JP6728633B2 - Electric vehicle control method and control device - Google Patents
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Description
本発明は、電動車両の制御方法、及び、制御装置に関する。 The present invention relates to a control method for an electric vehicle and a control device.
モータを備える電動車両の制御装置において、アクセル開度や車速などからモータに対するトルク目標値が算出される。しかしながら、モータから駆動輪にトルクが伝達されるトルク伝達系においては、車輪特性による位相ずれやギアの不感帯などが存在する。そのため、算出されたトルク目標値をそのまま用いてモータを制御しても、車両の駆動軸にて振動が発生することが知られている。 In a control device for an electric vehicle equipped with a motor, a target torque value for the motor is calculated from the accelerator opening degree, the vehicle speed, and the like. However, in a torque transmission system in which torque is transmitted from a motor to driving wheels, there are phase shifts due to wheel characteristics, dead zones of gears, and the like. Therefore, it is known that vibration is generated in the drive shaft of the vehicle even if the motor is controlled by using the calculated target torque value as it is.
そこで、特許文献1には、モータトルクから駆動軸ねじり角速度までの特性をモデル化した車両モデルと、車両モデルから得られる擬似駆動軸ねじり角速度を用いてトルク目標値を補正する駆動軸ねじり角速度FB(フィードバック)モデルとを利用するFF(フィードフォワード)補償器を備える電動車両の制御装置が開示されている。この制御装置によれば、擬似的に駆動軸ねじり角速度フィードバック系が構成されるので、安定性に影響を与えることなく駆動軸にて発生する振動を抑制することができる。 Therefore, in Patent Document 1, a vehicle model that models the characteristics from the motor torque to the drive shaft torsion angular velocity and a drive shaft torsion angular velocity FB that corrects the torque target value using the pseudo drive shaft torsion angular velocity obtained from the vehicle model A control device for an electric vehicle including an FF (feedforward) compensator utilizing a (feedback) model is disclosed. According to this control device, since the drive shaft torsion angular velocity feedback system is configured in a pseudo manner, it is possible to suppress the vibration generated in the drive shaft without affecting the stability.
さらに、特許文献1においては、車両モデルの駆動軸トルクに不感帯特性を持たせることにより、ギアバックラッシュ特性を模擬することができる。このようにすることで、ギアバックラッシュ発生時においても発生する駆動軸ねじり振動を抑制することができる。 Further, in Patent Document 1, the gear backlash characteristic can be simulated by giving the drive shaft torque of the vehicle model a dead zone characteristic. By doing so, it is possible to suppress drive shaft torsional vibration that occurs even when gear backlash occurs.
実際の電動車両においては、モータから駆動軸までのトルク伝達経路に機械損失が存在しており、この機械損失がトルク外乱として車両モデルに作用することがある。しかしながら、特許文献1の車両モデルにおいてはこのような機械損失の影響が考慮されていないため、機械損失が存在する実際の電動車両では、駆動軸においてねじり振動が発生するおそれがある。 In an actual electric vehicle, there is a mechanical loss in the torque transmission path from the motor to the drive shaft, and this mechanical loss may act as a torque disturbance on the vehicle model. However, in the vehicle model of Patent Document 1, since the influence of such mechanical loss is not taken into consideration, in an actual electric vehicle in which mechanical loss exists, torsional vibration may occur in the drive shaft.
特に、ギアバックラッシュを通過するときには、この機械損失の影響により、実際の車両の減速機のモータ軸側ギアと、駆動軸側ギアとの相対位置関係が、車両モデルにて求められる相対位置関係と一致しない状態となる。このようなギアの相対位置関係の誤認識は、車両モデルにて不感帯特性を考慮していたとしても、十分に防ぐことが困難である。 In particular, when passing through the gear backlash, due to the influence of this mechanical loss, the relative positional relationship between the gear on the motor shaft side of the reducer of the vehicle and the gear on the drive shaft side is the relative positional relationship determined by the vehicle model. It does not match with. Such erroneous recognition of the relative positional relationship of the gears is difficult to sufficiently prevent even if the dead zone characteristic is taken into consideration in the vehicle model.
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、駆動軸に発生するねじり振動を抑制することができる電動車両の制御方法、及び、制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a control method and a control device for an electric vehicle that can suppress torsional vibration generated in a drive shaft.
本発明の電動車両の制御方法の一態様は、電動車両の車両情報に基づいて算出されたモータへの目標トルク指令値に対して、フィードフォワード補償処理を行うフィードフォワード補償ステップと、フィードフォワード補償処理後の目標トルク指令値を用いて電動車両の駆動輪につながるモータを制御するモータ制御ステップと、を有し、フィードフォワード補償ステップは、モータトルクから駆動軸ねじり角速度までの特性をモデル化した車両モデルを用いて、目標トルク指令値に応じた擬似駆動軸ねじり角速度を算出する擬似駆動軸ねじり角速度算出ステップと、擬似駆動軸ねじり角速度を目標トルク指令値にフィードバックするねじり角速度フィードバックステップと、を有する電動車両の制御方法であって、目標トルク指令値に対して、モータから駆動軸までのトルク損失を考慮した補正を行う補正ステップを有する。 One aspect of a control method for an electric vehicle of the present invention is a feedforward compensation step of performing a feedforward compensation process for a target torque command value to a motor calculated based on vehicle information of the electric vehicle, and a feedforward compensation step. A motor control step of controlling the motor connected to the drive wheels of the electric vehicle using the processed target torque command value, and the feedforward compensation step models the characteristics from the motor torque to the drive shaft torsion angular velocity. Using the vehicle model, a pseudo drive shaft torsional angular velocity calculation step of calculating the pseudo drive shaft torsional angular velocity according to the target torque command value, and a torsional angular velocity feedback step of feeding back the pseudo drive shaft torsional angular velocity to the target torque command value. A method for controlling an electric vehicle having the method, further comprising a correction step of performing correction on a target torque command value in consideration of a torque loss from a motor to a drive shaft.
本発明の一態様によれば、目標トルク指令値に対してモータから駆動軸までのトルク損失分を考慮した補正ステップが実行される。このようにすることで、車両モデルを用いて算出した駆動軸ねじり角速度を用いたFB制御が行われることに加えて、トルク損失分が考慮されることにより、ギアのバックラッシュを通過する間において、ギアの相対関係を誤認識するおそれを低減することができる。そのため、駆動軸に発生するねじり振動を抑制することができる。 According to one aspect of the present invention, the correction step is executed in consideration of the torque loss amount from the motor to the drive shaft with respect to the target torque command value. By doing so, in addition to performing the FB control using the drive shaft torsional angular velocity calculated using the vehicle model, the torque loss is taken into consideration, so that the FB control can be performed while passing through the gear backlash. , It is possible to reduce the risk of erroneously recognizing the relative relationship of the gears. Therefore, the torsional vibration generated on the drive shaft can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の制御方法にて制御される電動車両を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an electric vehicle controlled by the control method of the present invention.
電動車両に搭載されるバッテリ1は、充放電可能な電池である。バッテリ1から放電される電力は、インバータ2を介してモータ3に供給される。また、モータ3にて回生電力が発生する時には、モータ3で生じる回生電力が、インバータ2を介してバッテリ1に充電される。なお、インバータ2とモータ3との間には、電流センサ4が設けられており、電流センサ4はインバータ2とモータ3との間の電流を測定する。
Battery 1 mounted on an electric vehicle is a chargeable/dischargeable battery. The electric power discharged from the battery 1 is supplied to the motor 3 via the
インバータ2は、複数の電子デバイスにより構成される回路であり、直流と交流との変換を行う。例えば、インバータ2は、各相において2個のスイッチング素子により構成されている。なお、例えば、スイッチング素子として、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やMOS−FET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)等のパワー半導体素子が用いられる。
The
インバータ2においては、モータコントローラ5が生成するPWM信号に応じてスイッチング素子のON/OFFの切り替え操作が行われる。このような切り替え操作によって、バッテリ1からインバータ2に供給される直流の電流が交流に変換され、モータ3に所望の大きさの交流電流が印加される。なお、モータ3が回生制動を行う時には、モータ3にて発生する回生電力は交流電流として出力され、インバータ2によって直流に変換された後にバッテリ1に充電される。
In the
モータコントローラ5は、モータ3の駆動トルクを制御するコントローラである。モータコントローラ5には、車速V、アクセル開度θ、モータ3の回転子位相α、モータ3に流れる電流I、直流電源ラインにおける直流電圧値Vdc等の車両変数の信号がデジタル信号として入力される。
The
なお、モータコントローラ5に入力される回転子位相αは、モータ3に併設された回転センサ6(例えば、レゾルバやエンコーダ)により測定される。直流電圧値Vdcは、バッテリ1を制御するバッテリコントローラ1aにより測定される。また、モータ3は三相交流モータであるため、電流センサ4は、モータ3に流れる電流iu、iv、iwを測定し、その測定した電流値をモータコントローラ5に出力する。
The rotor phase α input to the
モータコントローラ5は、入力される車両変数に基づいてモータ3の回転制御に用いるPWM信号を生成する。そして、モータコントローラ5は、ドライブ回路(不図示)を用いて、PWM信号に応じたインバータ2の駆動信号を生成する。
The
モータ3は、インバータ2から供給される交流電流によって駆動トルクを発生させる。モータ3の駆動トルクは、減速機7及び駆動軸(ドライブシャフト)8を介して駆動輪9a、9bに伝達される。また、モータ3は、車両の走行時に駆動輪9a、9bに連れて回転し、回生制動力を発生させるとともに回生電力を発生させる。このようにして、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収することができる。
The motor 3 generates drive torque by the alternating current supplied from the
図2は、モータコントローラ5により行われるモータ制御のフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart of motor control performed by the
ステップS21においては、入力処理が行われる。具体的には、モータ制御に必要な車両情報を示す信号(車両変数)が、センサ入力または他のコントローラとの通信により取得される。 In step S21, an input process is performed. Specifically, a signal (vehicle variable) indicating vehicle information necessary for motor control is acquired by sensor input or communication with another controller.
上述のように、モータ3に流れる三相電流iu、iv、iwは、電流センサ4により取得される。なお、三相の電流値の合計はゼロになることが知られているので、例えばiwをセンサ入力で取得するのではなく、三相電流iuとivとから計算で求めてもよい。 As described above, the three-phase currents iu, iv, iw flowing through the motor 3 are acquired by the current sensor 4. Since it is known that the total of the three-phase current values becomes zero, for example, iw may be calculated from the three-phase currents iu and iv instead of being acquired by the sensor input.
モータ3の回転子位相(電気角)α[rad]は、レゾルバやエンコーダなどの回転センサにより取得される。その回転子位相(電気角)αを微分することで、回転子角速度(電気角)ω[rad/s]が求められる。そして、モータ3の機械的な角速度であるモータ角速度ωm[rad/s]は、回転子角速度ω(電気角)をモータ3の極対数で除することで求められる。 The rotor phase (electrical angle) α[rad] of the motor 3 is acquired by a rotation sensor such as a resolver or an encoder. The rotor angular velocity (electrical angle) ω [rad/s] is obtained by differentiating the rotor phase (electrical angle) α. The motor angular velocity ω m [rad/s] that is the mechanical angular velocity of the motor 3 is obtained by dividing the rotor angular velocity ω (electrical angle) by the number of pole pairs of the motor 3.
車速V[km/h]は、以下のように算出することができる。まず、モータ角速度ωmにタイヤ動半径Rを乗じ、ファイナルギヤのギヤ比で除することにより、車両速度v[m/s]を求める。そして、車両速度v[m/s]に、秒速[m/s]から時速[km/h]への単位変換係数(3600/1000)を乗ずることで、車速V[km/h]を求めることができる。なお、車速V[km/h]は、不図示のメータやブレーキコントローラ等の他のコントローラより通信にて取得してもよい。 The vehicle speed V [km/h] can be calculated as follows. First, the vehicle speed v [m/s] is obtained by multiplying the motor angular velocity ω m by the tire radius R and dividing by the gear ratio of the final gear. Then, the vehicle speed V [km/h] is obtained by multiplying the vehicle speed v [m/s] by a unit conversion coefficient (3600/1000) from the second speed [m/s] to the hourly speed [km/h]. You can The vehicle speed V [km/h] may be acquired by communication from another controller such as a meter or a brake controller (not shown).
アクセル開度θ[%]は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じた値である。アクセル開度θは、アクセル開度センサにより取得してもよいし、車両コントローラや他のコントローラから通信により取得してもよい。 The accelerator opening degree θ [%] is a value corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal by the driver. The accelerator opening degree θ may be acquired by an accelerator opening degree sensor, or may be acquired by communication from a vehicle controller or another controller.
直流電圧値Vdc[V]は、バッテリコントローラ1aから出力される。なお、直流電圧値Vdc[V]は、直流電源ラインに設けられた電圧センサにより測定されてもよい。
The DC voltage value Vdc [V] is output from the
ステップS22においては、基本目標トルク算出処理が行われる。モータコントローラ5は、図3に示されるアクセル開度とトルクとの関係を示すテーブルを用いて、アクセル開度θ及びモータ3の回転数Nに基づき、目標トルク指令値Tm *を設定する。
In step S22, basic target torque calculation processing is performed. The
ここで、図3を参照すると、アクセル開度θに応じて、モータ3が回転数N[rpm]である時に、モータ3が発生すべきトルク[T・m]が示されている。モータコントローラ5は、このテーブルを用いてアクセル開度θ及びモータ角速度ωmから求められるトルクを、目標トルク指令値Tm *として設定する。なお、モータ3の回転数N[rpm]は、モータ角速度ωm[rad/s]を変換することで求められる。
Here, referring to FIG. 3, there is shown the torque [Tm] that should be generated by the motor 3 when the motor 3 is at the rotation speed N [rpm] according to the accelerator opening degree θ. The
ステップS23においては、制振制御演算処理が行われる。なお、この制振制御演算処理において制振制御が考慮された処理が行われることにより、駆動軸トルクの振動を抑制することができる。モータコントローラ5は、目標トルク指令値Tm *とモータ角速度ωmとに応じて、駆動軸トルクの応答を犠牲にすることなく、駆動力伝達系振動(駆動軸のねじり振動など)を抑制するように、最終トルク目標値Tmf *を算出する。なお、制振制御演算処理の詳細については、後に、図4を用いて説明する。
In step S23, damping control calculation processing is performed. It should be noted that the vibration of the drive shaft torque can be suppressed by performing the processing in consideration of the vibration suppression control in the vibration suppression control calculation processing. The
ステップS24においては、電流指令値算出処理が行われる。モータコントローラ5は、S23にて算出された最終トルク目標値Tmf *、モータ角速度ωm、直流電圧値Vdcから、モータ3に流すべき電流の目標値を同期回転座標で示したdq軸電流目標値id*、iq*を求める。具体的には、モータコントローラ5は、直流電圧値Vdc、モータ角速度ωm、及び、目標トルク指令値Tm *と、d軸電流目標値id*及びq軸電流目標値iq*との関係が示されたテーブルを予め記憶しており、このテーブルを用いて、dq軸電流目標値id*、iq*を求める。
In step S24, a current command value calculation process is performed. The
ステップS25においては、電流制御演算処理が行われる。モータコントローラ5は、まず、三相電流値iu、iv、iwと、モータ3の回転子位相αとから、dq軸電流値id、iqを演算する。次に、S24で算出したdq軸電流目標値id*、iq*と、dq軸電流id、iqとの偏差を求め、その偏差に応じてdq軸電圧指令値vd、vqを演算する。なお、この部分には非干渉制御を加えてもよい。
In step S25, current control calculation processing is performed. The
そして、モータコントローラ5は、dq軸電圧指令値vd、vqとモータ3の回転子位相αとから三相電圧指令値vu、vv、vwを算出する。この三相電圧指令値vu、vv、vwと直流電圧Vdcとから、PWM信号(on duty)tu[%]、tv[%]、tw[%]を求める。
Then, the
S21〜S25の処理を経て求められたPWM信号を用いて、インバータ2のスイッチング素子のON/OFFを操作する。このようにすることで、モータ3に所望の電力が供給されるので、モータ3はトルク指令値に応じたトルクで駆動することになる。
The ON/OFF of the switching element of the
次に、図4〜図6を用いて、図2に示された制振制御演算処理(S23)の詳細について説明する。 Next, details of the damping control calculation process (S23) shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.
図4は、制振制御演算処理のフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart of the damping control calculation process.
制振制御演算処理においては、FF(フィードフォワード)補償処理(S41)、FB(フィードバック)補償処理(S42)、及び、補償値加算処理(S43)が行われる。そして、FF補償処理(S41)においては、制御系遅れ要素演算処理(S411)、損失考慮演算処理(S412)、車両モデル演算処理(S413)、及び、ねじり角速度FBモデル演算処理(S414)が行われる。 In the vibration suppression control calculation processing, FF (feed forward) compensation processing (S41), FB (feedback) compensation processing (S42), and compensation value addition processing (S43) are performed. Then, in the FF compensation process (S41), the control system delay element calculation process (S411), the loss consideration calculation process (S412), the vehicle model calculation process (S413), and the torsion angular velocity FB model calculation process (S414) are performed. Be seen.
これらの処理のうち、S41、S42、及び、S43の処理は、図5に制御ブロック図が示されている。また、FF補償演算処理(S41)内のS411〜S414の処理は、図5のFF補償部51内で行われており、図6に制御ブロック図が示されている。
Of these processes, the processes of S41, S42, and S43 are shown in the control block diagram of FIG. Further, the processing of S411 to S414 in the FF compensation calculation processing (S41) is performed in the
図5は、制振制御演算処理の制御ブロック図である。この図においては、FF演算処理(S41)を実行するFF補償部51と、FB演算処理(S42)を実行するFB補償部52と、補償値加算処理(S43)を行う補償値加算部53とが示されている。
FIG. 5 is a control block diagram of the vibration suppression control calculation processing. In this figure, an
FF補償部51においては、FF補償制御が行われ、目標トルク指令値Tm *に応じて第1のトルク目標値Tm1 *を出力する。また、FF補償部51は、第1のトルク目標値Tm1 *に対するモータ角速度の推定値を求め、第1のモータ角速度推定値ωm1^として出力する。
In the
FB補償部52には、モータ3への指令値に対応する第1のモータ角速度推定値ωm1^と、モータ3の応答値であるモータ角速度ωmとが入力される。FB補償部52は、入力された第1のモータ角速度推定値ωm1^とモータ角速度ωmとの偏差を求め、その偏差に応じて第2のトルク目標値Tm2 *を求める。なお、FB補償部52における詳細の処理は、後に図7の制御ブロック図を用いて説明する。
The first motor angular velocity estimated value ω m1 ^ corresponding to the command value to the motor 3 and the motor angular velocity ω m that is the response value of the motor 3 are input to the
補償値加算部53は、第1のトルク目標値Tm1 *と、第2のトルク目標値Tm2 *とを加算して、最終トルク目標値Tmf *を生成する。
Compensation
次に、FF補償部51における処理の詳細について説明する。
Next, details of the processing in the
図6は、FF補償部51の詳細な構成を示す制御ブロック図である。
FIG. 6 is a control block diagram showing a detailed configuration of the
FF補償部51は、制御系遅れ要素演算処理(S411)を行う制御系遅れ要素演算部511と、損失考慮処理(S412)を行う損失考慮部512と、車両モデル演算処理(S413)行う車両モデル演算部513と、ねじり角速度FBモデル演算処理(S414)を行うねじり角速度FBモデル演算部514とにより構成される。
The
制御系遅れ要素演算部511においては、ねじり角速度FBモデル演算部514から出力される第1のトルク目標値Tm1 *に対して制御系遅れ要素を考慮した処理が行われる。具体的には、制御系遅れ要素演算部511においては、制御演算時間の遅れ時間e-L1s、モータ応答の遅れ時間Ga(s)、及び、センサ信号の処理時間e-L2sなどの遅れ時間が第1のトルク目標値Tm1 *に対して加味される。ただし、L1は制御演算時間であり、L2はセンサ信号処理時間である。また、モータ応答遅れGa(s)は次式で表される。
In the control system delay
ただし、この式において、τaはモータ応答時定数である。 However, in this equation, τ a is a motor response time constant.
なお、以下では、説明の便宜上、制御系遅れ要素演算部511から出力される制御系遅れ要素演算処理後の第1のトルク目標値Tm1 *についても、第1のトルク目標値Tm1 *と示すものとする。
In the following, for convenience of explanation, the first torque target value T m1 * after the control system delay element calculation processing output from the control system delay
損失考慮部512においては、制御系遅れ要素演算部511から出力される第1のトルク目標値Tm1 *を用いて次の式の処理が行うことで、モータ3から駆動軸8までのトルク伝達系におけるトルク損失が考慮されたモータトルクTmが求められる。
In the
式(2)にて示されるように、トルク損失が考慮されたモータトルクTmは、トランスミッションの伝達効率などに起因する成分であってトルクの大きさに比例する成分(ηTm1 *)と、静止摩擦力のようにトルクの大きさによらず略一定の大きさであるオフセット成分(Tf)とにより構成される。ただし、ηは、トルク伝達効率であり、0以上かつ1より小さい値である(0≦η<1)。また、オフセットトルクTfは回転方向に対して逆向きに作用するため、モータ3が正回転の場合は負の値となり、負回転の場合は正の値となる。なお、トルク伝達効率η、及び、オフセットトルクTfは、固定値としてもよいが、損失をより厳密に考慮するために、必要に応じてモータ角速度やモータトルク等のトルク損失に関連するパラメータに応じて変化させてもよい。 As shown in the equation (2), the motor torque T m in which the torque loss is taken into consideration is a component (ηT m1 * ) which is a component due to the transmission efficiency of the transmission and is proportional to the magnitude of the torque. It is composed of an offset component (T f ) having a substantially constant magnitude regardless of the magnitude of the torque such as the static friction force. However, η is a torque transmission efficiency and is a value of 0 or more and less than 1 (0≦η<1). Further, since the offset torque T f acts in the opposite direction to the rotation direction, it has a negative value when the motor 3 is positively rotating, and has a positive value when the motor 3 is negatively rotating. The torque transmission efficiency η and the offset torque T f may be fixed values, but in order to more accurately consider the loss, parameters such as the motor angular velocity and the motor torque are related to the torque loss as necessary. It may be changed accordingly.
車両モデル演算部513においては、トルク伝達系をモデル化した車両モデルを用いて、モータトルクTmに応じて、第1のモータ角速度推定値ωm1^と、擬似駆動軸ねじり角速度ωd^とが求められる。擬似駆動軸ねじり角速度ωd^は、モータ3のトルクが伝達される駆動軸8において発生するねじり角速度を擬似的に求めたものである。車両モデル演算部513において用いられる車両モデルについては、後に、図8を用いて説明する。
In the vehicle
ねじり角速度FBモデル演算部514においては、目標トルク指令値Tm *、及び、擬似駆動軸ねじり角速度ωd^が入力され、これらの入力から第1のトルク目標値Tm1 *が求められる。なお、ねじり角速度FBモデル演算部514によるねじり角速度FBモデル演算処理(S414)においては、ねじり角速度FBモデルが用いられるが、このねじり角速度FBモデルは、車両モデルの一部を用いて求められる。そこで、ねじり角速度FBモデル演算処理の詳細についても、後に図8の車両モデルを用いて説明する。
In the torsional angular velocity FB
次に、FB補償部52の詳細な構成について説明する。
Next, a detailed configuration of the
図7は、FB補償部52の詳細な構成を示す制御ブロック図である。
FIG. 7 is a control block diagram showing a detailed configuration of the
FB補償部52においては、第1のモータ角速度推定値ωm1^、及び、モータ角速度ωmが入力される。そして、FB補償部52は、これらの入力から第2のトルク目標値Tm2 *を出力する。
In the
FB補償部52は、フィードバック制御を行うために、自身から出力される第2のトルク目標値Tm2 *に対して、ブロック521に示された車両モデルの伝達特性Gp(s)を用いて、第2のトルク目標値Tm2 *に対応するモータ角速度推定値(第2のモータ角速度推定値)ωm2^を算出する。そして、第1のモータ角速度推定値ωm1^と第2のモータ角速度推定値ωm2^とが加算されて、最終モータ回転数推定値ωmf^が算出される。
In order to perform the feedback control, the
そして、推定値である最終モータ角速度推定値ωmf^と、検出値であるモータ角速度ωmの偏差を求められる。この偏差に対して、ブロック522に示されたフィルタH(s)/Gp(s)の処理を行うことで、第2のトルク目標値Tm2 *を算出する。なお、フィルタH(s)/Gp(s)は、車両モデルの伝達特性Gp(s)の逆特性とバンドパスフィルタH(s)とにより構成されている。
Then, the deviation between the final motor angular velocity estimated value ω mf ^ which is an estimated value and the motor angular velocity ω m which is a detected value can be obtained. The second torque target value T m2 * is calculated by performing the processing of the filter H(s)/Gp(s) shown in the
そして、第2のトルク目標値Tm2 *は、ブロック523に示されたゲイン処理Kが行われた後に、FB補償部52から出力される。なお、このゲイン処理Kのゲインは、FB制御系の安定余裕(ゲイン余裕、位相余裕)を調整するために、1以下の値に設定される。
Then, the second torque target value T m2 * is output from the
次に、図6に示した車両モデル演算部513による車両モデル演算処理(S413)、及び、ねじり角速度FBモデル演算部514によるねじり角速度FBモデル演算処理(S414)においては、電動車両の駆動力伝達系をモデル化した車両モデルが用いられる。そこで、以下では、この車両モデルについて説明する。
Next, in the vehicle model calculation process (S413) by the vehicle
図8は、電動車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。 FIG. 8 is a diagram modeling a driving force transmission system of an electric vehicle.
車両の運動方程式は(3)〜(8)式で表される。 The equation of motion of the vehicle is expressed by equations (3) to (8).
ただし、これらの式における各パラメータは下記の通りである。
Jm:モータイナーシャ
Jw:駆動軸イナーシャ(1軸分)
Kd:駆動軸のねじり剛性
Kt:タイヤと路面の摩擦に関する係数
N:オーバーオールギア比
r:タイヤ荷重半径
ωm:モータ角速度
ωw:駆動輪角速度
Tm:モータトルク
TD:駆動軸トルク
F:駆動力(2軸分)
V:車体速度
θ:駆動軸のねじり角
ここで、(3)〜(8)式をラプラス変換してモータトルクTmからモータ角速度ωmまでの伝達特性を求めると次式となる。
However, each parameter in these equations is as follows.
J m : Motor inertia J w : Drive axis inertia (for 1 axis)
K d : Torsional rigidity of drive shaft K t : Coefficient relating to friction between tire and road surface N: Overall gear ratio r: Tire load radius ω m : Motor angular velocity ω w : Driving wheel angular velocity T m : Motor torque T D : Drive shaft torque F: Driving force (for 2 axes)
V: Vehicle speed θ: Torsional angle of drive shaft Here, when the transfer characteristics from the motor torque T m to the motor angular speed ω m are obtained by Laplace transforming the expressions (3) to (8), the following expression is obtained.
ただし、Gp(s)は、次式となる。 However, Gp(s) is given by the following equation.
なお、この式における各パラメータは下記の通りである。 The parameters in this equation are as follows.
また、モータトルクTmから駆動軸トルクTdまでの伝達特性は次式となる。 The transfer characteristic from the motor torque T m to the drive shaft torque T d is given by the following equation.
ただし、この式における各パラメータは下記の通りである。 However, each parameter in this equation is as follows.
ここで、(4)、(6)、(7)、及び、(8)式から、モータ角速度ωmから駆動輪角速度ωwまでの伝達特性を求めると、次式となる。 Here, when the transfer characteristic from the motor angular velocity ω m to the drive wheel angular velocity ω w is obtained from the equations (4), (6), (7), and (8), the following equation is obtained.
また、(9)、(11)、及び、(12)式から、モータトルクTmから駆動輪角速度ωwまでの伝達特性を求めると、次式となる。 Further, when the transfer characteristics from the motor torque T m to the drive wheel angular velocity ω w are obtained from the expressions (9), (11), and (12), the following expression is obtained.
(11)、及び、(13)式より、駆動軸トルクTdから駆動軸角速度ωwまでの伝達特性は次式となる。 From equations (11) and (13), the transfer characteristic from the drive shaft torque T d to the drive shaft angular velocity ω w is as follows.
ここで、(3)式を変形すると、次式となる。 Here, when the equation (3) is modified, the following equation is obtained.
ここで、駆動軸ねじり角速度ωdは、(14)、及び、(15)式より、次式で表せる。 Here, the drive shaft torsional angular velocity ω d can be expressed by the following equation from the equations (14) and (15).
ただし、この式においては、Hw(s)、及び、各パラメータは下記の通りである。 However, in this equation, H w (s) and each parameter are as follows.
また、モータ3から駆動軸8までのバックラッシュ特性を不感帯でモデル化すると、駆動軸トルクTdは次式となる。
When the backlash characteristic from the motor 3 to the
ただし、θdはモータ3から駆動軸8までのオーバーオールのバックラッシュ量である。
However, θ d is the overall backlash amount from the motor 3 to the
このようにして、車両モデル演算部513は、式(16)に示された処理を行うことで駆動軸ねじり角速度ωdを求めることができる。車両モデル演算部513は、このようにして求められた駆動軸ねじり角速度ωdが、擬似駆動軸ねじり角速度ωd^としてねじり角速度FBモデル演算部514に出力する。
In this way, the vehicle
次に、ねじり角速度FBモデル演算部514における、駆動軸ねじり角速度FBモデル演算処理(S414)に用いられる駆動軸ねじり角速度FBモデルについて説明する。
Next, the drive shaft twist angular velocity FB model used in the drive shaft twist angular velocity FB model calculation process (S414) in the twist angular velocity FB
駆動軸ねじり角速度FBモデルの出力である第1のトルク目標値Tm1 *は、目標トルク指令値Tm *と、後述の駆動軸ねじり角速度FB指令値TFBを用いて次式で表される。 The first torque target value T m1 * , which is the output of the drive shaft torsional angular velocity FB model, is expressed by the following equation using the target torque command value T m * and the drive shaft torsional angular velocity FB command value T FB described later. ..
(2)式と(19)式より、目標トルク指令値Tm *とモータトルクTmの関係は次式となる。 From the expressions (2) and (19), the relationship between the target torque command value T m * and the motor torque T m is as follows.
ここで、駆動軸ねじり角速度FB指令値TFBは、車両モデルより算出した擬似駆動軸ねじり角速度ωd^を用いて、次式となる。 Here, the drive shaft torsional angular velocity FB command value T FB is expressed by the following equation using the pseudo drive shaft torsional angular velocity ω d ^ calculated from the vehicle model.
さらに、式(21)は、(6)、(8)式より次式のように書き換えられる。 Further, the expression (21) can be rewritten as the following expression from the expressions (6) and (8).
また(11)式は、次式のように変形できる。 Further, the equation (11) can be transformed into the following equation.
ただし、この式において、ζpは駆動トルク伝達系の減衰係数、ωpは駆動トルク伝達系の固有振動周波数である。 However, in this equation, ζ p is the damping coefficient of the drive torque transmission system, and ω p is the natural vibration frequency of the drive torque transmission system.
さらに、(23)式の極と零点を調べると、αとc0/c1とは略等しい。そのため、(23)式を極零相殺すると次式となる。 Further, when the poles and zeros of the equation (23) are examined, α and c 0 /c 1 are almost equal. Therefore, if the equation (23) is zero-zero canceled, the following equation is obtained.
ただし、gtは、以下のように示される。 However, g t is shown as follows.
(20)、(22)、及び、(24)式より、駆動軸トルクTdは次式で表される。 From equations (20), (22), and (24), the drive shaft torque Td is represented by the following equation.
ただし、Tm’は、次式である。 However, Tm ' is a following formula.
また、(25)式を変形すると、駆動軸ねじり角速度FB系の伝達特性は次式で表される。 Further, if the equation (25) is modified, the transmission characteristic of the drive shaft torsional angular velocity FB system is expressed by the following equation.
Tm’からTdの応答が振動系にならない規範応答とすれば、次式のように示すことができる。 From a T m 'responses T d is the nominal response that does not become the vibration system can be shown as follows.
仮に、駆動軸ねじり角速度FB系の伝達特性と、規範応答が一致するためには、次式を満たす必要がある。 If the transmission characteristics of the drive shaft torsional angular velocity FB system and the normative response agree with each other, the following equation needs to be satisfied.
(28)式より、FBゲインKFBIが次式で定める値である場合には、駆動軸ねじり角速度FB系の伝達特性と、規範応答とが一致することになる。 From the equation (28), when the FB gain K FBI is a value defined by the following equation, the transfer characteristic of the drive shaft torsional angular velocity FB system and the reference response match.
次に、図9を用いて電動車両の各状態を説明することで、本発明の効果を説明する。 Next, the effects of the present invention will be described by describing each state of the electric vehicle with reference to FIG. 9.
図9は、電動車両の状態を示す図である。図9(a)には、目標トルク指令値Tm *が示され、図9(b)には、最終トルク目標値Tmf *が示され、図9(c)には、電動車両の前後方向の加速度aが示されている。 FIG. 9 is a diagram showing a state of the electric vehicle. 9A shows the target torque command value T m * , FIG. 9B shows the final torque target value T mf * , and FIG. 9C shows the front and rear of the electric vehicle. The directional acceleration a is shown.
この図においては、アクセルオフ(コースト)で減速している状態で、時刻t0において、アクセルが踏み込まれる。そして、時刻t1になると電動車両の加速度が一定になる。このような電動車両の状態における、目標トルク指令値Tm *、最終トルク目標値Tmf *、車両前後加速度aが示されている。なお、点線がトルク損失を考慮していない制振制御が行われている場合(損失考慮処理(S412)が行われていない場合)を示し、実線が本実施形態のようにトルク損失を考慮して制振制御が行われている場合を示している。 In this figure, the accelerator is depressed at time t0 while the vehicle is decelerating with the accelerator off (coast). Then, at time t1, the acceleration of the electric vehicle becomes constant. The target torque command value T m * , the final torque target value T mf * , and the vehicle longitudinal acceleration a in such a state of the electric vehicle are shown. The dotted line shows the case where the vibration suppression control without considering the torque loss is performed (the case where the loss consideration process (S412) is not performed), and the solid line shows the torque loss as in the present embodiment. The figure shows the case where the vibration damping control is performed.
図9(a)の目標トルク指令値を参照すると、時刻t0まではアクセルペダルが踏まれていないため、モータ3は回生制動を行って車両が減速するように、目標トルク指令値Tm *は負の値となる。そして、時刻t0にてアクセルペダルが踏まれると、モータ3にて駆動トルクが発生して車両が加速できるように、目標トルク指令値Tm *は正の値となる。 Referring to the target torque command value in FIG. 9A, since the accelerator pedal is not depressed until time t0, the target torque command value T m * is set so that the motor 3 performs regenerative braking to decelerate the vehicle. It will be a negative value. Then, when the accelerator pedal is depressed at time t0, the target torque command value T m * becomes a positive value so that the driving torque is generated in the motor 3 and the vehicle can be accelerated.
ここで、目標トルク指令値Tm *の符号が変わる時に、減速機7のモータ3側のギアが、駆動軸8側のギアとの間に存在するバックラッシュを通過する。
Here, when the sign of the target torque command value T m * changes, the gear on the motor 3 side of the speed reducer 7 passes through the backlash existing between the gear on the
減速機7のギアの相対位置関係を誤認識してしまうと、このような誤認識に起因して、図9(b)にて点線で示すように、過剰なFBトルクが生成してしまう。そして、車両前後加速度aが一定の値となる時刻t1までの間に最終トルク目標値Tmf *がオーバーシュートしてしまう。そのため、図9(c)にて点線で示すように、車両前後加速度aが滑らかに変化せず、ドライバにとって違和感のある車両挙動を誘発してしまうことになる。 If the relative positional relationship of the gears of the speed reducer 7 is erroneously recognized, excessive FB torque is generated as shown by the dotted line in FIG. 9B due to such erroneous recognition. Then, the final torque target value T mf * overshoots by the time t1 when the vehicle longitudinal acceleration a becomes a constant value. Therefore, as indicated by the dotted line in FIG. 9C, the vehicle longitudinal acceleration a does not change smoothly, and the vehicle behavior that is uncomfortable for the driver is induced.
本実施形態によれば、トルク損失による外乱が考慮されているため、減速機7のギアの相対位置関係の誤認識が生じにくくなる。そのため、図9(b)にて実線で示すように、時刻t1までの間に最終トルク目標値Tmf *がオーバーシュートしにくくなる。したがって、図9(c)にて実線で示すように、車両前後加速度aが滑らかに変化して、ドライバによる違和感が発生しにくくなる。 According to this embodiment, since the disturbance due to the torque loss is taken into consideration, it is less likely that the relative positional relationship of the gears of the speed reducer 7 is erroneously recognized. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 9B, the final torque target value T mf * is less likely to overshoot by the time t1. Therefore, as indicated by the solid line in FIG. 9C, the vehicle longitudinal acceleration a changes smoothly, and the driver does not feel uncomfortable.
本発明の第1実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the first embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
本発明の第1実施形態の電動車両の制御方法によれば、図6にて示されたように、基本目標トルク算出処理(S22)において設定された目標トルク指令値Tm *に対して、算出された擬似ねじり角速度ωd^を用いてねじり角速度FBモデル演算処理(S414)が行われる。そして、損失考慮部512による損失考慮処理(S412)が行われることで、モータ3から駆動軸8までのトルク損失分が考慮された補正が行われる。
According to the control method for the electric vehicle of the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, with respect to the target torque command value T m * set in the basic target torque calculation process (S22), The torsional angular velocity FB model calculation processing (S414) is performed using the calculated pseudo torsional angular velocity ω d ^. Then, the
実際の電動車両においては、モータ3にて発生するトルクから駆動軸8までの間にはトルク損失が存在する。そのため、モータ3側のギアと駆動輪9a、9b側のギアとの相対的な位置関係を誤って算出してしまうことがある。しかしながら、本実施形態においては、トルク損失を考慮して実際に駆動輪に働く有効成分に補正する処理が行われるので、噛みあうギアの相対的な位置が正確に求められることになる。このようにギアの相対的な位置関係の誤算出が抑制されるので、駆動軸ねじり振動を抑制することができる。
In an actual electric vehicle, there is a torque loss between the torque generated by the motor 3 and the
特に、図9に示されたように、減速している状態で再加速するような場合においては、最終トルク目標値Tmf *のオーバーシュートが発生しないので、車両を滑らかに加速することができる。 In particular, as shown in FIG. 9, in the case of re-acceleration in a decelerating state, overshoot of the final torque target value T mf * does not occur, so that the vehicle can be smoothly accelerated. ..
本発明の第1実施形態の制御方法によれば、図6に示されるように、補正ステップである損失考慮処理(S412)を行う損失考慮部512は、車両モデル演算部513が行う車両モデル演算処理S413の前段に設けられている。目標トルク指令値Tm *から求められる第1のトルク目標値Tm1 *はトルク損失が考慮されずに求められているため、損失考慮処理(S412)を第1のトルク目標値Tm1 *に対して行うことで、車両モデル演算部513から出力される擬似駆動軸ねじり角速度ωd^がより正確な値になる。したがって、ねじり角速度FBモデル演算部514によって、さらに、駆動軸ねじり振動を抑制することができる。
According to the control method of the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the
また、本発明の第1実施形態の制御方法によれば、(2)式に示すように、補正処理にて考慮されるトルク損失には、モータ3の駆動トルクの大きさに応じて変化する変動成分(ηTm1 *)と、所定のオフセット成分(Tf)とが存在する。このように、実際のモータ3におけるトルク損失を正確にモデル化することで、車両の加速及び減速を滑らかに行うことができる。 Further, according to the control method of the first embodiment of the present invention, as shown in the equation (2), the torque loss considered in the correction process changes according to the magnitude of the driving torque of the motor 3. There is a fluctuation component (ηT m1 * ) and a predetermined offset component (T f ). Thus, by accurately modeling the actual torque loss in the motor 3, the vehicle can be smoothly accelerated and decelerated.
また、本発明の第1実施形態の制御方法によれば、車両モデル演算部513にて行われる車両モデル演算処理(S413)においては、式(18)に示したように、モータ3から駆動軸8までのバックラッシュ特性を不感帯でモデル化されている。このようにすることで、ギアバックラッシュ特性を模擬することが可能となり、ギアバックラッシュ発生時にも駆動軸ねじり振動を抑制することができる。
Further, according to the control method of the first embodiment of the present invention, in the vehicle model calculation process (S413) performed by the vehicle
また、本発明の第1実施形態の制御方法によれば、式(18)における不感帯モデルにおいて、車両モデルの駆動軸トルクの不感帯幅にはモータ3から駆動軸8までのギアバックラッシュ量を足し合わせたオーバーオールのバックラッシュ量であるθdが用いられている。このようにすることで、複数のギアのバックラッシュ量を個別に設定することなく、バックラッシュ量の総和を不感帯幅として設定することによりギアバックラッシュ特性を再現することができるので、駆動軸ねじり振動を抑制することができる。
Further, according to the control method of the first embodiment of the present invention, in the dead zone model in the equation (18), the dead zone width of the drive shaft torque of the vehicle model is added with the gear backlash amount from the motor 3 to the
(第2実施形態)
第1実施形態では、FF補償部51が行うFF補償処理(S41)において損失考慮処理を行ったが、これに限らない。FF補償部51が行うFF補償処理(S41)の前段、及び、補償値加算部53が行う補償値合算処理(S43)の後段において、トルク損失を考慮した処理を行うことも可能である。第2実施形態では、このような処理について説明する。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the loss consideration process is performed in the FF compensation process (S41) performed by the
図10は、本実施形態の制振制御演算処理のフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart of the vibration suppression control calculation process of this embodiment.
図10に示されたフローチャートは、図4に示された第1実施形態の制振制御演算処理のフローチャートと比較すると、FF補償処理(S41)の前段に損失考慮処理(S101)が設けられている点と、補償値加算処理(S43)の後段に損失補償処理(S102)が設けられている点とが異なる。 Compared with the flowchart of the vibration suppression control calculation process of the first embodiment shown in FIG. 4, the flowchart shown in FIG. 10 has a loss consideration process (S101) provided before the FF compensation process (S41). The difference lies in that the loss compensation processing (S102) is provided after the compensation value addition processing (S43).
図11は、本実施形態のFF補償処理(S41)の詳細な処理を示すフローチャートである。図11に示されたFF補償処理は、図4に示された第1実施形態の制振制御演算処理におけるFF補償演算処理(S41)と比較すると、損失考慮処理(S412)が削除されている点が異なる。 FIG. 11 is a flowchart showing detailed processing of the FF compensation processing (S41) of this embodiment. In the FF compensation process shown in FIG. 11, the loss consideration process (S412) is deleted as compared with the FF compensation calculation process (S41) in the vibration suppression control calculation process of the first embodiment shown in FIG. The points are different.
図12は、本実施形態の制振制御演算処理の制御ブロック図である。図12に示された制御ブロック図は、図5に示された第1実施形態の制御ブロック図と比較すると、損失考慮処理(S101)を行う損失考慮部121と、損失補償処理(S102)を行う損失補償部122が追加されている。
FIG. 12 is a control block diagram of the vibration suppression control calculation processing of this embodiment. Compared with the control block diagram of the first embodiment shown in FIG. 5, the control block diagram shown in FIG. 12 includes a
損失考慮部121は、モータ3から駆動軸8までのトルク損失(トルク伝達効率とトルクオフセット成分)を考慮することにより、後段のFF補償部51が行うFF補償処理(S41)において、第1のモータ角速度推定値ωm1^などの回転運動に関連する諸量を正確に演算できるようになる。具体的には、目標トルク指令値Tm *に対して損失を考慮した損失考慮目標トルク指令値Tm '*を、次式にて演算する。
The
ただし、この式において、ηはトルク伝達効率(0≦η<1)であり、Tfはオフセットトルクである。 However, in this equation, η is the torque transmission efficiency (0≦η<1), and T f is the offset torque.
損失補償部122は、前段の補償値加算部53で演算された第3のトルク目標値Tm3 *が、モータ3から駆動軸8までの回転運動に有効に作用するよう、モータ3から駆動軸8までのトルク損失(トルク伝達効率とトルクオフセット成分)を、第3のトルク目標値Tm3 *に上乗せする。具体的には、第3のトルク目標値Tm3 *に対して損失を考慮した最終トルク目標値Tmf *を、次式にて算出する。
The
なお、この(31)式においても、(30)式と同様に、ηはトルク伝達効率(0≦η<1)を示し、Tfはトルクオフセット成分を示している。(31)式における最終トルク目標値Tmf *の第3のトルク目標値Tm3 *に対する関係は、(30)式における損失考慮目標トルク指令値Tm '*の目標トルク指令値Tm *に対する関係とは逆の関係になる。これは、(30)式によってトルク損失分が考慮された有効値を求めるのに対して、(31)式によってトルク損失分が補償されるためである。 In the equation (31), η indicates the torque transmission efficiency (0≦η<1) and T f indicates the torque offset component, as in the equation (30). The relationship between the final torque target value T mf * in the equation (31) and the third torque target value T m3 * is the relationship between the loss-considered target torque command value T m '* and the target torque command value T m * in the equation (30). It is the opposite of the relationship. This is because the effective value in which the torque loss is taken into consideration is calculated by the expression (30), while the torque loss is compensated by the expression (31).
図13は、本実施形態のFF補償部51の詳細な構成を示す制御ブロック図である。FF補償部51は、図11に示されたFF補償演算処理における各処理を行う。図13に示された制御ブロック図は、図6に示された第1実施形態のFF補償部51の構成と比較すると、制御系遅れ要素演算部511、及び、車両モデル演算部513における処理は同じであり、ねじり角速度FBモデル演算部514における処理が異なる。
FIG. 13 is a control block diagram showing a detailed configuration of the
本実施形態のねじり角速度FBモデル演算部514は、図5に示された第1実施形態のねじり角速度FBモデル演算部514の処理においてη=1、Tf=0とした場合と等価である。すなわち、(29)式は、次の式のようになる。
The torsional angular velocity FB
本発明の第2実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the second embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
本発明の第2実施形態の制御方法によれば、図12を参照すれば、補正ステップである損失考慮処理(S101)を行う損失考慮部121は、FF補償処理(S41)を行うFF補償部51へ入力され目標トルク目標値Tm *に対して行われる。このようにすることで、FF補償部51への入力がより正確な値になるため、FF補償部51によって駆動軸ねじり振動がより抑制されることになる。
According to the control method of the second embodiment of the present invention, referring to FIG. 12, the
また、本発明の第2実施形態の制御方法によれば、図12を参照すれば、損失補償部122が損失補償演算処理(S102)を行うことで、最終トルク目標値Tmf *を算出する。実際の電動車両においては、トルク損失が存在するためモータ3への指令値に対して出力値が目減りしてしまう。これに対して、上述のような損失補償演算処理(S102)が行われることで、モータ3の駆動トルクにおける目減り分が補償されるので、モータ3のトルク損失の影響を低減することができる。
Further, according to the control method of the second embodiment of the present invention, referring to FIG. 12, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment merely shows a part of the application example of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent. Further, the above embodiments can be combined as appropriate.
1 バッテリ
2 インバータ
3 モータ
7 減速機
8 駆動軸(ドライブシャフト)
501 FF補償部
512 損失考慮部
513 車両モデル演算部
514 ねじり角速度FBモデル演算部
502 FB補償部
503 補償値加算部
121 損失考慮部
122 損失補償部
1
501
Claims (7)
前記フィードフォワード補償処理後の目標トルク指令値を用いて前記電動車両の駆動輪につながるモータを制御するモータ制御ステップと、を有し、
前記フィードフォワード補償ステップは、
前記目標トルク指令値に対して、前記モータから駆動軸までのトルク損失を考慮した補正を行う補正ステップと、
モータトルクから駆動軸ねじり角速度までの特性をモデル化した車両モデルを用いて、前記目標トルク指令値に応じた擬似駆動軸ねじり角速度を算出する擬似駆動軸ねじり角速度算出ステップと、
前記擬似駆動軸ねじり角速度を前記目標トルク指令値にフィードバックするねじり角速度フィードバックステップと、を有する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。 A feedforward compensation step of performing a feedforward compensation process with respect to a target torque command value to the motor calculated based on the vehicle information of the electric vehicle,
A motor control step of controlling a motor connected to the drive wheels of the electric vehicle using the target torque command value after the feedforward compensation process,
The feedforward compensation step is
A correction step of correcting the target torque command value in consideration of torque loss from the motor to the drive shaft;
Using a vehicle model modeling the characteristics from the motor torque to the drive shaft torsion angular velocity, a pseudo drive shaft torsion angular velocity calculation step of calculating a pseudo drive shaft torsion angular velocity according to the target torque command value,
A torsional angular velocity feedback step of feeding back the pseudo drive shaft torsional angular velocity to the target torque command value .
A method for controlling an electric vehicle, comprising:
前記補正ステップにおいて補正された前記目標トルク指令値に対して、フィードフォワード補償処理を行うフィードフォワード補償ステップと、
前記フィードフォワード補償処理後の前記目標トルク指令値に対して、前記トルク損失に応じた補償を行う損失補償ステップと、
前記損失補償処理後の目標トルク指令値を用いて前記電動車両の駆動輪につながるモータを制御するモータ制御ステップと、を有し、
前記フィードフォワード補償ステップは、
モータトルクから駆動軸ねじり角速度までの特性をモデル化した車両モデルを用いて、前記目標トルク指令値に応じた擬似駆動軸ねじり角速度を算出する擬似駆動軸ねじり角速度算出ステップと、
前記擬似駆動軸ねじり角速度を前記目標トルク指令値にフィードバックするねじり角速度フィードバックステップと、を有する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。 A correction step of performing a correction in consideration of a torque loss from the motor to the drive shaft with respect to a target torque command value to the motor calculated based on vehicle information of the electric vehicle ,
A feedforward compensation step of performing feedforward compensation processing on the target torque command value corrected in the correction step ;
A loss compensation step of performing compensation according to the torque loss for the target torque command value after the feedforward compensation processing,
A motor control step of controlling the motor connected to the drive wheels of the electric vehicle using the target torque command value after the loss compensation processing,
The feedforward compensation step is
Using a vehicle model modeling the characteristics from the motor torque to the drive shaft torsion angular velocity, a pseudo drive shaft torsion angular velocity calculation step of calculating a pseudo drive shaft torsion angular velocity according to the target torque command value,
A torsional angular velocity feedback step of feeding back the pseudo drive shaft torsional angular velocity to the target torque command value .
A method for controlling an electric vehicle, comprising:
前記トルク損失は、前記モータにて発生するトルクに応じた変動成分を含む、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。 A method for controlling an electric vehicle according to claim 1 or 2 , wherein
The torque loss includes a fluctuation component according to the torque generated in the motor,
A method for controlling an electric vehicle, comprising:
前記トルク損失は、所定のオフセット成分を含む、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。 The method of controlling an electric vehicle according to claim 1,
The torque loss includes a predetermined offset component,
A method for controlling an electric vehicle, comprising:
前記車両モデルの駆動力伝達系は、モータトルクが車両の駆動軸トルクに伝達されない不感帯を有する、
ことを特徴とする電動車両の制御方法。 It is a control method of the electric vehicle according to any one of claims 1 to 4 ,
The drive force transmission system of the vehicle model has a dead zone in which the motor torque is not transmitted to the drive shaft torque of the vehicle,
A method for controlling an electric vehicle, comprising:
前記不感帯は、前記モータから前記駆動軸までのギアバックラッシュ量の総和である
ことを特徴とする電動車両の制御方法。 The control method for an electric vehicle according to claim 5 ,
The dead zone is a total sum of gear backlash amounts from the motor to the drive shaft.
該フィードフォワード補償後の目標トルク指令値を用いて前記電動車両の駆動輪につながるモータを制御するモータ制御部と、を有し、
前記フィードフォワード補償部は、
前記目標トルク指令値に対して、前記モータから駆動軸までのトルク損失分を考慮した補正を行う補正部と、
モータトルクから駆動軸ねじり角速度までの特性をモデル化した車両モデルを用いて、前記目標トルク指令値に基づいて擬似駆動軸ねじり角速度を算出する擬似駆動軸ねじり角速度算出部と、
前記擬似駆動軸ねじり角速度を前記目標トルク指令値にフィードバックするねじり角速度フィードバック部と、を備える、
ことを特徴とする電動車両の制御装置。 A feedforward compensating unit that performs a feedforward compensating process for a target torque command value to the motor calculated based on the vehicle information of the electric vehicle,
A motor control unit that controls the motor connected to the drive wheels of the electric vehicle using the target torque command value after the feedforward compensation,
The feedforward compensator is
A correction unit that performs correction on the target torque command value in consideration of a torque loss amount from the motor to the drive shaft,
Using a vehicle model that models the characteristics from the motor torque to the drive shaft torsion angular velocity, a pseudo drive shaft torsion angular velocity calculation unit that calculates the pseudo drive shaft torsion angular velocity based on the target torque command value,
And a torsional angular velocity feedback unit that feeds back the pseudo driving shaft torsional angular velocity to the target torque command value .
A control device for an electric vehicle, comprising:
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