(57)【要約】【課題】車両の乗員の乗り心地を向上させると共に電費等を向上させることができ、またコスト低減および省スペース化を図ることができる電動モータ装置を提供する。【解決手段】この電動モータ装置は、電動モータ６と、電動モータ６のトルクまたはこのトルクに相当する状態量を制御する制御装置１と、電動モータ６のトルクを車両の車輪に伝達するトルク伝達手段とを備える。制御装置１は、電動モータ６におけるトルク変動を抑制するトルク変動抑制機能部１５を有する。トルク変動抑制機能部１５は、電動モータ６におけるトルク変動周波数の推定値と、トルク伝達手段の伝達特性および車両における振動特性のいずれか一方または両方との比較結果に基づいて、電動モータ６におけるトルク変動を抑制するか否かを判断する実行判断部１５ｂを有する。【選択図】図２
2017123726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、この電動モータのトルクまたはこのトルクに相当する状態量を制御する制御装置と、前記電動モータのトルクを車両の車輪に伝達するトルク伝達手段とを備える電動モータ装置において、
前記制御装置は、前記電動モータにおけるトルク変動を抑制するトルク変動抑制機能部を有し、このトルク変動抑制機能部は、前記電動モータにおけるトルク変動周波数の推定値と、前記トルク伝達手段の伝達特性および前記車両における振動特性のいずれか一方または両方との比較結果に基づいて、前記電動モータにおけるトルク変動を抑制するか否かを判断する実行判断部を有することを特徴とする電動モータ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動モータ装置において、前記トルク変動抑制機能部は、前記電動モータの角速度と、前記電動モータにおける定められた回転角度あたりのトルク変動周期との関係に基づいて、前記トルク変動周波数の推定値を推定するトルク変動推定部を含む電動モータ装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動モータ装置において、前記実行判断部は、前記電動モータの角速度の絶対値が定められた値を超過した条件において、前記角速度の絶対値が大きくなるに従って、前記電動モータにおけるトルク変動を抑制する操作量を小さくする電動モータ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動モータ装置において、前記実行判断部が前記トルク変動を抑制する操作量を小さくする前記電動モータの角速度は、増幅率が定められた値を下回る電動モータ角速度であり、前記増幅率は、前記トルク変動周波数の推定値またはこの推定値に相当する状態量における、前記トルク伝達手段の入力トルクに対する出力トルクの伝達特性の増幅率である電動モータ装置。
【請求項５】
請求項３に記載の電動モータ装置において、前記実行判断部が前記トルク変動を抑制する操作量を小さくする前記電動モータの角速度は、増幅率が定められた値を下回る電動モータ角速度であり、前記増幅率は、前記トルク変動周波数の推定値またはこの推定値に相当する状態量における、前記車両における振動特性の増幅率である電動モータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両を駆動する電動モータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行用の駆動源としてモータを適用した車両が実用化されている。前記モータのトルクリプルを低減する技術として、以下の技術が提案されている。
１．トルク変動と逆位相のトルク指令値を入力するトルク変動の低減法（特許文献１）。
２．トルク変動補償電流をｑ軸電流に重畳するトルク変動の低減法（特許文献２）。
３．モデルと実機との誤差に基づくトルク変動補償方法（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５０６０４号公報
【特許文献２】特開２００７−２６７４６６号公報
【特許文献３】特開２０００−２１７２０９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１〜３のような電動モータ及びこの電動モータで駆動される車両において、電動モータのトルク変動が車両の振動となり、乗り心地を悪化させる場合がある。
一般に、電動モータとして、マグネットトルクとリラクタンストルクを併用して大トルク・高出力化を可能とするＩＰＭ同期モータが、車両を駆動する用途において好適と考えられるが、トルクリプルが比較的大きいという問題がある。
【０００５】
一方、トルク変動の小さいモータはトルク密度を小さくせざるを得ない場合が多い。例えば、磁極のスキューまたは非同心形状によりトルク変動を低減する場合、一般に複雑な形状となると同時にトルクに寄与する有効磁束率を低下させる。この場合にトルクを維持するためには、コスト増、モータのサイズの大型化、重量増加、といった問題が発生する可能性がある。
【０００６】
また、多極化によりトルク変動を低減する場合、多極化することによってモータ角速度あたりの電気角速度が増加し、最高回転数の低下や高速回転時の効率低下が問題となる可能がある。また、例えば誘導モータ等のトルク変動の小さいモータは、ＢＬＤＣモータ等と比較してトルク密度が小さく、サイズ増、重量増、等から車両への搭載性を損なう可能性がある。
【０００７】
例えば、特許文献１のような、トルク変動を相殺するトルクを発生する電流波形を重畳することで、トルク変動を抑制する手法が提案されている。他にも、特許文献２〜３のような、トルク変動成分をオブザーバ等により抽出し、相殺する制御が公知である。
しかし、これらのトルク変動を相殺する制御は、トルク変動を相殺するための電流波形が高次の周波数成分を持ち、鉄損を増加させてしまう場合があり、燃費・電費の悪化およびモータの発熱が問題となる場合がある。
【０００８】
この発明の目的は、車両の乗員の乗り心地を向上させると共に電費等を向上させることができ、またコスト低減および省スペース化を図ることができる電動モータ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の電動モータ装置は、電動モータ６と、この電動モータ６のトルクまたはこのトルクに相当する状態量を制御する制御装置１と、前記電動モータ６のトルクを車両の車輪２に伝達するトルク伝達手段３とを備える電動モータ装置において、
前記制御装置１は、前記電動モータ６におけるトルク変動を抑制するトルク変動抑制機能部１５を有し、このトルク変動抑制機能部１５は、前記電動モータ６におけるトルク変動周波数の推定値と、前記トルク伝達手段３の伝達特性および前記車両における振動特性のいずれか一方または両方との比較結果に基づいて、前記電動モータ６におけるトルク変動を抑制するか否かを判断する実行判断部１５ｂを有することを特徴とする。
【００１０】
前記トルクに相当する状態量は、例えば、目標モータ電流である。
この構成によると、制御装置１のトルク変動抑制制御機能部１５は、電動モータ６におけるトルク変動を抑制し得る。トルク変動抑制制御機能部１５における実行判断部１５ｂは、トルク変動周波数の推定値と、前記伝達特性および振動特性のいずれか一方または両方との比較結果に基づいて、電動モータ６におけるトルク変動を抑制するか否かを判断する。
【００１１】
例えば、伝達特性または振動特性の増幅率が高い低周波域のトルク変動周波数でトルク変動を抑制して、騒音、振動、およびハーシュネス（ＮＶＨ：Noise Vibration Harshness）を改善する。伝達特性または振動特性の増幅率が下がる高周波域のトルク変動周波数では、消極的なトルク変動の抑制を実行するか、またはトルク変動の抑制を実行しない。これにより鉄損が増加することを防止することが可能となる。このように鉄損の増加を防止し得ることで、車両の燃費・電費の向上を図れるうえ、電動モータ６の発熱を抑えることができる。また車両の挙動に問題を生じさせるトルク変動を制御で補償するため、モータ設計時の要件が緩和され、コスト低減および省スペース化が可能となる。
【００１２】
前記トルク変動抑制機能部１５は、前記電動モータ６の角速度と、前記電動モータ６における定められた回転角度あたりのトルク変動周期との関係に基づいて、前記トルク変動周波数の推定値を推定するトルク変動推定部１５ａを含むものであっても良い。この場合、トルク変動周波数の推定値を簡単に且つ精度良く推定することができる。
前記定められた回転角度は、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方の結果に基づいて定められる。
【００１３】
前記実行判断部１５ｂは、前記電動モータ６の角速度の絶対値が定められた値を超過した条件において、前記角速度の絶対値が大きくなるに従って、前記電動モータ６におけるトルク変動を抑制する操作量を小さくするようにしても良い。電動モータ６の角速度の絶対値が大きくなる程、トルク変動が車両に及ぼす影響が小さくなるからである。このようにトルク変動を抑制する操作量を小さくすることで、鉄損の増加を防止し得る。
前記定められた値は、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方の結果に基づいて定められる。
【００１４】
前記実行判断部１５ｂが前記トルク変動を抑制する操作量を小さくする前記電動モータ６の角速度は、増幅率が定められた値を下回る電動モータ角速度であり、前記増幅率は、前記トルク変動周波数の推定値またはこの推定値に相当する状態量における、前記トルク伝達手段３の入力トルクに対する出力トルクの伝達特性の増幅率であっても良い。前記増幅率が定められた値を下回る電動モータ角速度では、トルク変動が発生しても伝達トルクへの影響は減衰するため、実行判断部１５ｂが前記操作量を小さくする処理を行っても車両への影響は少ないと考えられる。
前記定められた値は、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方の結果に基づいて定められる。
【００１５】
前記実行判断部１５ｂが前記トルク変動を抑制する操作量を小さくする前記電動モータ６の角速度は、増幅率が定められた値を下回る電動モータ角速度であり、前記増幅率は、前記トルク変動周波数の推定値またはこの推定値に相当する状態量における、前記車両における振動特性の増幅率であっても良い。前記増幅率が定められた値を下回る電動モータ角速度では、トルク変動が発生しても伝達トルクへの影響は減衰するため、実行判断部１５ｂが前記トルク変動を抑制する操作量を小さくする処理を行っても車両への影響は少ないと考えられる。
前記定められた値は、試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方の結果に基づいて定められる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の電動モータ装置は、電動モータと、この電動モータのトルクまたはこのトルクに相当する状態量を制御する制御装置と、前記電動モータのトルクを車両の車輪に伝達するトルク伝達手段とを備える電動モータ装置において、前記制御装置は、前記電動モータにおけるトルク変動を抑制するトルク変動抑制機能部を有し、このトルク変動抑制機能部は、前記電動モータにおけるトルク変動周波数の推定値と、前記トルク伝達手段の伝達特性および前記車両における振動特性のいずれか一方または両方との比較結果に基づいて、前記電動モータにおけるトルク変動を抑制するか否かを判断する実行判断部を有する。このため、車両の乗員の乗り心地を向上させると共に電費等を向上させることができ、またコスト低減および省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施形態に係るモータ駆動装置を概略示す断面図である。
【図２】同モータ駆動装置の制御系のブロック図である。
【図３】同モータ駆動装置におけるトルク変動の抑制例を模式的に示す図である。
【図４】同モータ駆動装置の電動モータから車輪へのトルク伝達を模式的に示す図である。
【図５】同モータ駆動装置の実行判断部がトルク変動を抑制するか否かの判断を、モータ角速度に依存する所定の特性に基づいて行う例を示す図である。
【図６】同モータ駆動装置がトルク変動を抑制する機能を実行するフローチャートである。
【図７】図６における係数αの関数の設定例を示す図である。
【図８】この発明の他の実施形態に係る、複数の電動モータを駆動する電動モータ装置におけるトルク変動の補償例を示す図である。
【図９】この発明の他の実施形態に係るモータ駆動装置の実行判断部がトルク変動を抑制するか否かの判断を、モータ角速度に依存する所定の特性に基づいて行う例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の実施形態に係るモータ駆動装置を図１ないし図７と共に説明する。このモータ駆動装置は車両を駆動する装置であり、図１に示すように、この実施形態のモータ駆動装置は、電動モータ６と、制御装置１と、トルク伝達手段３とを備える。トルク伝達手段３は、減速機７と車輪用軸受４とを有する。電動モータ６、減速機７、および車輪用軸受４は、これらの一部または全体が車輪内に配置されるインホイールモータ駆動装置ＩＷＭを構成する。
【００１９】
電動モータ６のトルクは、減速機７および車輪用軸受４を介して駆動輪である車輪２に伝達される。車輪用軸受４のハブ輪４ａのフランジ部には、ブレーキを構成するブレーキロータ５が構成され、同ブレーキロータ５は車輪２と一体に回転する。電動モータ６は、特に、リラクタンストルクとマグネットトルクを併用して高出力化が可能となる埋込磁石式（ＩＰＭ）の同期モータを適用するのが好適である。この電動モータ６は、ハウジング８に固定したステータ６ｂと、回転出力軸９に取り付けたロータ６ａとの間にラジアルギャップを設けたモータである。
【００２０】
制御系について説明する。
図２に示すように、電動モータ装置は、電動モータ６と、この電動モータ６のトルクを制御する制御装置１とを有する。この電動モータ装置を搭載した車両に、トルク指令値を入力する車両操作手段１０と、電源装置１１とが設けられている。車両操作手段１０は、例えば、四輪自動車におけるアクセルペダルであり、このアクセルペダルの操作量に応じて変化するセンサ１０ａの出力に基づき前記トルク指令値を制御装置１に入力する。
【００２１】
電源装置１１は、車両におけるバッテリに該当する。電源装置１１は、電動モータ６を駆動する高電圧電源装置１１ａと、制御装置１およびセンサ等を動作させる低電圧電源装置１１ｂとを有する。高電圧電源装置１１ａは例えば３００ボルト程度のバッテリ、低電圧電源装置１１ｂは前記バッテリの電圧を低下させるＤＣ−ＤＣコンバータまたは１２ボルトのバッテリを用いることが可能である。高電圧電源装置１１ａは、制御装置１におけるモータドライバ１２に接続され、電動モータ６に定められた高電圧の電力を供給する。低電圧電源装置１１ｂは、制御装置１等に定められた低電圧の電力を供給する。
【００２２】
制御装置１は、モータ電流決定機能部１３、電流制御機能部１４、モータドライバ１２、トルク変動抑制機能部１５、電流推定機能部１６、および角度推定機能部１７を有する。
モータ電流決定機能部１３は、入力されたトルク指令値等から電動モータ６の目標電流を決定する。電流制御機能部１４は、モータ電流決定機能部１３から与えられた目標電流に、電流推定機能部１６で推定されるモータ電流を制御する機能を有する。電流制御機能部１４は、例えば、電動モータ６のモデルを基に、電動モータ６の印加電圧を決定するフィードフォワード制御が適用される。但し、後述するようにフィードフォワード制御だけに限定されるものではない。
【００２３】
トルク変動抑制制御部１５は、電動モータ６のトルク変動を抑制する機能を有する。このトルク変動抑制制御部１５は、相殺するトルク変動周波数の推定値を推定するトルク変動推定部１５ａと、トルク変動を抑制するか否かを判断する実行判断部１５ｂとを有する。トルク変動推定部１５ａは、例えば、電動モータ６の角速度と、電動モータ６における定められた回転角度あたりのトルク変動周期との関係に基づいて、前記トルク変動周波数の推定値を推定し得る。モータ角速度は、例えば、角度推定機能部１７で推定されるモータ角度の微分や、物理運動方程式等に基づく状態推定オブザーバ等により求められる。
【００２４】
実行判断部１５ｂは、例えば、現在のモータ角速度からトルク変動周波数を推定し、この推定したトルク変動周波数におけるトルク変動が車両に及ぼす影響を推測する。実行判断部１５ｂは、この推測結果に基づいて、車両に及ぼす影響が大きければ、トルク変動抑制制御を積極的に実行する。実行判断部１５ｂは、車両に及ぼす影響が小さければ、トルク変動抑制制御を消極的に実行するか、または、トルク変動抑制制御を実行しないようにする。
【００２５】
モータドライバ１２は、電流制御機能部１４から与えられる制御信号に基づいて、高電圧電源装置１１ａの直流電力を電動モータ６の駆動に用いる交流電力に変換する。このモータドライバ１２は、例えば、ＩＧＢＴまたはＦＥＴ等のスイッチ素子を含むハーフブリッジ回路等を用いてＰＷＭ制御を行うと、簡潔な構成となり好適である。
【００２６】
電流推定機能部１６は、例えば、モータドライバ１２から電動モータ６までの送電経路に電流センサを設けた構成である。この電流センサにより、電動モータ６の三相の励磁コイル（図示せず）に流す電流をそれぞれ求め得る。なお三相電流を測定するうえで、例えば、三相のうちいずれか二相のみ電流を計測し、残り一相は三相電流の総和は零となる特性を用いて求めても良い。前記電流センサは、例えば、電流による磁界を検出する磁界検出式、またはシャント抵抗、ＩＧＢＴ等の両端の電圧を測定する電圧測定式を用いることが可能である。
角度推定機能部１７は、例えば、レゾルバまたはエンコーダ等のロータ６ａ（図１）の角度を直接検出する角度センサを含む。但し、この構成に限定されるものではない。
【００２７】
図３は、トルク変動の抑制例を模式的に示す図である。
図３（ａ）に示すように、所定の電流振幅および位相で一定の実効電流を印加する際、モータトルクは電気角周波数の所定倍角で変動する。したがって、図３（ｂ）に示すよういに、トルク変動抑制機能部１５（図２）により、モータトルクのトルク変動と逆位相で実効電流を所定量変化させると、モータトルクは概ね一定となる。
【００２８】
前記トルク変動抑制のための電流波形は、例えば、予め、電動モータ６（図２）の電気角位相に対するトルク変動量を実測ないし解析しておくことで生成できる。あるいは、例えば、モータ角速度およびモータ電流等の情報を基に、外乱トルクを検出するオブザーバ等を用いてトルク変動を検出し、この検出値を基にトルク変動抑制のための電流波形を導出することができる。例えば、本実施形態のインホイールモータ駆動装置ＩＷＭ（図１）のように、一つの制御装置１（図１）で同時に駆動する電動モータ６（図１）が複数ある場合、図２に示すように、トルク変動抑制機能部１５は、トルク変動抑制のための電流を次のように生成する。
【００２９】
前述のように複数（ｎ個）の電動モータ６のトルク変動抑制のための電流波形ｉδ１，ｉδ２，…，ｉδｎを導出し、これら導出した電流波形を重ね合わせた電流ｉδａｌｌを生成する。この重ね合わせたトルク変動抑制電流を、前記複数（ｎ個）の電動モータ６にｉδａｌｌ／ｎとして分配して印加すると、トルク変動抑制電流を最小化できてより好適となる。
【００３０】
図３（ｂ）に示すトルク変動抑制を実施することで、電動モータ６（図２）のトルク変動を小さくできる。一方で、前記トルク変動抑制のための電流により、励磁磁束に高周波成分が重畳され、主に電動モータ６（図２）のステータコアの鉄損が増加しまう問題がある。そこで、トルク抑制制御機能部１５（図２）における実行判断部１５ｂ（図２）は、前述のように、トルク変動抑制制御を実行するか否かを判断する。
【００３１】
図４は、このモータ駆動装置の電動モータ６から車輪２へのトルク伝達を模式的に示す図である。同図に、電動モータ６からトルク伝達手段３へのモータトルクτＭが示され、トルク伝達手段３から車輪２へのホイールトルクτＷが示されている。減速機およびディファレンシャルギヤの図示は省略する。トルク伝達手段３におけるバネレートは、主にトルク伝達系のねじれ剛性等、ダンピングレートは軸受等の動粘性係数等による。
【００３２】
図５（ａ）は、図４のトルク伝達系の伝達特性を示す図であり、図５（ｂ）は、前記伝達特性に依存した実行判断部１５ｂ（図２）のトルク変動抑制機能を実効する度合を示す図である。実行判断部１５ｂ（図２）は、次の条件ａ，ｂを全て充足するとき、トルク変動抑制機能の実効度合を低下させる。
【００３３】
条件ａ：図５（ａ）の点線Ｌ１で示される、前記伝達特性におけるゲインが所定値Ｇ１を下回る状態である。前記ゲインは、同時刻における、モータトルクτＭ（ｓ）に対するホイールトルクτＷ（ｓ）の伝達特性の増幅率を表す。
条件ｂ：周波数に相当するトルク変動が発生し得る図５（ｂ）の点線Ｌ２で示されるモータ角速度ω１を超過した後である。
なお、Ｌ１、Ｇ１、Ｌ２、ω１は、実車による試験等で適宜定められるものである。
【００３４】
前記条件ａおよびｂを充足した前記モータ角速度ω１を超過した後において、トルク変動が発生しても、伝達トルクへの影響は図５（ａ）の特性に基づいて減衰する。このため、トルク変動抑制機能の実効度合を低下させる処理を行っても、車両の挙動への影響は少ないと考えられる。なお図５（ｂ）のトルク変動抑制機能の実効度合を低下させる関数は、同図のような円滑な曲線の他、複数の直線を結合した波形でも良く、オンとオフを二値で切り替えるような波形でも良い。
【００３５】
図６は、このモータ駆動装置がトルク変動を抑制する機能を実行するフローチャートである。図２も参照しつつ説明する。例えば、車両の主電源をオンにする条件で本処理が開始し、角度推定機能部１７はモータ角度を推定する（ステップＳ１）。次に、トルク変動推定部１５ａは、推定した前記モータ角度からモータ角速度ωＭを推定する（ステップＳ２）。次に、トルク変動推定部１５ａは、モータ電流決定機能部１３から目標モータ電流ｉｒを取得する（ステップＳ３）。
【００３６】
次に、トルク変動抑制機能部１５は、前記モータ角速度ωＭおよび前記目標モータ電流ｉｒを基に、トルク変動抑制電流ｉδを推定する（ステップＳ４）。その後、実行判断部１５ｂは、モータ角速度ωＭに対するトルク変動抑制度合である係数α（ωＭ）を導出する（ステップＳ５）。
【００３７】
ここで図７は、図６における係数αの関数の設定例を示す図である。同図７に示すように、例えば、定められたモータ角速度以下の条件では、トルク変動を抑制する操作量である係数αが「１」に設定されてトルク変動抑制機能の実効度合は最大限発揮される。モータ角速度の絶対値が前記定められたモータ角速度を超える条件では、モータ角速度が大きくなるに従って、係数αを「１」から徐々に低下させてトルク変動抑制機能の実効度合を低下させる関数に設定する。さらに所定のモータ角速度以上の条件では、係数αが「０」に設定される。この係数αが「０」に設定されると、トルク変動抑制制御を実行しない。前記定められたモータ角速度、前記所定のモータ角速度は、それぞれ試験およびシミュレーションのいずれか一方または両方の結果により定められる。
【００３８】
図６および図２に示すように、ステップＳ５の後、電流制御機能部１４は、前記トルク変動抑制電流ｉδに係数αを乗じた値に、取得した目標モータ電流ｉｒを加えた値（ｉｒ＋αｉδ）を、目標モータ電流に設定する（ステップＳ６）。この設定された目標モータ電流（モータトルクに相当する状態量）により電動モータ６が制御される（ステップＳ７）。その後本処理を終了する。
【００３９】
以上説明した電動モータ装置によれば、伝達特性のゲインが高い低周波域のトルク変動周波数でトルク変動を抑制して、騒音、振動、およびハーシュネスを改善する。伝達特性のゲインが下がる高周波域のトルク変動周波数では、消極的なトルク変動の抑制を実行するか、またはトルク変動の抑制を実行しない。これにより鉄損が増加することを防止することが可能となる。このように鉄損の増加を防止し得ることで、車両の燃費・電費の向上を図れるうえ、電動モータ６の発熱を抑えることができる。また車両の挙動に問題を生じさせるトルク変動を制御で補償するため、モータ設計時の要件が緩和され、コスト低減および省スペース化が可能となる。
【００４０】
他の実施形態について説明する。
図８は、複数（この例では２個）の電動モータを駆動する電動モータ装置におけるトルク変動の補償例を示す図である。同図において横軸は電動モータの電気角、縦軸はトルク変動補償電流である。トルク変動抑制機能部１５（図２）は、次のように第１，第２の電動モータのトルク変動補償電流を求め得る。
【００４１】
先ず、第１の電動モータのトルク変動補償電流ｉδ１と、第２の電動モータのトルク変動補償電流ｉδ２がそれぞれ求められる。次に、第１の電動モータのトルク変動補償電流ｉδ１に第２の電動モータのトルク変動補償電流ｉδ２を加算してモータ個数「２」で除した平均値｛（ｉδ１＋ｉδ２）／２｝を求める。この加算平均値｛（ｉδ１＋ｉδ２）／２｝が、最終的に第１の電動モータと第２の電動モータのトルク変動補償電流となる。
この構成によれば、複数の電動モータのトルク変動補償電流を低減でき、鉄損の増加を抑えられる場合がある。例えば、第１の電動モータと第２の電動モータとで、トルク変動の電気角位相が１８０°ずれている場合、トルク変動補償電流はゼロとなり最大の効果が得られる。
【００４２】
図５（ａ）ではトルク伝達系の伝達特性に基づく実行判断部の判断例を示すが、トルク伝達特性の代わりに、車輪のトルク変動に対するバネ上振動の特性に基づき、図５（ａ）と同様の処理を実行しても良い。この場合、図９（ａ）に示すように、車輪トルク変動に対するバネ上振動の振動特性の増幅率（ゲイン）を縦軸とし、トルク変動周波数を横軸とすることができる。また、この手法と前記の手法とを併用しても良い。
【００４３】
実効判断部１５ｂ（図２）は、図９（ａ）の点線Ｌ３で示される、前記振動特性におけるゲインが所定値Ｇ２を下回る状態で、モータ角速度の絶対値が図９（ｂ）の点線Ｌ４で示されるモータ角速度ω２を超過した後、トルク変動抑制機能の実効度合を低下させ得る。
なお、Ｌ３、Ｇ２、Ｌ４、ω２は、実車による試験等で適宜定められるものである。
なお、前述のトルク伝達系の伝達特性に基づく判断例と、前記振動特性に基づく判断例とを併用して実行しても良い。
【００４４】
電動モータ６は、ロータコアの外周面に永久磁石を設けたいわゆるＳＰＭモータを適用しても良い。その他電動モータ６に誘導モータを適用しても良い。
モータ電流決定機能部１３は、例えば、要求されるトルク指令値と現在のモータ角速度から、定められた電流振幅および位相ないしｄ軸電流およびｑ軸電流を、定められたテーブルより参照する手法を用いても良い。
【００４５】
電流制御機能部１４は、フィードフォワード制御に代えて、例えば、モータ電流およびモータ角速度の少なくともいずれか一方の推定値に基づいて、電動モータ６の印加電圧を決定するフィードバック制御を適用しても良い。
電流制御機能部１４は、モータ電流およびモータ角速度の少なくともいずれか一方の推定値、および、この推定値と目標値との偏差を基に、電動モータ６の印加電圧を決定するフィードバック制御を適用しても良い。
電流制御機能部１４は、前記フィードフォワード制御と前記いずれかのフィードバック制御とを併用しても良い。その他電流制御機能部１４は、ファジィ制御等の経験則手法等を用いても良い。
【００４６】
トルク変動推定部１５ａは、例えば、定められたモータ電流におけるトルク変動をシミュレーション等によって求めておき、前記トルク変動を相殺するトルクを発生させる電流を目標電流に重畳する機能としても良い。この場合、制御装置１の計算負荷の低減を図ることができる。
トルク変動推定部１５ａは、モータ電流およびモータ角速度のいずれか一方または両方の推定値からトルク変動を検出するオブザーバ等を用いても良い。この場合、モデル誤差等の影響を低減し得る。なおこのオブザーバ等を用いる手法に、前記のトルク変動を相殺するトルクを発生させる電流を目標電流に重畳する手法を併用して適宜用いても良い。
【００４７】
電流推定機能部１６は、例えば、電動モータ内部のバスバー等に電流センサを設けた構成にしても良い。その他、電流推定機能部１６は、例えば、高電圧電源装置１１ａからモータドライバ１２までの送電経路に電流センサを設け、角度推定機能部１７で推定されるモータ角度および印加電圧のいずれか一方または両方を用いてモータ電流を推定しても良い。
角度推定機能部１７は、例えば、モータ端子の電圧または電流からセンサレスで推定する手法を用いても良い。
【００４８】
車両操作手段１０は、例えば、車両の加速度指令または速度指令を生成する構成としても良く、これら加速度指令、速度指令を制御する制御器を別途設けても良い。
電源装置１１は、制御装置１にＤＣ−ＤＣコンバータを設け、モータドライバ１２を高電圧電源装置１１ａのみに接続する構成としても良い。
【００４９】
インホイールモータ駆動装置ＩＷＭにおいては、サイクロイド式の減速機、遊星減速機、２軸並行減速機、その他の減速機を適用可能であり、また、減速機を採用しない、所謂ダイレクトモータタイプであっても良い。
インホイールモータ駆動装置だけでなく、電動モータ装置を車両の車体上に搭載したオンボードタイプであっても良い。
【００５０】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５１】
１…制御装置
２…車輪
３…トルク伝達手段
６…電動モータ
１５…トルク変動抑制機能部
１５ａ…トルク変動推定部
１５ｂ…実行判断部
【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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