(57)【要約】【課題】制御対象に対して印加される外乱を精度良く抑制する。【解決手段】制御対象に対して印加される、正負どちらか一方向に単調増加する外乱を抑制する外乱抑制制御装置は、制御対象の制御結果を検出し、制御対象に対する制御指令値と、制御対象の制御結果とに基づいて、外乱を推定する。外乱が正方向に単調増加するものである場合は、推定された外乱の最大値を保持し、外乱が負方向に単調増加するものである場合は、推定された外乱の最小値を保持する。そして、保持している値に基づいて、制御対象に対する制御指令値を補正する。【選択図】図２
2016018425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象に対して印加される、正負どちらか一方向に単調増加する外乱を抑制する外乱抑制制御装置であって、
前記制御対象の制御結果を検出する検出手段と、
前記制御対象に対する制御指令値と、前記制御対象の制御結果とに基づいて、前記外乱を推定する外乱推定手段と、
前記外乱が正方向に単調増加するものである場合は、前記外乱推定手段によって推定された外乱の最大値を保持し、前記外乱が負方向に単調増加するものである場合は、前記外乱推定手段によって推定された外乱の最小値を保持する保持手段と、
前記保持手段で保持している値に基づいて、前記制御対象に対する制御指令値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする外乱抑制制御装置。
【請求項２】
制御対象に対して印加される、正負どちらか一方向に単調増加する外乱を抑制する外乱抑制制御装置であって、
前記制御対象の制御結果を検出する検出手段と、
前記制御対象に対する制御指令値と、前記制御対象の制御結果とに基づいて、前記外乱を推定する第１の外乱推定手段と、
前記第１の外乱推定手段よりも外乱推定速度が速く、前記制御対象に対する制御指令値と、前記制御対象の制御結果とに基づいて、前記外乱を推定する第２の外乱推定手段と、
前記外乱が正方向に単調増加するものである場合は、前記第２の外乱推定手段によって推定された外乱の最大値を保持し、前記外乱が負方向に単調増加するものである場合は、前記第２の外乱推定手段によって推定された外乱の最小値を保持する保持手段と、
前記保持手段で保持されている値の位相を進める位相変更手段と、
前記位相変更手段によって位相が進められた値と、前記第１の外乱推定手段によって推定された外乱とに基づいて、前記制御対象に対する制御指令値を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする外乱抑制制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の外乱抑制制御装置において、
前記第１の外乱推定手段の外乱推定時定数と、前記位相変更手段の位相進み時定数とを同じ値とする、
ことを特徴とする外乱抑制制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象に対して印加される外乱を抑制する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御対象に加わる外乱を、制御対象への制御入力、制御量検出値、および制御対象数式モデルから推定し、推定した値を用いて制御入力を補正する装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６７９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている装置では、外乱推定値にフィルタ処理を施した値を制御入力にフィードバックしている。ここで、フィルタ処理の時定数を小さくすることで、加わる外乱に対して外乱推定値を遅れなく求めることが可能となるが、時定数を小さくし過ぎると、制御系が不安定になり発散してしまう。従って、フィルタ処理の時定数は発散しない程度の値に設定する必要があるが、外乱の加わり方によっては、推定遅れにより精度良く外乱を抑制することができなくなる。
【０００５】
本発明は、制御対象に対して印加される外乱を精度良く抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による外乱抑制制御装置は、制御対象に対して印加される、正負どちらか一方向に単調増加する外乱を抑制する装置であって、制御対象の制御結果を検出し、制御対象に対する制御指令値と、制御対象の制御結果とに基づいて、外乱を推定する。外乱が正方向に単調増加するものである場合は、推定した外乱の最大値を保持し、外乱が負方向に単調増加するものである場合は、推定した外乱の最小値を保持し、保持している値に基づいて、制御対象に対する制御指令値を補正する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、外乱が正方向に単調増加するものである場合は、推定した外乱の最大値を保持し、外乱が負方向に単調増加するものである場合は、推定した外乱の最小値を保持して、保持している値に基づいて制御対象に対する制御指令値を補正するので、制御系の発散なく外乱を抑制することができる。これにより、外乱に対して十分速い（小さい）時定数の外乱オブザーバを用いることができるので、外乱を正確に推定することができ、精度良く外乱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、パラレルハイブリッド車両の主要構成を示す図である。
【図２】図２は、モータトルク指令値に基づいて、駆動用モータを制御するブロック構成図である。
【図３】図３は、リミッタ２１がリミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを出力するまでの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、第１の実施形態における外乱抑制制御装置の制御結果を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に対応して、負方向に単調増加する外乱が印加される構成において、モータトルク指令値に基づいて、駆動用モータを制御するブロック構成図である。
【図６】図６は、第２の実施形態における外乱抑制制御装置において、モータトルク指令値に基づいて、駆動用モータを制御するブロック構成図である。
【図７】図７は、第２の実施形態における電動車両の制御装置において、リミッタ２１がリミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを出力するまでの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、第２の実施形態における外乱抑制制御装置の制御結果を示す図である。
【図９】図９は、第２の実施形態に対応して、負方向に単調増加する外乱が印加される構成において、モータトルク指令値に基づいて、駆動用モータを制御するブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１の実施形態＞
以下では、本発明による外乱抑制制御装置をパラレルハイブリッド車両に適用した例について説明する。
【００１０】
図１は、パラレルハイブリッド車両の主要構成を示す図である。このハイブリッド車両は、駆動用モータ１、エンジン２、第１クラッチ（乾式クラッチ）３、第２クラッチ（湿式クラッチ）４、変速機５、始動用モータ６、第２クラッチ入力回転数センサ７、第２クラッチ出力回転数センサ８、インバータ９、バッテリー１０、アクセルポジションセンサ（図では、アクセルセンサと表記）１１、エンジン回転数センサ１２、クラッチ油温センサ１３、ストローク位置センサ１４、統合コントローラ１５、変速機コントローラ１６、クラッチコントローラ１７、エンジンコントローラ１８、モータコントローラ１９、およびバッテリーコントローラ２０を備える。
【００１１】
駆動用モータ１は、交流同期モータであり、駆動トルク制御によって駆動され、また、回生ブレーキ制御によって回生運転が行われる。回生運転によって得られるエネルギーは、バッテリー１０に回収される。
【００１２】
エンジン２は、希薄燃焼可能なエンジンであり、エンジンコントローラ１８によって、エンジントルクがエンジントルク指令値と一致するように制御される。
【００１３】
第１クラッチ３は、駆動用モータ１とエンジン２の間に設けられ、駆動用モータ１とエンジン２との間の締結／解放を行う。第１クラッチ３が締結状態なら駆動用モータトルクとエンジントルクが第２クラッチ４へと伝達され、第１クラッチ３が開放状態なら駆動用モータトルクのみが第２クラッチ４へと伝達される。
【００１４】
第２クラッチ４は、駆動用モータ１と変速機５の間に設けられ、クラッチ油圧（押付力）に応じて伝達トルク（クラッチトルク容量）が発生することにより、駆動用モータ１と変速機５との間の締結／解放を行う。第２クラッチ４が締結されることにより、第１クラッチ３の締結時には、変速機５を介してエンジン２および駆動用モータ１から出力されたトルクが駆動輪へと伝達され、第１クラッチ３の解放時には、変速機５を介して駆動用モータ１から出力されたトルクのみが駆動輪へと伝達される。
【００１５】
変速機５は、有段であり複数の遊星歯車から構成される。変速機５の内部のクラッチおよびブレーキをそれぞれ締結／解放して力の伝達経路を変えることにより変速する。ただし、変速機５が有段変速機に限定されることはなく、無段変速機であってもよい。
【００１６】
始動用モータ６は、エンジン２を始動するためのモータであり、エンジン始動に必要なクランキングトルクをエンジン２に伝達する。
【００１７】
第２クラッチ入力回転数センサ７は、第２クラッチ入力（駆動用モータ）の位置および回転数センサであり、第２クラッチ４の入力回転数を検出する。
【００１８】
第２クラッチ出力回転数センサ８は、第２クラッチ４の出力回転数を検出する。
【００１９】
インバータ９は、高電圧インバータであり、バッテリー１０の直流電流を交流電流に変換して駆動用モータ１に供給する。
【００２０】
バッテリー１０は高電圧バッテリーであり、インバータ９を介して駆動用モータ１に電流を供給するとともに、駆動用モータ１からの回生エネルギーを蓄積する。
【００２１】
アクセルポジションセンサ１１は、アクセル開度を検出する。
【００２２】
エンジン回転数センサ１２は、エンジン回転数を検出する。
【００２３】
クラッチ油温センサ１３は、クラッチの油温を検出する。
【００２４】
ストローク位置センサ１４は、第１クラッチ３のストローク位置を検出する。
【００２５】
統合コントローラ１５は、バッテリー１０の状態、アクセル開度、および車速（変速機出力回転数に同期した値）に基づいて目標駆動トルクを演算し、演算結果に基づいて各アクチュエータ（駆動用モータ１、エンジン２、第１クラッチ３、第２クラッチ４、変速機５、始動用モータ６）に対する指令値を演算して、後述する各コントローラへ送信する。
【００２６】
変速機コントローラ１６は、統合コントローラ１５から入力される変速指令を達成するように、変速機５の変速制御を行う。
【００２７】
クラッチコントローラ１７は、統合コントローラ１５から入力される各クラッチ油圧（電流）指令値に対してクラッチ油圧（電流）指令値を実現するように、ソレノイドバルブの電流を制御する。
【００２８】
エンジンコントローラ１８は、統合コントローラ１５から入力されるエンジントルク指令値に基づいて、スロットルアクチュエータによる吸入空気量と、インジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期を操作することにより、エンジントルクがエンジントルク指令値と一致するようにエンジン２を制御する。
【００２９】
モータコントローラ１９は、駆動用モータ１と始動用モータ６の制御を行う。モータコントローラ１９は、統合コントローラ１５から入力されるモータトルク指令値に基づいて駆動用モータ１のモータトルクを制御し、また、統合コントローラ１５から入力されるエンジン始動要求に基づいて、始動用モータ６のモータトルクを制御して、エンジン２を始動する。
【００３０】
バッテリーコントローラ２０は、バッテリー１０の充電状態を管理し、その情報を統合コントローラ１５へ送信する。
【００３１】
図２は、モータトルク指令値に基づいて、駆動用モータ１を制御するブロック構成図である。ここでは、第２クラッチ４を完全に締結して駆動用モータ１のみで走行している状態において、エンジンクランキングのために第１クラッチ３にトルク容量を発生させる状況を想定する。従来の制御装置では、第１クラッチ３にトルク容量が発生すると、エンジン２には回転数を上昇させる方向のトルクが加わり、駆動用モータ１には同じ大きさで減速方向のトルクが加わる。従って、ドライバは減速方向の加速度を違和感として感じる。
【００３２】
図２において、リミッタ２１は、後述するモータトルク指令値Ｔｍ’に対して、上下限リミット処理を施して、リミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを出力する。
【００３３】
制御対象である車両モデルＧｐ（ｓ）を表す制御ブロック２３には、加算器２２によってリミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limと、第１クラッチ３の締結による外乱とが加算された値が入力される。第１クラッチ３の締結による外乱は、正方向に単調増加する外乱である。車両モデルＧｐ（ｓ）は、次式（１）により表される。
【００３４】
【数１】
2016018425.tif 000003
【００３５】
ローパスフィルタ２４は、次式（２）で示す伝達特性Ｈ（ｓ）を有し、リミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを入力してフィルタリング処理を行う。式（２）中のτhは時定数であり、印加される外乱に対して十分速い（小さい）値を設定する。
【００３６】
【数２】
2016018425.tif 000004
【００３７】
制御ブロック２５は、Ｈ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、検出された駆動用モータ１の回転数を入力して、フィルタリング処理を行う。
【００３８】
減算器２６は、制御ブロック２５の出力からローパスフィルタ２４の出力を減算し、減算結果であるＴrbstを出力する。減算結果Ｔrbstは、外乱の推定値である。
【００３９】
制御ブロック２７は、減算器２６から入力されるＴrbstの最大値を保持し、保持している最大値をＴestとして出力する。
【００４０】
減算器２８は、モータトルク指令値Ｔｍから、制御ブロック２７の出力値Ｔestを減算し、減算結果Ｔｍ’を出力する。
【００４１】
図３は、リミッタ２１がリミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを出力するまでの処理の流れを示すフローチャートである。
【００４２】
ステップＳ３１において、ローパスフィルタ２４は、リミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを入力してフィルタリング処理を行う。
【００４３】
ステップＳ３２において、制御ブロック２５は、検出された駆動用モータ１の回転数を入力して、フィルタリング処理を行う。
【００４４】
ステップＳ３３において、減算器２６は、制御ブロック２５の出力からローパスフィルタ２４の出力を減算し、減算結果であるＴrbstを出力する。
【００４５】
ステップＳ３４において、制御ブロック２７は、減算器２６から入力されるＴrbstの最大値を保持し、保持している最大値をＴestとして出力する。
【００４６】
ステップＳ３５において、減算器２８は、モータトルク指令値Ｔｍから、制御ブロック２７の出力値Ｔestを減算し、減算結果Ｔｍ’を出力する。
【００４７】
ステップＳ３６において、リミッタ２１は、モータトルク指令値Ｔｍ’に対して、上下限リミット処理を施して、リミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを出力する。
【００４８】
図４は、第１の実施形態における外乱抑制制御装置の制御結果を示す図である。図４の上のグラフは、第１クラッチ３の締結によるクラッチ締結外乱トルク（Ｎｍ）を表し、図４の下のグラフは車両の前後加速度（ｍ／ｓ2）を示している。ここでは、時刻ｔ１とｔ２の間で、クラッチ締結外乱として、時定数０．１（ｓ）で発生する外乱トルク３００（Ｎｍ）を印加し、その時の車両の前後加速度を示している。図４において、実線は本実施形態における外乱抑制制御装置の制御結果を示し、点線は図２のローパスフィルタ２４、制御ブロック２５、減算器２６、および制御ブロック２７を備えていない従来の制御装置の制御結果を示している。
【００４９】
従来の制御装置では、クラッチ締結外乱トルクが入力されることにより、大きい加速度が発生してしまう。これに対して、本実施形態における外乱抑制制御装置によれば、クラッチ締結外乱トルクが入力された場合でも、車両の前後方向における加速度の発生が抑制されている。
【００５０】
なお、上述した説明では、正方向に単調増加する外乱が印加される場合の制御について説明したが、負方向に単調増加する外乱が印加される場合でも、外乱を精度良く抑制することができる。
【００５１】
図５は、負方向に単調増加する外乱が印加される構成において、モータトルク指令値に基づいて、駆動用モータ１を制御するブロック構成図である。図５において、図２に示すブロック構成図と同じ構成要素については、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００５２】
図５に示す構成では、図２に示す制御ブロック２７の代わりに、制御ブロック８１が設けられている。制御ブロック８１は、減算器２６から入力されるＴrbstの最小値を保持し、保持している最小値をＴestとして出力する。この場合も、印加される外乱を精度良く抑制することができる。
【００５３】
以上、第１の実施形態における外乱抑制制御装置は、制御対象に対して印加される、正負どちらか一方向に単調増加する外乱を抑制する装置であって、制御対象の制御結果を検出し、制御対象に対する制御指令値（モータトルク指令値Ｔｍ’lim）と制御対象の制御結果（駆動用モータ１の回転数）とに基づいて、外乱を推定する。外乱が正方向に単調増加するものである場合は、推定した外乱の最大値を保持し、外乱が負方向に単調増加するものである場合は、推定した外乱の最小値を保持し、保持している値に基づいて、制御対象に対する制御指令値を補正する。外乱が正方向に単調増加するものである場合は、推定した外乱の最大値を保持し、外乱が負方向に単調増加するものである場合は、推定した外乱の最小値を保持して、保持している値に基づいて制御対象に対する制御指令値を補正するので、制御系の発散なく外乱を抑制することができる。これにより、外乱に対して十分速い（小さい）時定数の外乱オブザーバを用いることができるので、外乱を正確に推定することができ、精度良く外乱を抑制することができる。
【００５４】
外乱が正方向に単調増加するものである場合は、推定した外乱の最大値を保持し、外乱が負方向に単調増加するものである場合は、推定した外乱の最小値を保持して、保持している値に基づいて制御対象に対する制御指令値を補正することにより、制御系の発散なく外乱を抑制することができる理由について説明しておく。制御において、フィードフォワード補償は、フィードバック制御の安定性に影響を与えないことが知られている。推定した外乱をそのまま用いて制御指令値の補正に用いる構成では、フィードバック補償となるため、制御の安定性に影響を与えるが、本実施形態のように、推定した外乱の最大値または最小値を保持して制御指令値を補正することでフィードフォワード補償として扱うことができるので、安定性に影響を与えることがなくなる。
【００５５】
＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態における外乱抑制制御装置において、モータトルク指令値に基づいて、駆動用モータ１を制御するブロック構成図である。図２に示すブロック構成図と同じ構成要素については、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。また、上述したように、第１クラッチ３の締結による外乱は、正方向に単調増加する外乱である。
【００５６】
ローパスフィルタ２４は、第１の実施形態におけるローパスフィルタ２４と同じであり、伝達特性Ｈ（ｓ）は、式（２）で表される。ただし、式（２）中の時定数τhは、制御系の安定要素を考慮して適切な値を設定する。
【００５７】
ローパスフィルタ２４、制御ブロック２５、および、減算器２６は、制御系の安定性を考慮して形成された外乱オブザーバを構成する。この外乱オブザーバは、既存の外乱オブザーバを用いることができ、以下では第１の外乱オブザーバと呼ぶ。
【００５８】
ローパスフィルタ５１は、次式（３）で示す伝達特性Ｈ２（ｓ）を有し、リミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを入力してフィルタリング処理を行う。式（３）中のτh2は時定数であり、印加される外乱に対して十分速い（小さい）値を設定する。
【００５９】
【数３】
2016018425.tif 000005
【００６０】
制御ブロック５２は、制御ブロック２５と同様に、Ｈ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）なる伝達特性を有するフィルタであり、検出された駆動用モータ１の回転数を入力して、フィルタリング処理を行う。
【００６１】
減算器５３は、制御ブロック５２の出力からローパスフィルタ５１の出力を減算し、減算結果であるＴrbst2を出力する。減算結果Ｔrbst2は、外乱の推定値である。
【００６２】
ローパスフィルタ５１、制御ブロック５２、および、減算器５３は、印加される外乱に対して十分速い（小さい）時定数の外乱オブザーバであり、以下では第２の外乱オブザーバと呼ぶ。
【００６３】
制御ブロック５４は、減算器５３から入力されるＴrbst2の最大値を保持し、保持している最大値をＴmaxとして出力する。
【００６４】
ハイパスフィルタ５５は、入力値の位相を進める機能を有しており、次式（４）で示す伝達特性Ｈ３（ｓ）を有し、制御ブロック５４の出力値Ｔmaxを入力してフィルタリング処理を行う。すなわち、制御ブロック５４の出力値Ｔmaxの位相を進めて出力する。式（４）中のτh3は時定数であり、ここでは、式（２）中の時定数τhと同じ値とする。
【００６５】
【数４】
2016018425.tif 000006
【００６６】
加算器５６は、減算器２６の減算結果Ｔrbstと、制御ブロック５５の出力Ｔhpfを加算し、加算結果Ｔestを出力する。
【００６７】
本実施形態では、既存の外乱オブザーバである第１の外乱オブザーバによって推定された外乱を用いてモータトルク指令値を補正するが、第１の外乱オブザーバの時定数は、制御系の安定性を考慮して値が設定されているため、外乱に対して十分速い（小さい）値ではなく、外乱推定に遅れが生じる。従って、第１の外乱オブザーバと併用して、外乱に対して十分速い（小さい）時定数の第２の外乱オブザーバを用いるが、第２の外乱オブザーバによって推定された外乱をそのまま用いると、外乱補償が過補償になってしまう。このため、第２の外乱オブザーバによって推定された外乱の最大値Ｔmaxに対して位相を進める機能を有するハイパスフィルタ５５を用いる。すなわち、ハイパスフィルタ５５の時定数に従って、第２の外乱オブザーバによって推定された外乱の最大値Ｔmaxは最終的に０となるので、外乱補償が二重になるのを防ぐことができる。
【００６８】
また、第１の外乱オブザーバの時定数（外乱推定時定数）τhと、ハイパスフィルタ５５の時定数（位相進み時定数）とを一致させることにより、理想的な状態では、ハイパスフィルタ５５の出力値は、第１の外乱オブザーバによって推定された外乱と、実外乱との差となる。すなわち、ハイパスフィルタ５５の出力は、第１の外乱オブザーバの外乱推定遅れを補う値となるので、本実施形態の構成によれば、完全に外乱を打ち消すことができる。
【００６９】
図７は、第２の実施形態における電動車両の制御装置において、リミッタ２１がリミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを出力するまでの処理の流れを示すフローチャートである。
【００７０】
ステップＳ６１において、ローパスフィルタ２４は、リミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを入力してフィルタリング処理を行う。
【００７１】
ステップＳ６２において、制御ブロック２５は、検出された駆動用モータ１の回転数を入力して、フィルタリング処理を行う。
【００７２】
ステップＳ６３において、減算器２６は、制御ブロック２５の出力からローパスフィルタ２４の出力を減算し、減算結果であるＴrbstを出力する。
【００７３】
ステップＳ６４において、ローパスフィルタ５１は、リミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを入力してフィルタリング処理を行う。
【００７４】
ステップＳ６５において、制御ブロック５２は、検出された駆動用モータ１の回転数を入力して、フィルタリング処理を行う。
【００７５】
ステップＳ６６において、減算器５３は、制御ブロック５２の出力からローパスフィルタ５１の出力を減算し、減算結果であるＴrbst2を出力する。
【００７６】
ステップＳ６７において、制御ブロック５４は、減算器５３から入力されるＴrbst2の最大値を保持し、保持している最大値をＴmaxとして出力する。
【００７７】
ステップＳ６８において、ハイパスフィルタ５５は、制御ブロックの出力値Ｔmaxを入力してフィルタリング処理を行う。
【００７８】
ステップＳ６９において、加算器５６は、減算器２６の減算結果Ｔrbstと、制御ブロック５５の出力Ｔhpfを加算し、加算結果Ｔestを出力する。
【００７９】
ステップＳ７０において、減算器２８は、モータトルク指令値Ｔｍから、制御ブロック２７の出力値Ｔestを減算し、減算結果Ｔｍ’を出力する。
【００８０】
ステップＳ７１において、リミッタ２１は、モータトルク指令値Ｔｍ’に対して、上下限リミット処理を施して、リミッタ処理後のモータトルク指令値Ｔｍ’limを出力する。
【００８１】
図８は、第２の実施形態における外乱抑制制御装置の制御結果を示す図である。図８の上のグラフは、第１クラッチ３の締結によるクラッチ締結外乱トルク（Ｎｍ）を表し、図８の下のグラフは車両の前後加速度（ｍ／ｓ2）を示している。ここでは、時刻ｔ１とｔ２の間で、クラッチ締結外乱として、時定数０．１（ｓ）で発生する外乱トルク３００（Ｎｍ）を印加し、その時の車両の前後加速度を示している。図８において、実線は本実施形態における外乱抑制制御装置の制御結果を示し、点線は図６のローパスフィルタ５１、制御ブロック５２、減算器５３、制御ブロック５４、ハイパスフィルタ５５を備えていない従来の制御装置の制御結果を示している。
【００８２】
従来の制御装置でも、第１の外乱オブザーバによって推定された外乱を用いてモータトルク指令値Ｔｍを補正するが、第１の外乱オブザーバの時定数は、制御系の安定性を考慮して値が設定されているため、外乱に対して十分速い（小さい）値ではなく、外乱推定に遅れが生じる。このため、クラッチ締結外乱トルクが入力されることにより、車両の前後方向における加速度が生じてしまう。これに対して、本実施形態における外乱抑制制御装置によれば、クラッチ締結外乱トルクが入力された場合に、従来の制御装置と比べて、車両の前後方向における加速度の発生が抑制されている。
【００８３】
なお、第１の実施形態における外乱抑制制御装置による制御結果と、第２の実施形態における外乱抑制制御装置による制御結果とは、理想状態では一致する。
【００８４】
上述した説明では、正方向に単調増加する外乱が印加される場合の制御について説明したが、負方向に単調増加する外乱が印加される場合でも、外乱を精度良く抑制することができる。
【００８５】
図９は、負方向に単調増加する外乱が印加される構成において、モータトルク指令値に基づいて、駆動用モータ１を制御するブロック構成図である。図９において、図６に示すブロック構成図と同じ構成要素については、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００８６】
図９に示す構成では、図６に示す制御ブロック５４の代わりに、制御ブロック９１が設けられている。制御ブロック９１は、減算器５３から入力されるＴrbst2の最小値を保持し、保持している最小値をＴminとして出力する。この場合も、印加される外乱を精度良く抑制することができる。
【００８７】
以上、第２の実施形態における外乱抑制制御装置によれば、制御対象に対して印加される、正負どちらか一方向に単調増加する外乱を抑制する装置であって、制御対象の制御結果を検出し、制御対象に対する制御指令値（モータトルク指令値Ｔｍ’lim）と、制御対象の制御結果（駆動用モータ１の回転数）とに基づいて、外乱を推定する第１の外乱オブザーバと、第１の外乱オブザーバよりも外乱推定速度が速く、制御対象に対する制御指令値（モータトルク指令値Ｔｍ’lim）と、制御対象の制御結果（駆動用モータ１の回転数）とに基づいて、外乱を推定する第２の外乱オブザーバとを備える。この外乱抑制制御装置はさらに、外乱が正方向に単調増加するものである場合は、第２の外乱オブザーバによって推定された外乱の最大値を保持し、外乱が負方向に単調増加するものである場合は、第２の外乱オブザーバによって推定された外乱の最小値を保持する保持手段としての制御ブロック５４と、保持されている値の位相を進めるハイパスフィルタ５５と、ハイパスフィルタ５５によって位相が進められた値、および第１の外乱オブザーバによって推定された外乱に基づいて、制御対象に対する制御指令値を補正する減算器２８とを備える。これにより、既存の外乱オブザーバである第１の外乱オブザーバを用いた構成とする場合でも、第１の外乱オブザーバよりも外乱推定速度が速い第２の外乱オブザーバを用いて、精度良く外乱を抑制することができる。また、第２の外乱オブザーバによって推定された外乱の最大値または最小値を保持し、保持された値に対して位相を進めるので、第１の外乱オブザーバによって推定された外乱を用いた補償と、第２の外乱オブザーバによって推定された外乱を用いた補償とが重複するのを防ぐことができる。
【００８８】
また、第１の外乱オブザーバの外乱推定時定数τhと、ハイパスフィルタ５５の位相進み時定数τh3とを同じ値とする。これにより、理想的な状態では、ハイパスフィルタ５５の出力値は、第１の外乱オブザーバによって推定された外乱と、実外乱との差となる。すなわち、ハイパスフィルタ５５の出力は、第１の外乱オブザーバの外乱推定遅れを補う値となるので、理想的な状態では、完全に外乱を打ち消すことができる。
【００８９】
本発明は、上述した実施形態に限定されることはない。例えば、上述した実施形態では、本発明による外乱抑制制御装置をパラレルハイブリッド車両に適用した例について説明したが、制御対象は車両に限定されることはなく、正負どちらか一方向に単調増加する外乱が制御対象に印加される様々なシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１…駆動用モータ
７…第２クラッチ入力回転数センサ（検出手段）
１９…モータコントローラ
２４…ローパスフィルタ（外乱推定手段、第１の外乱推定手段）
２５…制御ブロック（外乱推定手段、第１の外乱推定手段）
２６…減算器（外乱推定手段、第１の外乱推定手段）
２７…制御ブロック（保持手段）
２８…減算器（補正手段）
５１…ローパスフィルタ（第２の外乱推定手段）
５２…制御ブロック（第２の外乱推定手段）
５３…減算器（第２の外乱推定手段）
５４…制御ブロック（保持手段）
５５…ハイパスフィルタ（位相変更手段）
５６…加算器（補正手段）
【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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