を前記線形モデルに当てはめることにより、時刻tにおける出力(t)を推定する出力推定手段と、
時刻tにおける目標出力を検知する目標出力検知手段とを備え、
前記入力(t)算出手段は、時刻t-1以前の入出力の履歴値と、推定により得られた時刻tにおける出力(t)と、時刻tにおける目標出力とを前記関係式に代入することにより前記入力(t)を算出することを特徴とする。
【００１２】
また、第４の発明は、第１の発明において、
時刻t以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の出力とを、前記入出力履歴記憶手段から読み出す履歴読み出し手段と、
時刻t+1における目標出力を検知する目標出力検知手段とを備え、
前記入力(t)算出手段は、時刻t以前の出力の履歴値と、時刻t-1以前の入力の履歴値と、時刻t+1における目標出力とを前記関係式に代入することにより前記入力(t)を算出し、
前記入力指令値供給手段は、当該入力(t)を時刻t+1における入力指令値として前記最前段の装置に供給することを特徴とする。
【００１３】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、前記評価関数は、前記出力の変化速度をも一要素とする関数であることを特徴とする。
【００１４】
また、第６の発明は、第５の発明において、
前記評価関数は、前記出力の変化速度と、出力変化反映ゲインγ１との乗算値を一要素とする関数であり、
前記出力変化反映ゲインγ１を変更する出力変化反映ゲイン変更手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、前記評価関数は、前記入力の変化速度をも一要素とする関数であることを特徴とする。
【００１６】
また、第８の発明は、第７の発明において、
前記評価関数は、前記入力の変化速度と、入力変化反映ゲインγ２との乗算値を一要素とする関数であり、
前記入力変化反映ゲインγ２を変更する入力変化反映ゲイン変更手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、第９の発明は、第１乃至第８の発明の何れかにおいて、
前記可変出力システムは、電動機と、当該電動機の駆動装置とを含み、
前記入力は、前記駆動装置に供給される、前記電動機に対するトルク指令値であり、
前記出力は、前記電動機の回転速度であり、
前記目標出力は、前記電動機の回転速度の目標値であることを特徴とする。
【００１８】
また、第１０の発明は、第１乃至第８の発明の何れかにおいて、
前記可変出力システムは、電動機と、当該電動機の駆動装置と、前記電動機の回転を一定の減速比で伝達する回転伝達機構と、当該回転伝達機構により回動される車輪とを含み、
前記入力は、前記駆動装置に供給される、前記電動機に対するトルク指令値であり、
前記出力は、前記車輪の回転速度であり、
前記目標出力は、前記車輪の回転速度の目標値であることを特徴とする。
【００１９】
また、第１１の発明は、第１乃至第８の発明の何れかにおいて、
前記可変出力システムは、電動機と、当該電動機の駆動装置と、前記電動機の回転を可変の減速比で伝達する回転伝達機構と、当該回転伝達機構により回動される車輪とを含み、
前記入力は、前記駆動装置に供給される、前記電動機に対するトルク指令値であり、
前記出力は、前記車輪の回転速度を、前記回転伝達機構の減速比で修正した値であり、
前記目標出力は、前記車輪の回転速度を前記回転伝達機構の減速比で修正した値に対する目標値であることを特徴とする。
【００２０】
また、第１２の発明は、第１１の発明において、前記車輪の目標回転速度を、前記回転伝達機構の減速比で修正することにより、前記車輪の回転速度を前記回転伝達機構の減速比で修正した値に対する目標値に変換する目標変換手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
第１の発明によれば、可変出力システムの入力の履歴と出力の履歴を記憶することができる。また、それらの履歴に基づいて、入力と出力との間に成立する線形モデルの係数を算出することができる。更に、その線形モデルの係数を用いて、評価関数の値が十分に小さくなるように、時刻t以前の複数の入力と、時刻t以前の複数の出力と、目標出力との関係を規定する関係式を定めることができる。評価関数は、目標出力と線形モデルにより算出される推定出力との差を一要素としているため、上記の関係式によれば、可変出力システムの推定出力が目標出力と一致するように、時刻t以前の複数の入力と、時刻t以前の複数の出力と、目標出力との関係が定められる。本発明によれば、更に、時刻t以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の入力と、目標出力とをその関係式に代入することにより、時刻tにおける入力(t)を算出することができる。つまり、目標出力が定まった時点で、可変出力システムの推定出力をその目標出力に一致させるための入力(t)を算出することができる。そして、その入力(t)が入力指令値として最前段の装置に供給されることにより、可変出力システムの出力は、精度良く目標出力に制御される。
【００２２】
第２の発明によれば、関係式に代入するべきデータのうち、時刻t-1以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の入力とは、入出力履歴記憶手段から読み出される。また、時刻tにおける出力(t)は時刻t-1における出力(t-1)で代用される。これらのデータが、時刻tにおける目標出力と共に関係式に代入されることにより、その目標出力を得るための入力(t)が時刻t以前に算出される。時刻tの時点でその入力(t)が最前段の装置に供給されることにより、システムの出力(t)は、目標出力に近づくように適正に制御される。
【００２３】
第３の発明によれば、関係式に代入するべきデータのうち、時刻t-1以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の入力とは、入出力履歴記憶手段から読み出される。また、時刻tにおける出力(t)は、時刻t-1以前のデータが線形モデルに当てはめられることにより精度良く推定される。これらのデータが、時刻tにおける目標出力と共に関係式に代入されることにより、その目標出力を得るための入力(t)が時刻t以前に算出される。時刻tの時点でその入力(t)が最前段の装置に供給されることにより、システムの出力(t)は、目標出力に近づくように適正に制御される。
【００２４】
第４の発明によれば、関係式に代入するべきデータのうち、時刻t以前の複数の出力と、時刻t-1以前の複数の入力とは、入出力履歴記憶手段から読み出される。本発明においては、時刻t+1の時点で、それらのデータが、時刻t+1における目標出力と共に関係式に代入される。その結果、その目標出力に対応する入力(t)が算出される。本発明においては、その入力(t)が、時刻t+1における入力指令値として最前段の装置に供給される。その結果、時刻t+1における出力(t+1)は、時刻t+1における目標出力に向けて適正に制御される。
【００２５】
第５の発明によれば、システムの出力の変化速度をも一要素とする評価関数を用いて関係式を設定することができる。この場合、その関係式は、出力の変化速度が適正値となるように設定される。このため、本発明によれば、出力の変化速度を適正に制御しつつ、その出力を目標出力に近づけることができる。
【００２６】
第６の発明によれば、出力の変化速度と出力変化反映ゲインγ１との乗算値を一要素とする評価関数を用いて関係式を設定すると共に、出力変化反映ゲインγ１を必要に応じて変更することができる。このため、本発明によれば、出力の大きな変化を許容する状態や、その変化を十分に抑制する状態などを、要求に応じて適宜実現することができる。
【００２７】
第７の発明によれば、システムの入力の変化速度をも一要素とする評価関数を用いて関係式を設定することができる。この場合、その関係式は、入力の変化速度が適正値となるように設定される。このため、本発明によれば、入力の変化速度を適正に制御しつつ、システムの出力を目標出力に近づけることができる。
【００２８】
第８の発明によれば、入力の変化速度と入力変化反映ゲインγ２との乗算値を一要素とする評価関数を用いて関係式を設定すると共に、入力変化反映ゲインγ２を必要に応じて変更することができる。このため、本発明によれば、入力の大きな変化を許容する状態や、その変化を十分に抑制する状態などを、要求に応じて適宜実現することができる。
【００２９】
第９の発明によれば、電動機とその駆動装置とを含む可変出力システムを制御することができる。このシステムにおいて、駆動装置に供給するトルク指令値と電動機の回転速度との関係は、線形モデルとして扱うことができる。そして、本発明によれば、その線形モデルを基礎とすることにより、電動機の回転速度の目標値が定まった時点で、その目標値を実現するために駆動装置に供給するべき電動機のトルク指令値を適切に設定することができる。
【００３０】
第１０の発明によれば、電動機と、その駆動装置と、電動機の回転を一定の減速比で伝達する回転伝達機構と、その回転伝達機構により回動される車輪とを含む可変出力システムを制御することができる。このシステムにおいて、駆動装置に供給するトルク指令値と車輪の回転速度との関係は、線形モデルとして扱うことができる。そして、本発明によれば、その線形モデルを基礎とすることにより、車輪の回転速度の目標値が定まった時点で、その目標値を実現するために駆動装置に供給するべき電動機のトルク指令値を適切に設定することができる。
【００３１】
第１１の発明によれば、電動機と、その駆動装置と、電動機の回転を可変の減速比で伝達する回転伝達機構と、その回転伝達機構により回動される車輪とを含む可変出力システムを制御することができる。このシステムにおいて、駆動装置に供給するトルク指令値と車輪の回転速度との間に成立する線形の関係は、回転伝達機構の減速比に応じて変化する。但し、このシステムにおいても、上記のトルク指令値と、電動機の回転速度との間、つまり、車輪の回転速度を回転伝達機構の減速比で修正した値との間には、線形モデルで近似できる関係が成立する。そして、本発明によれば、その線形モデルを基礎とすることにより、車輪の回転速度の目標値が定まった時点で、その目標値を実現するためのトルク指令値を適切に設定することができる。
【００３２】
第１２の発明によれば、目標変換手段の機能により、車輪の目標回転速度を、電動機の回転速度の目標値に変換することができる。このため、本発明によれば、回転伝達機構の減速比が可変であるにも関わらず、車輪の目標回転速度を定めることにより、その目標回転速度を実現するためのトルク指令値を適正に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１の構成を説明するためのブロック図である。図１に示す構成には、可変出力システム１０と制御装置１２とが含まれている。可変出力システム１０は、複数の装置を含み、最前段の装置に供給された入力に応じた出力を最高段の装置から発する機能を有するシステムである。本実施形態では、トルク指令−電力変換器１４、インバータ１６、電動機１８および速度検出器２０が可変出力システム１０を構成しているものとする。尚、本実施形態において、可変出力システム１０は、車両に搭載されており、電動機１８の出力トルクは、車両の駆動力として用いられるものとする。
【００３４】
制御装置１２は、コンピュータを含むハードウェアと、そのコンピュータにより実行されるソフトウェアとにより実現されている。より具体的には、制御装置１２は、車両に搭載されるECU（Electronic Control Unit)により実現される。このECUには、可変出力システム１０のトルク指令−電力変換器１４およびインバータ１６をも含めることができる。従って、図１に示す構成は、電動機１８と、速度検出器２０と、ECUとにより実現することが可能である。
【００３５】
トルク指令−電力変換器１４は、可変出力システム１０の最前段に配置されており、制御装置１２からトルク指令値Tqの供給を受けた場合に、そのトルク指令値Tqを所定の規則に従って電力指令値に変換する機能を有している。より具体的には、ここでは、トルク指令値Tqが、その指令値Tqと等しいトルクを発生させるために電動機１８に供給するべき電力の指令値に変換される。
【００３６】
トルク指令−電力変換器１４により生成された電力指令値は、インバータ１６に供給される。インバータ１６は、その電力指令値に応じた電力が電動機１８に供給されるように、電動機１８に対して駆動電流を供給することができる。
【００３７】
電動機１８は、インバータ１６から供給される電力を受けて回転し、その供給電力に応じたトルク、つまり、トルク指令−電力変換器１４に供給されるトルク指令値Tqと一致する出力トルクを発生する。
【００３８】
速度検出器２０は、可変出力システムの最後段に配置されており、電動機１８の回転速度Nmを検出する機能を有している。速度検出器２０によって検出された電動機回転速度Nmは、制御装置１２に供給される。
【００３９】
制御装置１２は、トルク指令値演算部２２を備えている。トルク指令値演算部２２には、電動機回転速度Nmの目標値、つまり、目標電動機回転速度Nm_targetに関する指令値が供給される。トルク指令値演算部２２は、例えば時刻t-1の時点で目標電動機回転速度Nm_targetの指令を受けると、その時点で、電動機回転速度Nmを目標電動機回転速度Nm_targetに一致させるためのトルク指令値Tq(t-1)を算出する機能を有している。尚、その算出の手法については、後に詳細に説明する。
【００４０】
トルク指令値演算部２２により算出されたトルク指令値Tq(t-1)は、可変出力システム１０のトルク指令−電力変換器１４に供給されると共に、制御装置１２の内部で入出力履歴記憶部２４にも供給される。入出力記憶部２４には、また、速度検出器２０において検出された電動機回転速度Nmも供給されている。つまり、入出力記憶部２４には、例えば時刻t-1の時点では、その時点で可変出力システム１０に供給されるトルク指令値Tq(t-1)と、その時点で可変出力システム１０から出力される電動機回転速度Nm(t-1)が供給される。
【００４１】
トルク指令値演算部２２は、所定の処理周期間隔でトルク指令値Tqを出力する。これに対応して、入出力履歴記憶部２４には、その処理周期間隔毎にトルク指令値Tqと電動機回転速度Nmとが供給される。入出力履歴記憶部２４は、このようにして供給されるトルク指令値Tqおよび電動機回転速度Nmを、時系列で、データ数が予め設定されている数を超えない範囲で、順次記憶する。その結果、時刻t-1の時点で、入出力履歴記憶部２４には、最新のトルク指令値Tq(t-1)を含む複数の入力履歴Tq(t-1)，Tq(t-2)，・・、並びに最新の電動機回転速度Nm(t-1)を含む複数の出力履歴Nm(t-1)，Nm(t-2)，・・が、入出力履歴として記憶されることになる。
【００４２】
制御装置１２は、係数演算部２６を備えている。係数演算部２６は、可変出力システム１０の入力と出力との間に成立する線形モデルの係数を、そのシステム１０における入出力の履歴に基づいて算出するためのブロックである。
【００４３】
すなわち、可変出力システム１０の入力であるトルク指令値Tqと、その出力である電動機回転速度Nmとの間には、以下に示すような線形モデルによる近似が成立する。
Nm(t+d)=f0・Nm(t)+ f1・Nm(t-1)+ f2・Nm(t-2)+・・・
+g0・Tq(t)+ g1・Tq(t-1)+ g2・Tq(t-2)+・・・    （式１）
但し、上記（式１）中、tは任意のサンプリング時刻であり、(t-n)は時刻tよりn回前のサンプリング時刻である。また、dはシステムの遅れであり、従って、(t+d)は時刻t以前の履歴がシステムの出力Nmに反映される時刻である。更に、fiおよびgi（i＝０，１，２・・）は（式１）の特性を決定する係数である。
【００４４】
上記（式１）により表される線形モデルは、係数fiおよびgiが適切な値に設定されることにより、精度良く可変出力システム１０の特性に合致したものとなる。換言すると、それらの係数fiおよびgiは、可変出力システム１０の入出力履歴（Tq(t)，Tq(t-1)，Tq(t-2)，・・およびNm(t)，Nm(t-1)，Nm(t-2)，・・）を（式１）に代入することで得られるモデル算出値Nm(t+d)が、時刻t+dにおける電動機回転速度Nm(d+1)の実測値と精度良く一致するように設定されれば良いことになる。
【００４５】
係数演算部２６では、上述した原理に従って、新たな出力Nm(t+d)が実測される毎に、入出力履歴に基づいて算出されるモデル算出値Nm(t+d)が、その実測値Nm(t+d)と精度良く合致するように、公知の最小二乗法によって（式１）の係数fiおよびgi（i＝０，１，２・・）を演算する。このため、係数演算部２６によれば、可変出力システム１０の特性を精度良く表す線形モデル（式１）を設定することができる。尚、最小二乗法により係数fiおよびgiを算出する手法は公知の手法であり、具体的には、例えば特開２００４−０５２６３３号公報に開示される手法と同じであるため、ここでは、これ以上の説明は省略する。
【００４６】
制御装置１２は、回転速度予測部２８を備えている。回転速度予測部２８は、サンプリング周期毎に、次のサンプリング時における電動機回転速度Nmを予測するためのブロックである。回転速度予測部２８によれば、具体的には、時刻t-1の時点で、時刻tの時点において生ずると予想される電動機回転速度Nm(t)を予測することができる。
【００４７】
回転速度予測部２８には、係数演算部２６において算出された線形モデルの係数係数fiおよびgi（i＝０，１，２・・）が供給されている。このため、回転速度予測部２８においては、入出力の関係を精度良く表す線形モデル（式１）を用いたモデル演算を行うことができる。より具体的には、回転速度予測部２８は、時刻t-d以前の入出力履歴（Tq(t-d)，Tq(t-d-1)，Tq(t-d-2)，・・およびNm(t-d)，Nm(t-d-1)，Nm(t-d-2)，・・）が得られれば、それらのデータを（式１）に代入することにより、時刻tにおける電動機回転速度Nm(t)を予測することができる。
【００４８】
図１に示すように、回転速度予測部２８には、入出力履歴記憶部２４から、所望の時刻tにおける電動機回転速度Nmを推定するために必要な一連の入出力履歴が供給されている。つまり、時刻tにおける電動機回転速度Nm(t)の推定が求められる場合には、時刻t-d以前の一連の入出力履歴が供給される。このため、回転速度予測部２８は、時刻t-dの後であれば、時刻tの到来に先だって、その時刻tに生ずると予想される電動機回転速度Nm(t)を計算により予測することができる。
【００４９】
入出力履歴記憶部２４に記憶されている入出力履歴は、上述したトルク指令値演算部２２にも供給されている。また、トルク指令値演算部２２には、係数演算部２６において算出された線形モデルの係数fiおよびgi（i＝０，１，２・・）、および回転速度予測部２８において算出された電動機回転速度の予測値も供給されている。
【００５０】
より具体的には、トルク指令値演算部２２には、例えば時刻t-1の時点においては、その時刻以前の入出力履歴（Tq(t-1)，Tq(t-2)，・・およびNm(t-1)，Nm(t-2)，・・）が入出力履歴記憶部２４から供給されており、更に、その次のサンプリング時刻tにおける電動機回転速度Nm(t)の予測値が下遅延速度予測部２８から供給されている。そして、その時点において、入出力の関係を精度良く表すものとして算出されている係数fiおよびgi（i＝０，１，２・・）が、係数演算部２６から供給されている。
【００５１】
［トルク指令値Tqの演算手法］
トルク指令値演算部２２は、上記の如く供給される各種のデータに基づいて、電動機回転速度Nmを目標電動機回転速度Nm_targetに一致させるためのトルク指令値Tqを算出する。より詳細には、トルク指令値演算部２２は、以下に示す評価関数の値Eが所定の判定値を下回るように、具体的には、その値Eがゼロとなるようにトルク指令値Tqを算出する。
【００５２】
E＝［｛Nm_target−Nm(t+d)｝
＋γ１｛Nm(t)−Nm(t-1)｝
＋γ２｛Tq(t)−Tq(t-2)｝］２      ・・・（式２）
【００５３】
但し、上記の評価関数（式２）は、時刻tにおけるトルク指令値Tq(t)を算出する際に用いられる関数である。また、（式２）に含まれるγ１およびγ２は、それぞれ、出力変化反映ゲイン、および入力変化反映ゲインとして、予め設定された固定値である。
【００５４】
評価関数値Eがゼロであるとすると、（式１）および（式２）を整理することにより、より具体的には、（式１）で表されるNm(t+1)を（式２）に代入し、更に、その代入後の式をTq(t)について整理することにより、時刻tにおけるトルク指令値Tq(t)は、以下のような関係式として表すことができる。
【００５５】
Tq(t)＝{１／(g0＋γ２)}
＊[Nm_target−(f0＋γ１)Nm(t)−(f1＋γ１)Nm(t-1)−f2Nm(t-2)−・・
−(g1−γ2)Tq(t-1)−g2Tq(t-2)−・・]
・・・（式３）
【００５６】
但し、式３中、f2Nm(t-2)に続く「・・」の部分には、必要に応じてfkNm(t-k)が、また、g2Tq(t-2)に続く「・・」の部分には、必要に応じてgkTq(t-k)が（k＝３，４，・・）それぞれ入るものとする。
【００５７】
上記の評価関数（式２）は、目標電動機回転速度Nm_targetと時刻t+dにおける電動機回転速度の予測値Nm(t+d)との差ΔNmを一要素とする二乗値である。このため、評価関数値E＝０を拘束条件とする上記の関係式（式３）によれば、上記の差ΔNmが小さくなるように、つまり、Nm(t+d)がNm_targetに近づくようにトルク指令値Tq(t)を決めることができる。
【００５８】
また、上記の評価関数（式２）は、時刻t-1から時刻tにかけての電動機回転速度Nmの変化量、つまり、可変出力システム１０の出力変化の速度をも一要素としている。この要素には、出力変化反映ゲインγ１が掛け合わされている。評価関数にこのような要素が含まれていると、トルク指令値Tq(t)は、電動機回転速度Nmの変化速度が適当な値となるように決定される。そして、その変化速度に関する特性は、出力変化反映ゲインγ１の値を変えることにより所望の特性とすることができる。つまり、出力変化反映ゲインγ１を大きな値とすれば、評価関数は、電動機回転速度Nmに大きな変化を生じさせないことを重視したもの（滑らかな運転を重視したもの）となり、トルク指令値Tq(t)は、Nmに変化を生じさせ難い値に決定される。他方、出力変化反映ゲインγ１を小さな値とすれば、評価関数は、電動機回転速度Nmの変化を軽視したもの（加速性能確保を重視したもの）となり、トルク指令値Tq(t)は、Nmに大きな変化を発生させ得る値に決定される。従って、上記の関係式（式３）によれば、電動機回転速度Nmの変化速度を適当に制御しつつ、電動機回転速度Nm(t+d)を目標電動機回転速度Nm_targetに近づけようとするトルク指令値Tq(t)を算出することができる。
【００５９】
評価関数（式２）は、更に、時刻t-1から時刻tにかけてのトルク指令値Tqの変化量、つまり、可変出力システム１０の入力変化の速度をも一要素としている。この要素には、入力変化反映ゲインγ２が掛け合わされている。評価関数にこのような要素が含まれていると、トルク指令値Tq(t)は、電動機１８の出力トルクの変化速度が適当な値となるように決定される。そして、その変化速度に関する特性は、入力変化反映ゲインγ２の値を変えることにより所望の特性とすることができる。つまり入力変化反映ゲインγ２を大きな値とすれば、評価関数は、電動機１８の出力トルクに大きな変化を生じさせないことを重視したもの（滑らかな運転を重視したもの）となり、トルク指令値Tq(t)は、出力トルクに変化を生じさせ難い値に決定される。他方、入力変化反映ゲインγ２を小さな値とすれば、評価関数は、電動機１８の出力トルクの変化を軽視したもの（加速性能確保を重視したもの）となり、トルク指令値Tq(t)は、出力トルクに大きな変化を発生させ得る値に決定される。従って、上記の関係式（式３）によれば、電動機１８の出力トルクの変化速度を適当に制御しつつ、電動機回転速度Nm(t+d)を目標電動機回転速度Nm_targetに近づけようとするトルク指令値Tq(t)を算出することができる。
【００６０】
既述した通り、トルク指令値演算部２２には、時刻t-1の時点において、それ以前の入出力履歴Tq(t-1)，Tq(t-2)，・・およびNm(t-1)，Nm(t-2)，・・と、次のサンプリング時刻tにおける電動機回転速度の予測値Nm(t)と、線形モデルの係数fiおよびgi（i＝０，１，２・・）が供給されている。このため、トルク指令値演算部２２は、それらの値を上記の関係式（式３）に代入することにより、時刻tにおいて発するべきトルク指令値Tq(t)を算出することができる。
【００６１】
トルク指令値演算部２２は、上述した手法で演算したトルク指令値Tq(t)を時刻tにおいて出力する。可変出力システム１０にそのトルク指令値Tq(t)が供給されると、トルク指令−電力変換器１４、インバータ１６、電動機１８および速度検出器２０が、順次そのトルク指令値Tq(t)に追従して動作し、その結果、電動機回転速度Nmが目標電動機回転速度Nm_targetに向けて制御される。このように、本実施形態の制御装置１２によれば、可変出力システム１０の目標出力である目標電動機回転速度Nm_targetが定まった時点で、そのシステム１０に対する入力、つまり、トルク指令値Tqを、その目標出力を発生させるための値に精度良く設定することができる。
【００６２】
［実施の形態１における具体的処理］
図２は、上記の機能を実現するために制御装置１２において実行されるルーチンのフローチャートである。尚、図２に示すルーチンは、所定のサンプリング周期毎に起動されるものとする。また、ここでは、説明の便宜上、図２に示すルーチンが時刻tのサンプリングタイミングに対応して起動された場合の動作を説明する。
【００６３】
図２に示すルーチンが起動されると、先ず、線形モデルの係数fiおよびgi（i＝０，１，２・・）を算出するのに必要な数だけ、時刻t-1以前の入出力履歴（Tq(t-1)，Tq(t-2)，・・およびNm(t-1)，Nm(t-2)，・・）が読み出される（ステップ１００）。具体的には、線形モデルが、６つの計数（f0，f1，f2，g0，g1、g2；上記式１参照）で定義されている場合は、時刻t-1，t-2およびt-3における合計６つの入出力履歴が読み出される。
【００６４】
次いで、それらの入出力履歴（Tq(t-1)，Tq(t-2)，・・およびNm(t-1)，Nm(t-2)，・・）が最小二乗法による演算規則に当てはめられ、その結果、線形モデルの係数fiおよびgi（i＝０，１，２・・）が算出される（ステップ１０２）。
【００６５】
次に、時刻tにおける電動機回転速度の予測値Nm(t)を算出するのに必要な数だけ、時刻t-d以前の入出力履歴（Tq(t-d)，Tq(t-d-1)，・・およびNm(t-d)，Nm(t-d-1)，・・）が読み出される（ステップ１０４）。例えば、線形モデルが、６つの計数（f0，f1，f2，g0，g1、g2）で定義されている場合は、時刻t-d，t-d-1およびt-d-2における合計６つの入出力履歴が読み出される。
【００６６】
それらの入出力履歴が、上記ステップ１０２において算出された係数fiおよびgi（i＝０，１，２・・）と共に上記（式１）に代入されることにより、時刻tにおける電動機回転速度の予測値Nm(t)が推定される（ステップ１０６）。
【００６７】
次に、時刻tにおける目標出力、つまり、目標電動機回転速度Nm_targetが検出される（ステップ１０８）。そして、その目標電動機回転速度Nm_targetと、上記ステップ１００において読み出された時刻t-1以前の入出力履歴と、上記ステップ１０６において推定された時刻tにおける電動機回転速度の予測値Nm(t)とが、上記（式３）に代入されることにより、時刻tにおけるトルク指令値Tq(t)が算出される（ステップ１１０）。
【００６８】
算出されたトルク指令値Tq(t)は、時刻tにおける入力指令値として可変出力システム１０に向けて出力される（ステップ１１２）。また、その時点で速度検出器２０によって検出された回転速度は、時刻tにおける電動機回転速度Nm(t)として認識される（ステップ１１４）。
【００６９】
それらのトルク指令値Tq(t)および電動機回転速度Nm(t)は、次回以降のルーチンに備えて記憶される。そして、不要となったデータの消去など、履歴データの整理が行われた後（ステップ１１６）、今回のルーチンが終了される。
【００７０】
以上説明した通り、図２に示すルーチンによれば、サンプリング周期毎に、最新の入出力履歴に基づいて、可変出力システム１０の入出力の関係を精度良く表す線形モデルの係数fiおよびgi（i＝０，１，２・・）を更新することができる。そして、目標出力Nm_targetが決まった時点で、その線形モデルに基づいて、電動機回転速度Nm(t+d)をその目標出力Nm_targetに一致させるためのトルク指令値Tq(t)を精度良く算出することができる。
【００７１】
更に、上記のルーチンによれば、トルク指令値Tq(t)は、上記（式３）に従って算出される。この場合、トルク指令値Tq(t)は、Nm(t+d)をNm_targetに近づけるだけでなく、既述した通り、電動機回転速度Nmの変化や電動機１８の出力トルクの変化を所望の速度に規制することができる。このため、本実施形態の制御装置１２によれば、可変出力システム１０を所望の特性で運転させつつ、その出力を精度良く目標出力に一致させることのできるフィードフォワード制御を実現することができる。
【００７２】
［実施の形態１の変形例等］
ところで、上述した実施の形態１においては、トルク指令−電力変換器１４やインバータ１６を、可変出力システム１０の一部として定義しているが、これらは、制御装置１２の一部として捕らえてもよい。つまり、実施の形態１の構成においては、トルク指令値Tqに代えて、トルク指令−電力変換器１４から発せられる電力指令値や、インバータ１６から発せられる電動機駆動信号を、可変出力システムへの入力として捕らえることとしてもよい。
【００７３】
また、上述した実施の形態１においては、時刻tにおけるトルク指令値Tq(t+1)を算出するにあたって、時刻tにおける電動機回転速度の予測値Nm(t)を、線形モデルを用いて推定することとしているが、その算出の手法これに限定されるものではない。すなわち、本実施形態では、サンプリング間隔が十分に短時間であることを前提としているため、その間に生ずる電動機回転速度Nmの変化量ΔNmは十分に小さいと考えることができる。このため、時刻tにおける電動機回転速度の予測値Nm(t)は、時刻t-1における電動機回転速度Nm(t-1)の実測値で近似することとしてもよい。
【００７４】
更には、上述した実施の形態１においては、上記（式３）の関係式に従って算出されるトルク指令値Tq(t)を、時刻tにおける入力指令値として用いることとしているが、そのトルク指令値Tq(t)は、時刻t+1の入力指令値として用いることとしてもよい。時刻tにおける入力指令値を算出するために上記（式３）の関係式を用いるにあたっては、時刻tにおける電動機回転速度Nm(t)が未知である。このため、この場合は、上述したように、Nm(t)の予測値を設定する必要がある。これに対して、（式３）により算出されるトルク指令値Tq(t)を時刻t+1における入力指令値とするのであれば、そこで用いられるNm(t)には実測値を代入することができる。このため、ここで説明した変形例による場合は、Nm(t)の予測値を設定する処理を省略することができ、時刻t+1における目標電動機回転速度Nm_targetと、時刻t以前の入出力履歴（Tq(t-1)，Tq(t-2)，・・およびNm(t)，Nm(t-1)，Nm(t-2)，・・）のみを（式３）に代入することにより、時刻t+1における目標指令値を算出することが可能である。
【００７５】
また、上述した実施の形態１においては、出力変化反映ゲインγ１、および入力変化反映ゲインγ２が固定値とされているが、本発明はこれに限定されるものではない。これらのゲインγ１およびγ２は、既述した通り可変出力システム１０の運転特性に影響を与える値である。従って、それらを変化させれば、可変出力システム１０の特性を変化させることが可能である。このため、例えば、滑らかな運転が要求される場合にはγ１やγ２を大きな値とし、また、急加速が要求されるような場合にはそれらを小さな値とするなど、可変出力システム１０に求められる特性に応じて、出力変化反映ゲインγ１および入力変化反映ゲインγ２の値を適宜変更することとしてもよい。
【００７６】
尚、上述した実施の形態１においては、入出力履歴記憶部２４が前記第１の発明における「入出力履歴記憶手段」に、係数演算部２６が前記第１の発明における「線形モデル係数算出手段」に、上記（式３）が前記第１の発明における「関係式」に、トルク指令値演算部２２が前記第１の発明における「関係式設定手段」および「入力(t)算出手段」に、それぞれ相当していると共に、制御装置１２が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「入力指令値供給手段」が実現されている。
【００７７】
また、上述した実施の形態１においては、制御装置１２が、上記ステップ１００の処理を実行することにより前記第２の発明における「履歴読み出し手段」が、上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第２の発明における「目標出力検知手段」が、それぞれ実現されている。また、ここでは、時刻tにおける入力指令値を算出する際に、制御装置１２に、時刻t-1におけるNm(t-1)を時刻tにおけるNm(t)として近似的に取り扱わせることにより前記第２の発明における「出力近似手段」を実現することができる。
【００７８】
また、上述した実施の形態１においては、制御装置１２が、上記ステップ１００および１０４の処理を実行することにより前記第３の発明における「履歴読み出し手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第３の発明における「出力推定手段」が、上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第３の発明における「目標出力検知手段」が、それぞれ実現されている。
【００７９】
また、上述した実施の形態１においては、時刻t+1における入力指令値を算出する際に、制御装置１２に、時刻t以前の出力履歴（Nm(t)，Nm(t-1)・・）と、時刻t-1以前の入力履歴（Tq(t-1)，Tq(t-2)・・）とを読み出させることにより前記第４の発明における「履歴読み出し手段」を、時刻t+1における目標電動機回転速度Nm_targetを検知させることにより前記第４の発明における「目標出力検知手段」を、それらを（式３）に代入してTq(t)を算出させることにより前記第４の発明における「入力(t)算出手段」を、そのTq(t)を時刻t+1における目標指令値として出力させることにより前記第４の発明における「入力指令値供給手段」を、それぞれ実現することができる。
【００８０】
また、上述した実施の形態１においては、可変出力システム１０に対して要求される特性に応じて、制御装置１２に出力変化反映ゲインγ１を変更させることにより前記第６の発明における「出力変化反映ゲイン変更手段」を、入力変化反映ゲインγ２を変更させることにより前記第８の発明における「入力変化反映ゲイン変更手段」を、それぞれ実現することができる。
【００８１】
実施の形態２．
［実施の形態２の構成］
次に、図３および図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。図３は、本発明の実施の形態２の構成を説明するためのブロック図である。尚、図３において、図１に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００８２】
図３に示す構成は、可変出力システム３０と、制御装置３２とを含んでいる。これらは、実施の形態１における可変出力システム１０および制御装置１２と同様に、車両に搭載された状態で用いられるものとする。
【００８３】
可変出力システム３０は、トルク指令−電力変換器１４、インバータ１６、および電動機１８に加えて、変速機３４、ドライブシャフト３６、車輪３８、および速度検出器４０を備えている。トルク指令−電力変換器１４、インバータ１６、および電動機１８については、実施の形態１において可変出力システム１０が備えるものと同様である。
【００８４】
変速機３４は、電動機１８の回転をドライブシャフト３６に伝える際の減速比を、必要に応じて変更するための機構であり、本実施形態では、設定中の減速比に対応した信号（以下、「減速信号R」と称す）を発生する機能を有している。ドライブシャフト３６は、変速機３４により伝達された回転を、更に車輪３８に伝達するためのシャフトである。また、速度検出器４０は、車輪３８の回転速度Nwを検出するためのセンサである。
【００８５】
本実施形態において、制御装置３２には、上述した車輪回転速度Nwが可変出力システム３０の出力として供給される。制御装置３２は、出力修正部４２と、目標修正部４４とを備えている点を除き、実施の形態１における制御装置１２と同様に構成されている。出力修正部４２には、車輪回転速度Nwと共に、上述した減速信号Rが供給されている。出力修正部４２は、車輪回転速度Nwを、その減速信号Rに対応する減速比で修正することにより、その車輪回転速度Nwを発生させた電動機回転速度Nmを算出することができる。
【００８６】
目標修正部４４には、可変出力システム３０の出力である車輪回転速度Nwの目標値、つまり、目標車輪回転速度Nw_targetと共に、上述した減速信号Rが供給されている。目標修正部４４は、目標車輪回転速度Nw_targetを、その減速信号Rに対応する減速比で修正することにより、その目標車輪回転速度Nw_targetを発生させるのに必要な目標電動機回転速度Nm_targetを算出することができる。
【００８７】
出力修正部４２によって算出される電動機回転速度Nmは、入出力履歴記憶部２４に供給される。また、目標修正部４４によって算出される目標電動機回転速度Nm_targetは、トルク指令値演算部２２に供給される。これらのデータに基づいて、トルク指令値演算部２２、入出力履歴記憶部２４、係数演算部２６、および回転速度予測部２８は、実施の形態１の場合と同様に作動する。その結果、トルク指令値演算部２２からは、サンプリング周期毎にトルク指令値Tqが発せられる。
【００８８】
トルク指令値Tqは、入力指令値として可変出力システム３０に供給される。可変出力システム３０にこのようなトルク入力指令値Tqが供給されると、トルク指令−電力変換器１４、インバータ１６、および電動機１８が、順次その指令値Tqに追従して動作し、その結果、電動機回転速度Nmが目標電動機回転速度Nm_targetに向けて制御される。そして、その電動機回転速度Nmが変速機３４やドライブシャフト３６を介して車輪３８に伝達されることにより、車輪回転速度Nwが、目標車輪回転速度Nw_targetに向けて制御される。このように、本実施形態の制御装置３２によれば、可変出力システム３０の目標出力である目標車輪回転速度Nw_targetが定まった時点で、そのシステム３０に対する入力、つまり、トルク指令値Tqを、その目標出力を発生させるための値に精度良く設定することができる。
【００８９】
［実施の形態１における具体的処理］
図４は、上記の機能を実現するために本実施形態において実行されるルーチンのフローチャートである。このルーチンは、所定のサンプリング周期毎に起動される。ここでは、説明の便宜上、時刻tのサンプリングタイミングに対応してルーチンが起動された場合の動作を説明する。尚、図４に示すステップのうち、図２に示すステップと同一のものについては、共通する符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００９０】
図４に示すルーチンは、ステップ１０８の処理がステップ１２０および１２２に置き換えられている点、およびステップ１１４の処理がステップ１２４および１２６の処理に置き換えられている点を除き、図２に示すルーチンと同様である。すなわち、図４に示すルーチンでは、最小二乗法による線形モデルの係数演算、および時刻tにおける電動機回転速度Nm(t)の推定処理（ステップ１００〜１０６）が終わると、次に、時刻tにおける目標出力である目標車輪回転速度Nw_targetが検出される（ステップ１２０）。
【００９１】
次いで、変速機３４の減速比に基づいて目標車輪回転速度Nw_targetが目標電動機回転速度Nm_targetに変換される（ステップ１２２）。より具体的には、現在の減速比の下で目標車輪回転速度Nw_targetを生じさせるのに必要な電動機１８の回転速度が目標電動機回転速度Nm_targetとして設定される。以後、ここで設定された目標電動機回転速度Nm_targetに基づいてトルク指令値Tq(t)が算出される（ステップ１１０）。
【００９２】
トルク指令値Tq(t)が出力されると（ステップ１１２）、当該サンプリング時刻tにおける車輪回転速度Nw(t)が実測される（ステップ１２４）。次に、変速機３４の減速比に基づいて、その車輪回転速度Nw(t)が電動機回転速度Nm(t)に変換される（ステップ１２６）。そして、ステップ１１６では、トルク指令値Tq(t)と共に、上記の変換により得られた電動機回転速度Nm(t)が、次回以降の処理のため、入出力履歴として記憶される。
【００９３】
以上説明した通り、図４に示すルーチンによれば、変速機３４を含む可変出力システム３０が制御の対象である場合にも、そのシステムの目標出力が設定された時点で、その目標出力を実現するための入力指令値を精度良く設定することができる。このため、本実施形態の制御装置によれば、変速機３４を含む可変出力システム３０が制御の対象とされる場合にも、高精度なフィードフォワード制御を実現することができる。
【００９４】
ところで、上述した実施の形態２においては、電動機１８と車輪３８の間の変速機３４が介在することを前提としているが、可変出力システムの構成は、このような構成に限定されるものではない。すなわち、可変出力システムは、電動機１８の回転が、一定の減速比で車輪３８に伝達されるようなものであってもよい。この場合は、その減速比の影響は、線形モデルの係数fiおよびgi（i＝０，１，２・・）により吸収することができるため、出力修正部４２や目標修正部４４を設けることなく、車輪回転速度Nwおよび目標車輪回転速度Nw_targetを、単純に電動機回転速度Nmおよび目標電動機回転速度Nm_targetに置き換えたうえで、実施の形態１の場合と同様の処理を実行することで、所望のフィードフォワード制御を実現することが可能である。
【００９５】
尚、上述した実施の形態２においては、電動機１８の回転を一定の減速比で車輪３８に伝達する伝達機構を設けることにより前記第１０の発明における「回転伝達機構」を実件することができる。
【００９６】
また、上述した実施の形態２においては、変速機３４およびドライブシャフト３６が前記第１１の発明における「回転伝達機構」に相当していると共に、出力修正部４２による変換処理により得られた電動機回転速度Nmが前記第１１の発明における「前記車輪の回転速度を、前記回転伝達機構の減速比で修正した値」に相当している。
【００９７】
更に、上述した実施の形態２においては、目標修正部４４が前記第１２の発明における「目標変更手段」に相当していると共に、目標修正部４４による変換処理により得られた目標電動機回転速度Nm_targetが、前記第１２の発明における「前記車輪の回転速度を前記回転伝達機構の減速比で修正した値に対する目標値」に相当している。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１０；３０  可変出力システム
１２；３２  制御装置
１４  トルク指令−電力変換器
１６  インバータ
１８  電動機
２０；４０  速度検出器
２２  トルク指令値演算部
２４  入出力履歴記憶部
２６  係数演算部
２８  回転速度予測部
３４  変速機
３６  ドライブシャフト
３８  車輪
４２  出力修正部
４４  目標修正部
【図１】
2005301661.tif 000003
【図２】
2005301661.tif 000004
【図３】
2005301661.tif 000005
【図４】
2005301661.tif 000006