Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7779176B2 - Control method for electric vehicle and control device for electric vehicle - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7779176B2 - Control method for electric vehicle and control device for electric vehicle - Google Patents

Control method for electric vehicle and control device for electric vehicle

Info

Publication number
JP7779176B2
JP7779176B2 JP2022032817A JP2022032817A JP7779176B2 JP 7779176 B2 JP7779176 B2 JP 7779176B2 JP 2022032817 A JP2022032817 A JP 2022032817A JP 2022032817 A JP2022032817 A JP 2022032817A JP 7779176 B2 JP7779176 B2 JP 7779176B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
angular velocity
gain
torque
drive shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022032817A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023128462A (en
Inventor
哲朗 小島
健吾 藤原
尊博 水口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2022032817A priority Critical patent/JP7779176B2/en
Publication of JP2023128462A publication Critical patent/JP2023128462A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7779176B2 publication Critical patent/JP7779176B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

本発明は、電動車両の制御方法、及び電動車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control method for an electric vehicle and a control device for an electric vehicle.

特許文献1は、モータの出力軸から駆動輪までの間に接続される駆動力伝達機構の伝達特性を考慮して車両に発生する振動を抑制する技術を開示している。 Patent Document 1 discloses technology that suppresses vibrations generated in a vehicle by taking into account the transmission characteristics of the driving force transmission mechanism connected between the motor output shaft and the drive wheels.

国際公開第2013/157315号International Publication No. 2013/157315

しかし、特許文献1では、駆動力伝達機構の伝達特性やモータ特性をモデル化した車両モデルに基づいてモータ制御を行っている。このため、同一の駆動軸に複数のモータを接続した構成において、各モータに対して個別に振動を抑制する制御を適用すると、各モータの出力トルクが相互に影響を与えるために、振動の抑制が困難となる。 However, in Patent Document 1, motor control is performed based on a vehicle model that models the transmission characteristics of the driving force transmission mechanism and the motor characteristics. Therefore, in a configuration where multiple motors are connected to the same drive shaft, if control to suppress vibrations individually is applied to each motor, the output torque of each motor will affect each other, making it difficult to suppress vibrations.

本発明は、一つの駆動軸に複数の電動機の動力を合成して駆動輪に動力を伝達する駆動力伝達機構を備える場合においても、車両に発生する振動を抑制可能な電動車両の制御方法、及び電動車両の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a control method and control device for an electric vehicle that can suppress vibrations generated in the vehicle, even when the vehicle is equipped with a driving force transmission mechanism that combines the power of multiple electric motors on a single drive shaft and transmits the power to the drive wheels.

本発明による電動車両の制御方法は、一つの駆動軸に複数の電動機の動力を合成して駆動輪に動力を伝達する駆動力伝達機構を備え、車両情報に基づいて電動機のトルク指令値を設定し、当該トルク指令値により電動機のトルクを制御する電動車両の制御方法である。この制御方法は、当該駆動力伝達機構において複数の電動機を一体で回転する慣性体と仮定した場合の特性をモデル化した車両モデルにトルク指令値の総和である総トルク量を入力して車両モデルの回転運動に相関のあるパラメータを算出する。そして、当該回転運動が規範応答となるように総トルク量をパラメータに所定のゲインを乗じて得られる補正量に基づいて補正する場合において、ゲインを総和とする分配ゲインを電動機に個別に設定し、パラメータに分配ゲインを乗じて得られる分配補正量に基づいて前トルク指令値を個別に補正する。 The control method for an electric vehicle according to the present invention is equipped with a driving force transmission mechanism that combines the power of multiple electric motors on one drive shaft and transmits the power to the drive wheels. The method sets a torque command value for the electric motor based on vehicle information and controls the torque of the electric motor based on the torque command value. This control method inputs a total torque amount, which is the sum of the torque command values, into a vehicle model that models the characteristics of the multiple electric motors in the driving force transmission mechanism when they are assumed to be an inertial body rotating as a unit, and calculates parameters correlated with the rotational motion of the vehicle model. Then, when correcting the total torque amount based on a correction amount obtained by multiplying the parameter by a predetermined gain so that the rotational motion becomes a reference response, a distribution gain, which is the sum of the gains, is set individually for each electric motor, and the torque command value is individually corrected based on the distribution correction amount obtained by multiplying the parameter by the distribution gain.

本発明によれば、駆動軸に複数の電動機の動力を合成する駆動力伝達機構を備えた車両においても、リジッドに接続され概ね一体となって回転する1つの慣性体の電動機を模擬することで、駆動軸に対して電動機が1つの場合と同様に、電動機を個別に制御するコントローラで制振制御を行うことが可能となる。この際、駆動力伝達系の回転運動に相関のあるパラメータ(例えば、モータ回転数、モータ角加速度、駆動軸ねじり角速度、ドライブシャフト軸トルク等)については、電動機個別のトルクではなく、複数の電動機により発生するトルクの総量をもとに演算する。したがって、パラメータを精度よく演算する事が可能となり、互いに他の電動機により発生するトルクが外乱となることなく、車両に発生する振動(特に駆動軸のねじり振動)を効果的に抑制することが可能となる。 According to the present invention, even in vehicles equipped with a driving force transmission mechanism that combines the power of multiple electric motors on a drive shaft, simulating an electric motor of a single inertial body that is rigidly connected and rotates roughly as one unit makes it possible to perform vibration suppression control using a controller that individually controls each electric motor, just as in the case of a single electric motor on a drive shaft. In this case, parameters correlated with the rotational motion of the driving force transmission system (e.g., motor rotation speed, motor angular acceleration, drive shaft torsional angular velocity, drive shaft torque, etc.) are calculated based on the total torque generated by the multiple electric motors, rather than the torque of each individual electric motor. This enables accurate parameter calculation, preventing the torque generated by each electric motor from acting as a disturbance, and effectively suppressing vibrations occurring in the vehicle (particularly torsional vibration of the drive shaft).

図1は、第1実施形態の電動車両の制御装置の基本構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a basic configuration of a control device for an electric vehicle according to a first embodiment. 図2は、アクセル開度-トルクテーブルの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an accelerator opening-torque table. 図3は、第1モータコントローラ、第2モータコントローラがそれぞれ実行するモータ電流制御のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of the motor current control executed by the first motor controller and the second motor controller. 図4は、第1実施形態の電動車両の制御装置における制振制御処理を実行するための機能構成の一例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an example of a functional configuration for executing vibration damping control processing in the control device for the electric vehicle of the first embodiment. 図5は、電動車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。FIG. 5 is a diagram showing a model of a driving force transmission system of an electric vehicle. 図6は、回転運動パラメータ演算器のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of the rotational motion parameter calculator. 図7は、F/F補償器のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of the F/F compensator. 図8は、F/B補償器のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the F/B compensator. 図9は、第1実施形態の電動車両の制御装置において、第1モータコントローラに割り振られる第1駆動軸ねじり角速度ゲイン及び第1F/Bゲイン、及び第2モータコントローラに割り振られる第2駆動軸ねじり角速度ゲイン及び第2F/Bゲインを示す表である。FIG. 9 is a table showing the first drive shaft torsional angular velocity gain and first F/B gain allocated to the first motor controller, and the second drive shaft torsional angular velocity gain and second F/B gain allocated to the second motor controller in the control device for an electric vehicle of the first embodiment. 図10は、第2実施形態の電動車両の制御装置の基本構成の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a basic configuration of a control device for an electric vehicle according to the second embodiment. 図11は、第2実施形態の電動車両の制御装置における制振制御処理を実行するための機能構成の一例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an example of a functional configuration for executing vibration damping control processing in a control device for an electric vehicle according to the second embodiment. 図12は、第3実施形態の電動車両の制御装置において、第1モータコントローラに割り振られる第1駆動軸ねじり角速度ゲイン及び第1F/Bゲイン、及び第2モータコントローラに割り振られる第2駆動軸ねじり角速度ゲイン及び第2F/Bゲインを示す表である。FIG. 12 is a table showing the first drive shaft torsional angular velocity gain and first F/B gain allocated to the first motor controller, and the second drive shaft torsional angular velocity gain and second F/B gain allocated to the second motor controller in the control device for an electric vehicle of the third embodiment. 図13は、第4実施形態の電動車両の制御装置において、第1モータコントローラに割り振られる第1駆動軸ねじり角速度ゲイン及び第1F/Bゲイン、及び第2モータコントローラに割り振られる第2駆動軸ねじり角速度ゲイン及び第2F/Bゲインを示す表である。FIG. 13 is a table showing the first drive shaft torsional angular velocity gain and first F/B gain allocated to the first motor controller, and the second drive shaft torsional angular velocity gain and second F/B gain allocated to the second motor controller in the control device for an electric vehicle of the fourth embodiment. 図14は、第1実施形態、第3実施形態、第4実施形態の電動車両の制御装置において、負のトルクから正のトルクに切り替わるときのタイムチャートを従来技術と本実施形態とで比較したグラフであり、[A]は総トルク量及びトルク指令値、[B]は駆動軸ねじり角速度推定値、[C]はモータ回転角速度推定値、[D]はF/Fトルク、[E]は最終トルク指令値、[F]は駆動軸トルク、[G]はモータ回転角速度検出値、[H]はF/Bトルクである。FIG. 14 is a graph comparing the time charts of the prior art and the present embodiment when switching from negative torque to positive torque in the control devices for electric vehicles of the first, third, and fourth embodiments, in which [A] is the total torque amount and torque command value, [B] is the drive shaft torsion angular velocity estimated value, [C] is the motor rotational angular velocity estimated value, [D] is the F/F torque, [E] is the final torque command value, [F] is the drive shaft torque, [G] is the motor rotational angular velocity detected value, and [H] is the F/B torque. 図15は、第2実施形態の電動車両の制御装置において、正のトルク(小)から正のトルク(大)に切り替わるときのタイムチャートを従来技術と本実施形態とで比較したグラフであり、[A]は総トルク量及びトルク指令値、[B]はモータ回転角速度推定値、[C]はF/Bトルク、[D]は駆動軸トルク、[G]はモータ回転角速度検出値である。FIG. 15 is a graph comparing the time charts for switching from a small positive torque to a large positive torque in the control device for an electric vehicle of the second embodiment with those of the prior art, in which [A] is the total torque amount and torque command value, [B] is the motor rotational angular velocity estimated value, [C] is the F/B torque, [D] is the drive shaft torque, and [G] is the motor rotational angular velocity detected value.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

[第1実施形態の基本構成]
図1は、第1実施形態の電動車両の制御装置の基本構成の一例を示す図である。第1実施形態の電動車両の制御装置が適用される電動車両は、一つの駆動軸10に2つのモータ(第1モータ8A、第2モータ8B)が減速機9を介して結合した駆動力伝達機構を備え、第1モータ8A及び第2モータ8Bのトルクを駆動軸10に取り付けられた駆動輪11A,11Bに伝達することで自身を駆動させるものである。なお、電動車両は、第1モータ8A、第2モータ8Bを駆動力とする電気自動車だけでなく、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車も含まれる。そして、第1実施形態の電動車両の制御装置は、第1モータ8A及び第2モータ8Bを制御対象とする。
[Basic configuration of the first embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an example of the basic configuration of a control device for an electric vehicle according to the first embodiment. The electric vehicle to which the control device for an electric vehicle according to the first embodiment is applied includes a driving force transmission mechanism in which two motors (a first motor 8A and a second motor 8B) are coupled to a single drive shaft 10 via a reduction gear 9, and drives itself by transmitting torque from the first motor 8A and the second motor 8B to drive wheels 11A and 11B attached to the drive shaft 10. Note that electric vehicles include not only electric vehicles using the first motor 8A and the second motor 8B as driving force, but also hybrid vehicles and fuel cell vehicles. The control device for an electric vehicle according to the first embodiment controls the first motor 8A and the second motor 8B.

第1実施形態の電動車両の制御装置は、車両コントローラ1、第1モータコントローラ2A、第2モータコントローラ2B、第1インバータ3A、第2インバータ3B、バッテリ4、第1電流センサ5A、第2電流センサ5B、第1回転センサ6A、第2回転センサ6B、車輪回転センサ7を含む。 The control device for an electric vehicle in the first embodiment includes a vehicle controller 1, a first motor controller 2A, a second motor controller 2B, a first inverter 3A, a second inverter 3B, a battery 4, a first current sensor 5A, a second current sensor 5B, a first rotation sensor 6A, a second rotation sensor 6B, and a wheel rotation sensor 7.

車両コントローラ1は、車輪回転センサ7から取得した車速V[km/h]、アクセル開度センサ(不図示)により取得したアクセル開度θ[%]に基づき、図2に示すアクセル開度-トルクテーブルより、第1モータコントローラ2A、第2モータコントローラ2Bにそれぞれ指令するトルクの和に相当する総トルク量Tmall を演算した後、予め定められたトルク配分比に基づき総トルク量Tmall を第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 に分配し、下位コントローラに相当する第1モータコントローラ2Aに第1トルク指令値Tm1 及び総トルク量Tmall を指令し、第2モータコントローラ2Bに第2トルク指令値Tm2 及び総トルク量Tmall を指令する。 The vehicle controller 1 calculates the total torque amount T mall *, which corresponds to the sum of the torques to be commanded to the first motor controller 2A and the second motor controller 2B, from the accelerator opening-torque table shown in Figure 2 based on the vehicle speed V [km/h] obtained from the wheel rotation sensor 7 and the accelerator opening θ [%] obtained from the accelerator opening sensor (not shown), and then distributes the total torque amount T mall * to a first torque command value T m1 * and a second torque command value T m2 * based on a predetermined torque distribution ratio, and commands the first motor controller 2A, which corresponds to the lower controller, to the first torque command value T m1 * and the total torque amount T mall * , and commands the second motor controller 2B to the second torque command value T m2 * and the total torque amount T mall * .

第1モータコントローラ2Aは、第1モータ8Aの電流(三相交流の場合はi、i、iw)や回転子位相α1等の各種車両変数の信号をデジタル信号として入力し、各種車両変数に応じて第1モータ8Aを制御するPWM信号を生成し、このPWM信号に応じてドライブ回路を通じて第1インバータ3Aの駆動信号を生成する。 The first motor controller 2A receives signals of various vehicle variables such as the current of the first motor 8A ( iu , iv , iw in the case of three-phase AC) and the rotor phase α1 as digital signals, generates a PWM signal that controls the first motor 8A in accordance with the various vehicle variables, and generates a drive signal for the first inverter 3A via a drive circuit in accordance with this PWM signal.

第2モータコントローラ2Bは、第1モータコントローラ2Aとは独立して動作するが、その構成は第1モータコントローラ2Aと同様である。 The second motor controller 2B operates independently of the first motor controller 2A, but its configuration is similar to that of the first motor controller 2A.

第1インバータ3Aは、例えば相ごとに2対のスイッチング素子(例えばIGBTやMOS-FETなどのパワー半導体素子)で構成され、駆動信号に応じてスイッチング素子をON/OFFすることにより、バッテリ4から供給される直流の電流を交流に変換して第1モータ8Aに所望の電流を流す。逆に、第1インバータ3Aは第1モータ8Aにおいて回生電力が発生している場合は、当該回生電力を直流に変換してバッテリ4を充電する。 The first inverter 3A is composed of, for example, two pairs of switching elements (e.g., power semiconductor elements such as IGBTs and MOS-FETs) for each phase, and by turning the switching elements ON/OFF in response to a drive signal, it converts the direct current supplied from the battery 4 into alternating current and supplies the desired current to the first motor 8A. Conversely, when regenerative power is generated in the first motor 8A, the first inverter 3A converts the regenerative power into direct current and charges the battery 4.

第2インバータ3Bは、第1インバータ3Aとは独立して動作するが、その構成は第1インバータ3Aと同様である。 The second inverter 3B operates independently of the first inverter 3A, but its configuration is similar to that of the first inverter 3A.

バッテリ4は、第1インバータ3Aを介して第1モータ8Aに駆動電力を供給し、第2インバータ3Bを介して第2モータ8Bに駆動電力を供給する。また、バッテリ4には、第1インバータ3Aを介して第1モータ8Aで発生した回生電力が充電され、第2インバータ4Bを介して第2モータ8Bで発生した回生電力が充電される。 The battery 4 supplies drive power to the first motor 8A via the first inverter 3A and to the second motor 8B via the second inverter 3B. The battery 4 is also charged with regenerative power generated by the first motor 8A via the first inverter 3A, and with regenerative power generated by the second motor 8B via the second inverter 4B.

減速機9は、第1モータ8Aにより発生した駆動力と、第2モータ8Bにより発生した駆動力を合成し、所定の減速比で駆動軸10を駆動させることで駆動輪11A,11Bに駆動力を伝達する。 The reducer 9 combines the driving force generated by the first motor 8A and the driving force generated by the second motor 8B, and drives the drive shaft 10 at a predetermined reduction ratio, thereby transmitting the driving force to the drive wheels 11A and 11B.

第1モータ8A、第2モータ8Bは、車両の走行時に駆動輪11A,11Bに連れ回されて回転するときに、回生駆動力を発生させることで車両の運動エネルギーを電気エネルギー(回生電力)として回収することもできる。 When the first motor 8A and second motor 8B rotate in conjunction with the drive wheels 11A, 11B while the vehicle is running, they generate regenerative driving force, allowing the vehicle's kinetic energy to be recovered as electrical energy (regenerative power).

その他、第1モータ8Aには、各相電流を検出する第1電流センサ5Aや第1モータ8Aの回転子位相α1を検出する第1回転センサ6A(レゾルバやエンコーダ)が取り付けられており、第2モータ8Bには、各相電流を検出する第2電流センサ5Bや第2モータ8Bの回転子位相α2を検出する第2回転センサ6Bが取り付けられている。 In addition, the first motor 8A is equipped with a first current sensor 5A that detects each phase current and a first rotation sensor 6A (resolver or encoder) that detects the rotor phase α1 of the first motor 8A, while the second motor 8B is equipped with a second current sensor 5B that detects each phase current and a second rotation sensor 6B that detects the rotor phase α2 of the second motor 8B.

[モータ電流制御]
図3は、第1モータコントローラ2A、第2モータコントローラ2Bがそれぞれ実行するモータ電流制御のフローチャートである。ここでは第1モータコントローラ2Aのモータ電流制御を例にとって説明する。
[Motor current control]
3 is a flowchart of the motor current control executed by the first motor controller 2A and the second motor controller 2B, respectively. Here, the motor current control by the first motor controller 2A will be explained as an example.

ステップS301の入力処理では、以下で説明する制御演算に必要な信号をセンサ入力、又は他コントローラより通信にて取得する。 In the input processing of step S301, the signals required for the control calculations described below are obtained via sensor input or communication from another controller.

第1モータ8Aに流れる三相電流値iu1,iv1,iw1は第1電流センサ5Aにより取得する。なお、三相の電流値の合計は0になることから、例えばiw1はセンサ入力せず、iu1とiv1の値から計算で求めても良い。 The three-phase current values iu1 , iv1 , and iw1 flowing through the first motor 8A are acquired by the first current sensor 5A. Note that since the sum of the three-phase current values is 0, for example, iw1 may be calculated from the values of iu1 and iv1 without being input from a sensor.

第1モータ8Aの回転子位相α1(電気角)[rad]は、レゾルバやエンコーダなどの第1回転センサ6Aにより取得する。 The rotor phase α1 (electrical angle) [rad] of the first motor 8A is obtained by the first rotation sensor 6A, such as a resolver or encoder.

回転子角速度ω(電気角)[rad/s]は、回転子位相α1(電気角)を微分して求める。 The rotor angular speed ω (electrical angle) [rad/s] is calculated by differentiating the rotor phase α1 (electrical angle).

モータ回転数Nm[rpm]は、回転子角速度ω(電気角)を電動モータの極対数で割り電動モータの機械的な角速度であるモータ回転角速度検出値ω[rad/s]を求めた後、[rad/s]から[rpm]への単位変換係数(60/2π)を掛けることで求める。 The motor rotation speed Nm [rpm] is calculated by dividing the rotor angular velocity ω (electrical angle) by the number of pole pairs of the electric motor to obtain the motor rotation angular velocity detection value ω m [rad/s], which is the mechanical angular velocity of the electric motor, and then multiplying this by the unit conversion coefficient (60/2π) from [rad/s] to [rpm].

直流電圧値Vdc[V]は、直流電源ラインに備え付けられた電圧センサ、又はバッテリコントローラより送信される電源電圧値により求める。 The DC voltage value Vdc [V] is determined from a voltage sensor installed on the DC power line or the power supply voltage value transmitted from the battery controller.

ステップS302の制振制御演算処理では、本発明の制振制御演算を実施する。詳細は後述するが、本発明の制振制御演算では、第1トルク指令値Tm1 (及び総トルク量Tmall )等に基づいて駆動力伝達系振動(駆動軸10のねじり振動など)を抑制する第1最終トルク指令値Tmf1 を算出する。 In the vibration suppression control calculation process of step S302, the vibration suppression control calculation of the present invention is performed. As will be described in detail later, the vibration suppression control calculation of the present invention calculates a first final torque command value Tmf1 * that suppresses vibrations in the driving force transmission system (such as torsional vibrations of the drive shaft 10) based on the first torque command value Tm1 * ( and the total torque amount Tmall * ) and the like.

ステップS303の電流指令値算出処理では、ステップS302で算出した第1最終トルク指令値Tmf1 とモータ回転角速度検出値ωm及び直流電圧値Vdcから、第1dq軸電流目標値id1 ,iq1 をテーブルより参照して求める。 In the current command value calculation process in step S303, first dq-axis current target values i d1 *, i q1 * are found from a table based on the first final torque command value T mf1 * calculated in step S302, the motor rotational angular velocity detection value ωm, and the DC voltage value Vdc .

ステップS304の電流制御では、まず第1モータ8Aの三相電流値iu1,iv1,iw1と第1モータ8Aの回転子位相α1から第1dq軸電流値id1,iq1を演算する。 In the current control of step S304, first, first dq-axis current values i d1 and i q1 are calculated from the three-phase current values i u1 , i v1 and i w1 of the first motor 8A and the rotor phase α1 of the first motor 8A.

次に、ステップS304で算出した第1dq軸電流目標値id1 ,iq1 と第1dq軸電流値id1,iq1との偏差から第1dq軸電圧指令値vd1,vq1を演算する。なお、この部分には非干渉制御を加えることもある。 Next, the first dq-axis voltage command values vd1 , vq1 are calculated from the deviation between the first dq-axis current target values id1 * , iq1 * calculated in step S304 and the first dq-axis current values id1 , iq1 . Note that decoupling control may be applied to this part.

次に、第1dq軸電圧指令値vd1,vq1と第1モータ8Aの回転子位相α1から三相電圧指令値vu1,vv1,vw1を演算する。この三相電圧指令値vu1、vv1、vw1と直流電圧値Vdcから第1PWM信号(on duty)tu1[%]、tv1[%]、tw1[%]を演算する。 Next, three-phase voltage command values vu1 , vv1 , and vw1 are calculated from the first dq-axis voltage command values vd1 , vq1 and the rotor phase α1 of the first motor 8A. First PWM signals (on duty) tu1 [%], tv1 [%], and tw1 [% ] are calculated from the three-phase voltage command values vu1 , vv1 , and vw1 and the DC voltage value Vdc.

このようにして求めた第1PWM信号により第1インバータ3Aのスイッチング素子を開閉制御することにより、第1モータ8Aを第1最終トルク指令値Tmf1 で指示された所望のトルクで駆動することができる。 By controlling the opening and closing of the switching elements of the first inverter 3A using the first PWM signal obtained in this manner, the first motor 8A can be driven at the desired torque indicated by the first final torque command value T mf1 * .

以上、第1モータコントローラ2Aの処理について述べたが、第2モータコントローラ2Bに関しても、第2モータ8Bを対象に同様の処理を独立して行う。すなわち、第2モータコントローラ2Bは上記同様の処理で算出した第2PWM信号により第2インバータ3ABのスイッチング素子を開閉制御することにより、第2モータ8Bを第2最終トルク指令値Tmf2 で指示された所望のトルクで駆動する。 The processing of the first motor controller 2A has been described above, but the second motor controller 2B also performs similar processing independently for the second motor 8B. That is, the second motor controller 2B controls the opening and closing of the switching elements of the second inverter 3AB using a second PWM signal calculated using the same processing as above, thereby driving the second motor 8B at the desired torque indicated by the second final torque command value Tmf2 * .

[制振制御演算の概要]
図4は、第1実施形態の電動車両の制御装置における制振制御処理を実行するための機能構成の一例を示すブロック図である。図4に示すように、第1実施形態の電動車両の制御装置は、制振制御処理を実行する構成要素(プログラム)として、回転運動パラメータ演算器21、F/F補償器22(フィードフォワード補償器)、F/B補償器23(フィードバック補償器)、加算器24を備える。なお、図4では、第1モータコントローラ2Aに実装される構成要素を開示しているが、第2モータコントローラ2Bにおいても同様の構成要素が実装される。
[Vibration suppression control calculation overview]
Figure 4 is a block diagram showing an example of the functional configuration for executing vibration damping control processing in the control device for an electric vehicle of the first embodiment. As shown in Figure 4, the control device for an electric vehicle of the first embodiment includes, as components (programs) that execute the vibration damping control processing, a rotational motion parameter calculator 21, an F/F compensator 22 (feedforward compensator), an F/B compensator 23 (feedback compensator), and an adder 24. Note that although Figure 4 shows the components implemented in the first motor controller 2A, similar components are also implemented in the second motor controller 2B.

回転運動パラメータ演算器21には、総トルク量Tmall が入力される。また、回転運動パラメータ演算器21は、詳細は後述するが、第1モータ8A、第2モータ8B、減速機9、駆動軸10を包含する駆動力伝達機構の応答を表すとともに第1モータ8A及び第2モータ8Bを一体で回転する慣性体と仮定した車両モデルを有している。そして、回転運動パラメータ演算器21は、総トルク量Tmall が入力されると車両モデルに基づいて、駆動力伝達機構の回転運動に関連するパラメータとして、例えば駆動軸ねじり角速度推定値ω^、モータ回転角速度推定値ω^を算出する。 The total torque amount T mall * is input to the rotational motion parameter calculator 21. The rotational motion parameter calculator 21, details of which will be described later, also has a vehicle model that represents the response of the driving force transmission mechanism including the first motor 8A, the second motor 8B, the speed reducer 9, and the drive shaft 10, and assumes that the first motor 8A and the second motor 8B are an inertial body that rotates integrally. When the total torque amount T mall * is input, the rotational motion parameter calculator 21 calculates, based on the vehicle model, parameters related to the rotational motion of the driving force transmission mechanism, such as an estimated drive shaft torsion angular velocity value ω d ^ and an estimated motor rotational angular velocity value ω m ^.

F/F補償器22は、詳細は後述するが、第1トルク指令値Tm1 、総トルク量Tmall 、駆動軸ねじり角速度推定値ω^が入力されると、第1トルク指令値Tm1 と総トルク量Tmall との関係を考慮しつつ第1F/Fトルク指令値Tmff1 を算出する。 The F/F compensator 22, details of which will be described later, calculates a first F/F torque command value T mff1 * when the first torque command value T m1 *, the total torque amount T mall * , and the drive shaft torsion angular velocity estimated value ω d ^ are input, taking into account the relationship between the first torque command value T m1 * and the total torque amount T mall * .

F/B補償器23は、詳細は後述するが、第1トルク指令値Tm1 、総トルク量Tmall 、モータ回転角速度推定値ω^、モータ回転角速度検出値ωが入力されると、第1F/Bトルク指令値Tmfb1 を算出する。 The F/B compensator 23, details of which will be described later, calculates a first F/B torque command value T mfb1 * when the first torque command value T m1 * , the total torque amount T mall * , the motor rotational angular velocity estimated value ω m ^, and the motor rotational angular velocity detected value ω m are input.

加算器24は、第1F/Fトルク指令値Tmff1 と第1F/Bトルク指令値Tmfb1 とを加算して、第1最終トルク指令値Tmf1 を出力する。 The adder 24 adds the first F/F torque command value T mff1 * and the first F/B torque command value T mfb1 * together to output a first final torque command value T mf1 * .

[駆動力伝達系のモデル]
図5は、電動車両の駆動力伝達系をモデル化した図である。車両の運動方程式は(1)~(6)式で表される。
[Drive force transmission system model]
5 is a diagram showing a model of the driving force transmission system of an electric vehicle. The equations of motion of the vehicle are expressed by equations (1) to (6).

ここで、各パラメータは下記の通りである。 Here, the parameters are as follows:

:モータイナーシャ
:駆動軸イナーシャ(1軸分)
:駆動軸のねじり剛性
:駆動輪と路面の摩擦に関する係数
N:オーバーオールギヤ比
r:タイヤ荷重半径
ω:モータ回転角速度
θ:モータ回転角度
ω:駆動輪回転角速度
θ:駆動輪回転角度
:モータトルク
:駆動軸トルク
F::駆動力(2軸分)
V:車体速度
θ:駆動軸ねじり角度
J m : Motor inertia J w : Drive shaft inertia (for one shaft)
Kd : Torsional rigidity of drive shaft Kf : Coefficient of friction between drive wheels and road surface N: Overall gear ratio r: Tire load radius ωm : Motor rotational angular velocity θm : Motor rotational angle ωw : Drive wheel rotational angular velocity θw : Drive wheel rotational angle Tm : Motor torque Td : Drive shaft torque F: Driving force (for two shafts)
V: Vehicle speed θ d : Drive shaft twist angle

なお、Jは、第1モータ8A、第2モータ8Bが、駆動力伝達系において概ね一体となって回転する慣性体と見なした時のモータイナーシャであり、(7)式の関係がある。
Jm is the motor inertia when the first motor 8A and the second motor 8B are regarded as an inertial body that rotates substantially as one unit in the driving force transmission system, and has the relationship of equation (7).

m1:第1モータ8Aのイナーシャ
m2:第2モータ8Bのイナーシャ
(1)~(6)式をラプラス変換してモータトルクTからモータ回転角速度ωまでの伝達特性を求めると次式となる。
J m1 : Inertia of the first motor 8A J m2 : Inertia of the second motor 8B When equations (1) to (6) are Laplace transformed to find the transfer characteristics from the motor torque T m to the motor rotational angular velocity ω m, the following equation is obtained.

ただし、各パラメータは次式の通りである。 However, the parameters are as follows:

また、モータトルクTから駆動軸トルクTまでの伝達特性は次式となる。
The transfer characteristic from the motor torque Tm to the drive shaft torque Td is expressed by the following equation:

(2)、(4)、(5)、(6)式よりモータ回転角速度ωから駆動軸角速度ωまでの伝達特性を求めると次式となる。
The transfer characteristic from the motor rotation angular velocity ω m to the drive shaft angular velocity ω w can be calculated from equations (2), (4), (5), and (6) to obtain the following equation.

(8)、(9)、(14)式より、モータトルクTから駆動軸角速度ωまでの伝達特性は次式となる。
From equations (8), (9), and (14), the transfer characteristic from the motor torque T m to the drive shaft angular velocity ω w is expressed by the following equation:

(11)、(15)式より駆動軸トルクTから駆動軸角速度ωまでの伝達特性は次式となる。
From equations (11) and (15), the transfer characteristic from the drive shaft torque Td to the drive shaft angular velocity ωw is expressed by the following equation:

ここで、(1)式を変形すると、
と書けるので、(16)、(17)式より駆動軸ねじり角速度ωは次式で表せる。
Here, equation (1) is transformed to
Therefore, from equations (16) and (17), the drive shaft torsional angular velocity ωd can be expressed as follows:

ただし、
however,

である。 is.

また(9)式は、
と変形できる。ここで、ζは駆動軸トルク伝達系の減衰係数、ωは駆動軸トルク伝達系の固有振動周波数である。
Furthermore, equation (9) is
Here, ζ p is the damping coefficient of the drive shaft torque transmission system, and ω p is the natural vibration frequency of the drive shaft torque transmission system.

更に、(24)式の極と零点を調べると、α≒c/cとなるため極零相殺すると次式となる。
Furthermore, when the poles and zeros of equation (24) are examined, α≈c 0 /c 1 is obtained, and therefore, when the poles and zeros are cancelled out, the following equation is obtained.

ここで、制振トルク規範値Tmr
とすると、(4)、(6)式より次式のように書き換えることができる。
Here, the vibration damping torque standard value T mr * is
Then, equations (4) and (6) can be rewritten as follows:

ここで、T=Tmr として、(26)式を(24)式に代入すると、次式のように整理することができる。
Here, when T m =T mr * and equation (26) is substituted into equation (24), the following equation can be obtained.

モータトルクから駆動軸トルクまでの規範応答を次式とする場合、
(28)式と(29)式が一致する条件は次式となる。
When the reference response from the motor torque to the drive shaft torque is expressed as follows:
The condition under which equations (28) and (29) match is as follows:

ここで、ζは規範応答の粘性係数である。 where ζ r is the viscosity coefficient of the reference response.

次に、(1)~(30)式を適用し、モータから駆動軸までのバックラッシュ特性を不感帯でモデル化する。 Next, apply equations (1) to (30) to model the backlash characteristics from the motor to the drive shaft using a dead zone.

駆動軸トルクTは(4)式に代わり、次式で表される。
ここでθdeadはモータから駆動軸までのオーバーオールのバックラッシュ量である。
The drive shaft torque Td is expressed by the following equation instead of equation (4).
Here, θ dead is the overall backlash amount from the motor to the drive shaft.

モータ回転角速度推定値ω^は、(1)式を積分し、
により算出することで、モータから駆動軸までのバックラッシュ特性を加味する事ができる。
The motor rotational angular velocity estimate ω m ^ is obtained by integrating equation (1) as follows:
By calculating it in this way, it is possible to take into account the backlash characteristics from the motor to the drive shaft.

駆動軸ねじり角速度推定値ω^は、(18)式と同様に、
により算出することで、モータから駆動軸までのバックラッシュ特性を加味する事ができる。
The drive shaft torsional angular velocity estimate ω d ^ is expressed as follows, similarly to equation (18):
By calculating it in this way, it is possible to take into account the backlash characteristics from the motor to the drive shaft.

制振モデル2113(図6)では、(29)式の規範応答を実現するための制振トルク規範値Tmr を、(26)式と同様に、次式
から求め、駆動力伝達系モデル2101(図6)への入力とする。
In the vibration damping model 2113 (FIG. 6), the vibration damping torque reference value T mr * for realizing the reference response of the equation (29) is calculated by the following equation, similarly to the equation (26):
and input it to the driving force transmission system model 2101 (FIG. 6).

[回転運動パラメータ演算器21]
図6は、回転運動パラメータ演算器21のブロック図である。回転運動パラメータ演算器21は、車両モデルとして駆動力伝達系モデル2101と制振モデル2113を備える。
[Rotational motion parameter calculator 21]
6 is a block diagram of the rotational motion parameter calculator 21. The rotational motion parameter calculator 21 includes a driving force transmission system model 2101 and a vibration damping model 2113 as vehicle models.

駆動力伝達系モデル2101は、比例要素2102、比例要素2103、減算器2104、積分要素2105、積分要素2106、不感帯要素2107、比例要素2108、比例要素2109、フィルタ2110、減算器2111、積分要素2112を備える。 The driving force transmission system model 2101 includes a proportional element 2102, a proportional element 2103, a subtractor 2104, an integral element 2105, an integral element 2106, a dead band element 2107, a proportional element 2108, a proportional element 2109, a filter 2110, a subtractor 2111, and an integral element 2112.

制振モデル2113は、減算器2114、比例要素2115を備える。 The vibration control model 2113 includes a subtractor 2114 and a proportional element 2115.

比例要素2102は、減算器2114からの出力(制振トルク規範値Tmr )が入力されるとゲイン(1/Jm)を乗じて減算器2111に出力する。 When proportional element 2102 receives the output (vibration-damping torque reference value T mr * ) from subtractor 2114 , it multiplies the output by a gain (1/Jm) and outputs the result to subtractor 2111 .

比例要素2103は、減算器2114からの出力(制振トルク規範値Tmr )が入力されるとゲイン(1/(J・N))を乗じて減算器2104に出力する。 When proportional element 2103 receives the output (vibration-damping torque reference value T mr * ) from subtractor 2114 , it multiplies the output by a gain (1/(J m ·N)) and outputs the result to subtractor 2104 .

減算器2104は、比例要素2103の出力からフィルタ2110の出力を差し引いた差分を積分要素2105に出力する。 Subtractor 2104 outputs the difference obtained by subtracting the output of filter 2110 from the output of proportional element 2103 to integral element 2105.

積分要素2105は、減算器2104の出力を積分してその出力(駆動軸ねじり角速度推定値ω^:(33)式)を、積分要素2106、F/F補償器22(図4、図7)、比例要素2115に出力する。 The integral element 2105 integrates the output of the subtractor 2104 and outputs the output (drive shaft torsional angular velocity estimated value ω d ^: equation (33)) to the integral element 2106, the F/F compensator 22 (FIGS. 4 and 7), and the proportional element 2115.

積分要素2106は、積分要素2105の出力(駆動軸ねじり角速度推定値ω^)を積分してその出力(θ:(31)式)を不感帯要素2107に出力する。 The integral element 2106 integrates the output of the integral element 2105 (the drive shaft torsional angular velocity estimated value ω d ^) and outputs the output (θ d : equation (31)) to the dead band element 2107 .

不感帯要素2107は積分要素2016からの出力(θ)に前記のバックラッシュ量を付加した出力を比例要素2108に出力する。 The dead band element 2107 outputs to the proportional element 2108 an output obtained by adding the backlash amount to the output (θ d ) from the integral element 2016 .

比例要素2108は、不感帯要素2107の出力にゲイン(K:駆動軸10のねじり剛性)を乗じ、その出力(駆動軸トルクT:(31)式)を比例要素2109及びフィルタ2110に主力する。 The proportional element 2108 multiplies the output of the dead band element 2107 by a gain (K d : torsional rigidity of the drive shaft 10 ), and supplies the output (drive shaft torque T d : equation (31)) to the proportional element 2109 and the filter 2110 .

比例要素2109は、比例要素2108からの出力にゲイン(1/(Jm・N))を乗じて減算器2111に出力する。 Proportional element 2109 multiplies the output from proportional element 2108 by a gain (1/(Jm·N)) and outputs the result to subtractor 2111.

フィルタ2110は、比例要素2108からの出力にフィルタ(H(s):(19)式)を乗じて減算器2104に出力する。 The filter 2110 multiplies the output from the proportional element 2108 by a filter (H w (s): equation (19)) and outputs the result to the subtractor 2104 .

減算器2111は、比例要素2102の出力から比例要素2109の出力を差し引いた差分を算出して積分要素2112に出力する。 Subtractor 2111 calculates the difference by subtracting the output of proportional element 2109 from the output of proportional element 2102 and outputs it to integral element 2112.

積分要素2112は、減算器2111から出力を積分し、その出力(モータ回転角速度推定値ω^:(32)式)をF/B補償器23(図4、図8)に出力する。 The integral element 2112 integrates the output from the subtractor 2111 and outputs the output (motor rotational angular velocity estimated value ω m ^: equation (32)) to the F/B compensator 23 (FIGS. 4 and 8).

比例要素2115は、積分要素2105の出力(駆動軸ねじり角速度推定値ω^)に駆動軸ねじり角速度ゲインkallを乗算して減算器2114に出力する。 The proportional element 2115 multiplies the output of the integral element 2105 (drive shaft torsion angular velocity estimated value ω d ^) by the drive shaft torsion angular velocity gain k all and outputs the result to the subtractor 2114 .

減算器2114は、総トルク量Tmall と比例要素2115の出力との差分を算出し、その出力(制振トルク規範値Tmr :(34)式)を比例要素2102及び比例要素2103に出力する。 Subtractor 2114 calculates the difference between the total torque amount T mall * and the output of proportional element 2115 , and outputs the output (oscillation-damping torque reference value T mr * : equation (34)) to proportional elements 2102 and 2103 .

[F/F補償器22]
図7は、F/F補償器22のブロック図である。F/F補償器22は、駆動軸ねじり角速度ゲイン設定部221、減算器222を備える。
[F/F compensator 22]
7 is a block diagram of the F/F compensator 22. The F/F compensator 22 includes a drive shaft torsion angular velocity gain setting unit 221 and a subtractor 222.

駆動軸ねじり角速度ゲイン設定部221には、第1トルク指令値Tm1 、総トルク量Tmall 、駆動軸ねじり角速度推定値ω^が入力される。そして、駆動軸ねじり角速度ゲイン設定部221は、以下に示す(36)式に基づいて第1駆動軸ねじり角速度ゲインkff1を算出し、駆動軸ねじり角速度推定値ω^に第1駆動軸ねじり角速度ゲインKff1を乗じた値を減算器222に出力する。 The first torque command value T m1 * , the total torque amount T mall * , and the drive shaft torsional angular velocity estimated value ω d ^ are input to the drive shaft torsional angular velocity gain setting unit 221. Then, the drive shaft torsional angular velocity gain setting unit 221 calculates a first drive shaft torsional angular velocity gain k ff1 based on the following equation (36), and outputs a value obtained by multiplying the drive shaft torsional angular velocity estimated value ω d ^ by the first drive shaft torsional angular velocity gain K ff1 to the subtractor 222.

減算器222は、以下に示す(35)式に基づいて第1トルク指令値Tm1 と駆動軸ねじり角速度ゲイン設定部221の出力との差分から第1F/Fトルク指令値Tmff1 を算出する。 The subtractor 222 calculates a first F/F torque command value T mff1 * from the difference between the first torque command value T m1 * and the output of the drive shaft torsion angular velocity gain setting unit 221 based on the following equation (35).

(34)式では、第1モータ8Aと第2モータ8Bの合成トルクにより発生する駆動軸ねじり角速度推定値ω^に駆動軸ねじり角速度ゲインkallを乗じた値をフィードバックすることによって、(29)式の規範応答を実現している。この疑似的なフィードバックトルク分は、第1モータ8Aと第2モータ8Bのいずれか一方のみにフィードバックする事も可能であり、第1モータ8Aと第2モータ8Bに分配する事も可能である。第1実施形態では、第1モータ8Aと第2モータ8Bのトルク配分比(第1トルク指令値Tm1 と第2トルク指令値Tm2 の大きさに比率)に応じてフィードバックトルク分を分配する。 In equation (34), the reference response of equation (29) is realized by feeding back a value obtained by multiplying the drive shaft torsion angular velocity estimate value ω d ^ generated by the combined torque of the first motor 8A and the second motor 8B by the drive shaft torsion angular velocity gain k all . This pseudo feedback torque component can be fed back to only one of the first motor 8A and the second motor 8B, or can be distributed to the first motor 8A and the second motor 8B. In the first embodiment, the feedback torque component is distributed according to the torque distribution ratio between the first motor 8A and the second motor 8B (the ratio between the magnitudes of the first torque command value T m1 * and the second torque command value T m2 * ).

そこで、第1F/Fトルク指令値Tmff1 を、次式
により算出する。ここで、第1駆動軸ねじり角速度ゲインkff1は、
である。なお、Tmall が0の場合は、0でない過去値を保持する等の零除算防止処理を施す。
Therefore, the first F/F torque command value T mff1 * is calculated using the following equation:
Here, the first drive shaft torsional angular velocity gain k ff1 is calculated by
If T mall * is 0, a process to prevent division by zero is performed, such as holding a past value that is not 0.

[F/B補償器]
図8は、F/B補償器23のブロック図である。F/B補償器23は、加算器231
、減算器232、フィルタ233、フィルタ234、F/Bゲイン設定部235を備える。
[F/B compensator]
8 is a block diagram of the F/B compensator 23. The F/B compensator 23 includes an adder 231
, a subtractor 232 , a filter 233 , a filter 234 , and an F/B gain setting unit 235 .

加算器231は、回転運動パラメータ演算器21が算出したモータ回転角速度推定値ω^とフィルタ234の出力(F/Bトルク指令値に対するモータ回転角速度推定値)とを加算し、その出力(最終モータ回転角速度推定値ωmf^)を減算器232に出力する。 The adder 231 adds the motor rotational angular velocity estimated value ω m ^ calculated by the rotational motion parameter calculator 21 and the output of the filter 234 (motor rotational angular velocity estimated value for the F/B torque command value), and outputs the output (final motor rotational angular velocity estimated value ω mf ^) to the subtractor 232.

減算器232は、加算器231の出力(最終モータ回転角速度推定値ωmf^、又はモータ回転角速度推定値ω^)からモータ回転角速度検出値ωを差し引いた差分を算出し、当該差分をフィルタ233に出力する。 The subtractor 232 calculates a difference by subtracting the motor rotation angular velocity detection value ω m from the output of the adder 231 (the final motor rotation angular velocity estimate value ω mf ^ or the motor rotation angular velocity estimate value ω m ^), and outputs the difference to the filter 233 .

フィルタ233は、減算器232の出力に後述の伝達特性(H(s)/G(s))を重畳させ、その出力をフィルタ234及びF/Bゲイン設定部235に出力する。 The filter 233 superimposes a transfer characteristic (H(s)/G p (s)) described below on the output of the subtractor 232 , and outputs the resultant output to a filter 234 and an F/B gain setting section 235 .

フィルタ234は、フィルタ234の出力に後述の伝達特性(G(s))を重畳させ、その出力(F/Bトルク指令値に対するモータ回転角速度推定値)を加算器231に出力する。 The filter 234 superimposes a transfer characteristic (G p (s)) described below on the output of the filter 234 , and outputs the output (a motor rotation angular velocity estimate value for the F/B torque command value) to the adder 231 .

F/Bゲイン設定部235には、第1トルク指令値Tm1 、総トルク量Tmall 、及びフィルタ233の出力が入力される。 The first torque command value T m1 * , the total torque amount T mall * , and the output of the filter 233 are input to the F/B gain setting section 235 .

F/Bゲイン設定部235は、第1F/Bゲインkfb1を次式のように算出する。
ここで、ゲインkfballは、本実施形態の電動車両の制御装置のF/B制御系(図3のステップS304)の所定の安定余裕(ゲイン余裕、位相余裕)を満足する値とする。なおTmall が0の場合は、0でない過去値を保持する等の零除算防止処理を施す。
The F/B gain setting unit 235 calculates the first F/B gain k fb1 according to the following equation.
Here, the gain kfball is a value that satisfies the predetermined stability margin (gain margin, phase margin) of the F/B control system (step S304 in FIG. 3) of the control device for an electric vehicle of this embodiment. If Tmall * is 0, a process to prevent division by zero is performed, such as holding a past value that is not 0.

また、F/Bゲイン設定部235は、第1F/Bトルク指令値Tmfb1 を次式のように算出する。
ここで、ωmf^=ω^+H(s)(ωmf^(前回値)-ω(前回値))となる。
Furthermore, the F/B gain setting unit 235 calculates the first F/B torque command value T mfb1 * according to the following equation.
Here, ω mf ^=ω m ^+H(s)(ω mf ^(previous value)-ω m (previous value)).

F/B補償器23は、上記のように、回転運動パラメータ演算器21で算出したモータ回転角速度推定値ω^(又は最終モータ回転角速度推定値ωmf^)とモータ回転角速度検出値ωの偏差を取り、制御対象の伝達特性Gp(s)の逆特性とバンドパスフィルタH(s)からなるフィルタH(s)/Gp(s)(フィルタ233)を通して第1F/Bゲインkfb1を乗じることで、第1F/Bトルク指令値Tmfb1 算出する。 As described above, the F/B compensator 23 calculates the first F/B torque command value T mfb1 * by taking the deviation between the motor rotational angular velocity estimated value ω m ^ (or the final motor rotational angular velocity estimated value ω mf ^) calculated by the rotational motion parameter calculator 21 and the motor rotational angular velocity detected value ω m , and multiplying it by the first F/B gain k fb1 through a filter H(s)/Gp(s) (filter 233) consisting of the inverse characteristic of the transfer characteristic Gp(s) of the controlled object and a band-pass filter H (s ) .

ここで、制御対象の伝達特性G(s)は(9)式を適用する。また、バンドパスフィルタH(s)は、ローパス側、及びハイパス側の減衰特性が略一致し、かつ、駆動系のねじり共振周波数が、対数軸(logスケール)上で、通過帯域の中央部近傍となるように設定されている。そして、例えばH(s)を1次のハイパスフィルタと1次のローパスフィルタで構成する場合、周波数fを駆動系のねじり共振周波数とし、kを任意の値として(39)式のように構成する。
ただし、τ=1/(2πfHC)、fHC=k・f、τ=1/(2πfLC)、fLC=f/kである。
Here, the transfer characteristic G p (s) of the controlled object is expressed by equation (9). The band-pass filter H(s) is set so that the attenuation characteristics on the low-pass side and the high-pass side are approximately the same and the torsional resonance frequency of the drivetrain is near the center of the passband on a logarithmic axis (log scale). For example, when H(s) is configured with a first-order high-pass filter and a first-order low-pass filter, it is configured as shown in equation (39) where frequency f p is the torsional resonance frequency of the drivetrain and k is an arbitrary value.
However, τ L =1/(2πf HC ), f HC =k·f p , τ H =1/(2πf LC ), and f LC = f p /k.

ところで、実際のモータ回転角速度検出値ωをもとにした上記のF/B補償は、第1モータ8Aと第2モータ8Bのいずれか一方のみにフィードバックする事も可能であり、第1モータ8Aと第2モータ8Bに同時に分配する事も可能である。本実施形態では、上記のように、第1モータ8Aと第2モータ8Bのトルク配分比に応じてF/Bトルク分を分配している。 Incidentally, the above-mentioned F/B compensation based on the actual motor rotational angular velocity detection value ωm can be fed back to only one of the first motor 8A and the second motor 8B, or can be distributed simultaneously to the first motor 8A and the second motor 8B. In this embodiment, as described above, the F/B torque portion is distributed according to the torque distribution ratio between the first motor 8A and the second motor 8B.

以上、第1モータコントローラ2Aが実行する制振制御演算処理を説明したが、第2モータコントローラ2Bも同様の処理を実行する。 The vibration suppression control calculation process performed by the first motor controller 2A has been described above, but the second motor controller 2B also performs similar processing.

図9は、第1実施形態の電動車両の制御装置において、第1モータコントローラ2Aに割り振られる第1駆動軸ねじり角速度ゲインkff1及び第1F/Bゲインkfb1、及び第2モータコントローラ2Bに割り振られる第2駆動軸ねじり角速度ゲインkff2及び第2F/Bkfb2ゲインを示す表である。 Figure 9 is a table showing the first drive shaft torsional angular velocity gain kff1 and first F/B gain kfb1 allocated to the first motor controller 2A, and the second drive shaft torsional angular velocity gain kff2 and second F/B gain kfb2 allocated to the second motor controller 2B in the control device for an electric vehicle of the first embodiment.

図9に示すように、第1モータコントローラ2Aに指令される第1トルク指令値Tm1 と第2トルク指令値Tm2 の和を総トルク量Tmall とする。また、第1モータ8A、第2モータ8B、減速機9、駆動軸10を包含する駆動力伝達機構の応答を表すとともに第1モータ8A及び第2モータ8Bを一体で回転する慣性体と仮定した車両モデルにおいて規範応答を実現(駆動軸ねじり振動を低減)するための駆動軸ねじり角速度ゲインをkallとする。更に、本実施形態の電動車両の制御装置のF/B制御系(図3のステップS304)の所定の安定余裕(ゲイン余裕、位相余裕)を満足するF/Bゲインをkfballとする。 As shown in Fig. 9, the sum of the first torque command value Tm1 * and the second torque command value Tm2 * sent to the first motor controller 2A is defined as total torque Tmall * . Furthermore, kall represents the response of the driving force transmission mechanism including the first motor 8A, the second motor 8B, the speed reducer 9, and the drive shaft 10, and is a drive shaft torsional angular velocity gain for realizing a reference response (reducing drive shaft torsional vibration) in a vehicle model in which the first motor 8A and the second motor 8B are assumed to be inertial bodies rotating integrally. Furthermore, kfball is a F/B gain that satisfies predetermined stability margins (gain margin, phase margin) of the F/B control system (step S304 in Fig. 3) of the control device for an electric vehicle according to this embodiment .

このとき、前記のように、第1モータコントローラ2Aに適用する第1駆動軸ねじり角速度ゲインkff1を、kff1=kall(Tm1 /Tmall )に設定し、第1F/Bゲインkfb1を、kfb1=kfball(Tm1 /Tmall )に設定する。 At this time, as described above, the first drive shaft torsional angular velocity gain k ff1 applied to the first motor controller 2A is set to k ff1 = k all (T m1 * / T mall * ), and the first F/B gain k fb1 is set to k fb1 = k fball (T m1 * / T mall * ).

また、第2モータコントローラ2Bに適用する第2駆動軸ねじり角速度ゲインkff2を、kff2=kall(Tm2 /Tmall )に設定し、第2F/Bゲインkfb2を、kfb2=kfball(Tm2 /Tmall )に設定する。ここで、kall=kff1+kff2、kfball=kfb1+kfb2である。 Furthermore, the second drive shaft torsional angular velocity gain kff2 applied to the second motor controller 2B is set to kff2 = kall ( Tm2 * / Tmall * ), and the second F/B gain kfb2 is set to kfb2 = kfball ( Tm2 * / Tmall * ), where kall = kff1 + kff2 and kfball = kfb1 + kfb2 .

図9より明らかなように、第1トルク指令値Tm1 と第2トルク指令値Tm2 に差がある場合、配分比に応じてF/Bゲインが可変となるが、第1モータ8A及び第2モータ8BでF/B制御を行った時のF/Bトルクの合計量は配分比に因らず一定となるため、安定余裕も一定となる。 As is clear from Figure 9, when there is a difference between the first torque command value T m1 * and the second torque command value T m2 * , the F/B gain becomes variable depending on the distribution ratio, but the total amount of F/B torque when F/B control is performed by the first motor 8A and the second motor 8B becomes constant regardless of the distribution ratio, and therefore the stability margin also becomes constant.

[第2実施形態]
図10は、第2実施形態の電動車両の制御装置の基本構成の一例を示す図である。第2実施形態では、第1モータ8Aと第2モータ8Bの出力が同一であり、第1トルク指令値Tm1 と第2トルク指令値Tm2 の大きさが同一であることを前提としている。
Second Embodiment
10 is a diagram showing an example of the basic configuration of a control device for an electric vehicle according to the second embodiment. The second embodiment is based on the premise that the outputs of the first motor 8A and the second motor 8B are the same, and that the magnitudes of the first torque command value T m1 * and the second torque command value T m2 * are the same.

車両コントローラ1は、車輪回転センサ7から取得した車速V[km/h]、アクセル開度センサ(不図示)により取得したアクセル開度θ[%]に基づき、図2に示すアクセル開度-トルクテーブルより、第1モータコントローラ2Aに指令する第1トルク指令値Tm1 、第2モータコントローラ2Bに指令する第2トルク指令値Tm2*を算出し、第1モータコントローラ2Aに第1トルク指令値Tm1 を指令し、第2モータコントローラ2Bに第2トルク指令値Tm2 を指令する。 Based on the vehicle speed V [km/h] obtained from the wheel rotation sensor 7 and the accelerator opening θ [%] obtained from the accelerator opening sensor (not shown), the vehicle controller 1 calculates the first torque command value T m1 * to be commanded to the first motor controller 2A and the second torque command value T m2 * to be commanded to the second motor controller 2B from the accelerator opening-torque table shown in Figure 2, and commands the first torque command value T m1 * to the first motor controller 2A and the second torque command value T m2 * to the second motor controller 2B.

第1モータコントローラ2A及び第2モータコントローラ2Bで実行する電流制御(図3)は第1実施形態と同様である。 The current control (Figure 3) performed by the first motor controller 2A and the second motor controller 2B is the same as in the first embodiment.

図11は、第2実施形態の電動車両の制御装置における制振制御処理を実行するための機能構成の一例を示すブロック図である。第1モータコントローラ2A(第2モータコントローラ2Bも同様)は、第1実施形態と同様に制振制御処理も実行する構成要素として、F/F補償器22、回転運動パラメータ演算器21、F/B補償器23、加算器24を備える。 Figure 11 is a block diagram showing an example of the functional configuration for executing vibration damping control processing in a control device for an electric vehicle according to the second embodiment. The first motor controller 2A (and the second motor controller 2B) includes an F/F compensator 22, a rotational motion parameter calculator 21, an F/B compensator 23, and an adder 24 as components that also execute vibration damping control processing, similar to the first embodiment.

F/F補償器22は、第1トルク指令値Tm1 が入力される以下の式に基づいて第1F/Fトルク指令値Tmff1 を算出して加算器24に出力する。
The F/F compensator 22 calculates a first F/F torque command value T mff1 * based on the following equation to which the first torque command value T m1 * is input, and outputs the calculated value to the adder 24 .

回転運動パラメータ演算器21は、F/F補償器22が算出した第1F/Fトルク指令値Tmff1が入力されると(8)式に基づいた次式によりモータ回転角速度推定値ω^を算出する。
ここで、2Tff1 としているのは、車両モデル(G(s))に総トルク量Tmall (第1トルク指令値Tm1 ×2)を入力した際の回転角速度を演算するためである。またG(s)は(9)式に従う。
When the first F/F torque command value T mff1 calculated by the F/F compensator 22 is input, the rotational motion parameter calculator 21 calculates the motor rotational angular velocity estimate value ω m ^ by the following equation based on equation (8).
Here, 2T ff1 * is used in order to calculate the rotational angular velocity when the total torque T mall * (first torque command value T m1 * × 2) is input to the vehicle model (G p (s)). G p (s) follows equation (9).

F/B補償器23には、モータ回転角速度推定値ω^とモータ回転角速度検出値ωが入力される。 The F/B compensator 23 receives the motor rotation angular velocity estimated value ω m ^ and the motor rotation angular velocity detected value ω m .

F/B補償器23は、第1実施形態と同様に、モータ回転角速度推定値ωm^とモータ回転角速度検出値ωの偏差を取り、制御対象の伝達特性Gp(s)の逆特性とバンドパスフィルタH(s)からなるフィルタH(s)/Gp(s)を通してゲインkfball/2を乗じることで第1F/Bトルク指令値Tmfb1 を算出する。前記のようにゲインkfballは、F/B制御系(図3のステップS304)の安定余裕(ゲイン余裕、位相余裕)を満足する値である。よって、第1モータコントローラ2A及び第2モータコントローラ2BにおいてF/Bゲインを設定する際にはゲイン過多を回避するためF/Bゲインkfballの半分の値をそれぞれ設定する必要がある。 As in the first embodiment, the F/B compensator 23 calculates the first F/B torque command value T mfb1 * by taking the deviation between the motor rotational angular velocity estimated value ωm^ and the motor rotational angular velocity detected value ωm , and multiplying the deviation by a gain k fball /2 through a filter H(s)/Gp(s) consisting of the inverse characteristic of the transfer characteristic Gp( s ) of the controlled object and a band-pass filter H(s ) . As described above, the gain k fball is a value that satisfies the stability margin (gain margin, phase margin) of the F/B control system (step S304 in FIG. 3). Therefore, when setting the F/B gain in the first motor controller 2A and the second motor controller 2B, it is necessary to set a value that is half the F/B gain k fball to avoid excessive gain.

加算器24は、第1実施形態と同様に、第1F/Fトルク指令値Tmff1 と第1F/Bトルク指令値Tmfb1 とを加算して、第1最終トルク指令値Tmf1 を出力する。 As in the first embodiment, the adder 24 adds the first F/F torque command value T mff1 * and the first F/B torque command value T mfb1 * together to output a first final torque command value T mf1 * .

[第3実施形態]
図12は、第3実施形態の電動車両の制御装置において、第1モータコントローラ2Aに割り振られる第1駆動軸ねじり角速度ゲインkff1及び第1F/Bゲインkfb1、及び第2モータコントローラ2Bに割り振られる第2駆動軸ねじり角速度ゲインkff2及び第2F/Bゲインkfb2を示す表である。
[Third embodiment]
FIG. 12 is a table showing the first drive shaft torsional angular velocity gain k ff1 and first F/B gain k fb1 allocated to the first motor controller 2A, and the second drive shaft torsional angular velocity gain k ff2 and second F/B gain k fb2 allocated to the second motor controller 2B in the control device for an electric vehicle of the third embodiment.

第3実施形態の電動車両の制御装置及びこれが適用される電動車両は第1実施形態と同様であるが、第1モータ8Aの最大出力Pmax1(最大トルク)と第2モータ8Bの最大出力Pmax2(最大トルク)の比率に応じて駆動軸ねじり角速度ゲインとF/Bゲインを割り振る。 The control device for an electric vehicle of the third embodiment and the electric vehicle to which it is applied are similar to those of the first embodiment, but the drive shaft torsional angular velocity gain and F/B gain are allocated according to the ratio between the maximum output Pmax1 (maximum torque) of the first motor 8A and the maximum output Pmax2 (maximum torque) of the second motor 8B.

すなわち、第1モータコントローラ2Aに指令される第1トルク指令値Tm1 に関わらず、第1モータコントローラ2Aに適用する第1駆動軸ねじり角速度ゲインkff1を、kff1=kall(Pmax1/(Pmax1+Pmax2))に設定し、第1F/Bゲインkfb1を、kfb1=kfball(Pmax1/(Pmax1+Pmax2))に設定する。 That is, regardless of the first torque command value T m1 * commanded to the first motor controller 2A, the first drive shaft torsional angular velocity gain k ff1 applied to the first motor controller 2A is set to k ff1 = k all (P max1 / (P max1 + P max2 )), and the first F/B gain k fb1 is set to k fb1 = k fball (P max1 / (P max1 + P max2 )).

また、第2モータコントローラ2Bに指令される第2トルク指令値Tm2 に関わらず、第2モータコントローラ2Bに適用する第2駆動軸ねじり角速度ゲインkff2を、kff2=kall(Pmax2/(Pmax1+Pmax2))に設定し、第2F/Bゲインkfb2を、kfb2=kfball(Pmax2/(Pmax1+Pmax2))に設定する。 In addition, regardless of the second torque command value T m2 * commanded to the second motor controller 2B, the second drive shaft torsional angular velocity gain k ff2 applied to the second motor controller 2B is set to k ff2 = k all (P max2 /(P max1 + P max2 )), and the second F/B gain k fb2 is set to k fb2 = k fball (P max2 /(P max1 + P max2 )).

上記のように駆動軸ねじり角速度ゲイン及びF/Bゲインを割り振ることで、駆動軸ねじり角速度ゲイン及びF/Bゲインを固定値に設定することができ、第1モータコントローラ2A及び第2モータコントローラ2Bの演算の負担を軽減することができる。 By allocating the drive shaft torsional angular velocity gain and F/B gain as described above, the drive shaft torsional angular velocity gain and F/B gain can be set to fixed values, reducing the computational burden on the first motor controller 2A and second motor controller 2B.

[第4実施形態]
図13は、第4実施形態の電動車両の制御装置において、第1モータコントローラ2Aに割り振られる第1駆動軸ねじり角速度ゲインkff1及び第1F/Bゲインkfb1、及び第2モータコントローラ2Bに割り振られる第2駆動軸ねじり角速度ゲインkff2及び第2F/Bゲインkfb2を示す表である。
[Fourth embodiment]
FIG. 13 is a table showing the first drive shaft torsional angular velocity gain k ff1 and first F/B gain k fb1 allocated to the first motor controller 2A, and the second drive shaft torsional angular velocity gain k ff2 and second F/B gain k fb2 allocated to the second motor controller 2B in the control device for an electric vehicle of the fourth embodiment.

第4実施形態の電動車両の制御装置及びこれが適用される電動車両は第1実施形態と同様であるが、例えば回転検出精度の異なるモータを組み合わせて使用する場合に適用される。 The electric vehicle control device of the fourth embodiment and the electric vehicle to which it is applied are similar to those of the first embodiment, but are applicable, for example, to cases in which motors with different rotation detection accuracies are combined and used.

2種類の電動モータを組み合わせる場合、使用する回転センサの種類の違いや、実測値と推定値といった検出方式の違いがある場合、少なくともモータ回転角速度検出値をフィードバック補償で使用する際には、回転検出精度の高い電動モータを使用した方が、トルクの精度を高められ、性能を発揮しやすい。よって、例えば第1モータ8Aの回転検出精度が第2モータ8Bよりも高い場合は、第1モータコントローラ2A及び第2モータコントローラ2Bに適用する駆動軸ねじり角速度ゲイン及びF/Bゲインを図13のように割り振る。 When combining two types of electric motors, if there are differences in the type of rotation sensor used or in the detection method (actually measured values versus estimated values), using an electric motor with higher rotation detection accuracy will improve torque accuracy and make it easier to demonstrate performance, at least when using the motor rotation angular velocity detection value for feedback compensation. Therefore, for example, if the rotation detection accuracy of the first motor 8A is higher than that of the second motor 8B, the drive shaft torsional angular velocity gain and F/B gain to be applied to the first motor controller 2A and the second motor controller 2B are allocated as shown in Figure 13.

すなわち、第1モータコントローラ2Aに指令される第1トルク指令値Tm1 に関わらず、第1モータコントローラ2Aに適用する第1駆動軸ねじり角速度ゲインkff1を、kff1=kallに設定し、第1F/Bゲインkfb1を、kfb1=kfballに設定する。 That is, regardless of the first torque command value T m1 * commanded to the first motor controller 2A, the first drive shaft torsional angular velocity gain k ff1 applied to the first motor controller 2A is set to k ff1 = k all , and the first F/B gain k fb1 is set to k fb1 = k fball .

また、第2モータコントローラ2Bに指令される第2トルク指令値Tm2 に関わらず、第2モータコントローラ2Bに適用する第2駆動軸ねじり角速度ゲインkff2を、kff2=0に設定し、第2F/Bゲインkfb2を、kfb2=0に設定する。 Furthermore, regardless of the second torque command value T m2 * commanded to the second motor controller 2B, the second drive shaft torsional angular velocity gain k ff2 applied to the second motor controller 2B is set to k ff2 =0, and the second F/B gain k fb2 is set to k fb2 =0.

[タイムチャート1]
図14は、第1実施形態、第3実施形態、第4実施形態の電動車両の制御装置において、負のトルクから正のトルクに切り替わるときのタイムチャートを従来技術と本実施形態とで比較したグラフであり、[A]は総トルク量及びトルク指令値、[B]は駆動軸ねじり角速度推定値、[C]はモータ回転角速度推定値、[D]はF/Fトルク、[E]は最終トルク指令値、[F]は駆動軸トルク、[G]はモータ回転角速度検出値、[H]はF/Bトルクである。
[Time Chart 1]
FIG. 14 is a graph comparing the time charts of the prior art and the present embodiment when switching from negative torque to positive torque in the control devices for electric vehicles of the first, third, and fourth embodiments, in which [A] is the total torque amount and torque command value, [B] is the drive shaft torsion angular velocity estimated value, [C] is the motor rotational angular velocity estimated value, [D] is the F/F torque, [E] is the final torque command value, [F] is the drive shaft torque, [G] is the motor rotational angular velocity detected value, and [H] is the F/B torque.

図14では、回生トルクを発生させて減速している状態からトルク指令値をステップ状に変化させ、再加速するシーンでの応答を示している。 Figure 14 shows the response when the torque command value is changed in a stepwise manner from a state in which regenerative torque is being generated and the vehicle is decelerating, resulting in re-acceleration.

本発明の比較対象となる従来技術(特許文献1参照)の電動車両の制御装置は、一対のモータが減速機に取り付けられ駆動軸に一対の当該モータのトルクを伝達可能な電動車両に適用され、一対のモータのうちの一方(他方も同様)のモータ(コントローラ)に適用する駆動軸ねじり角速度ゲイン及びF/Bゲインに関して、一方のモータ、減速機、駆動軸を包含する駆動力伝達系において一方のモータ(コントローラ)に指令するトルク指令値に対して当該駆動力伝達系が規範応答となるように設定する形となる。 The control device for an electric vehicle of the prior art (see Patent Document 1) that is compared to the present invention is applied to an electric vehicle in which a pair of motors are attached to a reducer and are capable of transmitting the torque of the pair of motors to a drive shaft, and the drive shaft torsional angular velocity gain and F/B gain applied to one of the pair of motors (and the same for the other motor) are set so that the drive force transmission system, which includes one motor, reducer, and drive shaft, exhibits a nominal response to the torque command value given to one of the motors (controller).

すなわち、従来技術において、駆動軸ねじり角速度ゲインに関しては、一方(他方も同様)のモータのみにトルクを入力したときの駆動軸ねじり角速度推定値を推定し、駆動軸ねじり角速度推定値に係る駆動軸ねじり振動を相殺するF/Fトルクを算出するための値に設定される。また、F/Bゲインに関しても、一方(他方も同様)のモータのみにトルクを入力したときのモータ回転角速度推定値を推定し、モータ回転角速度推定値とモータ回転角速度検出値との差分に基づいてF/B制御する際の安定余裕を満足する値に設定される。 In other words, in the prior art, the drive shaft torsional angular velocity gain is set to a value that estimates the drive shaft torsional angular velocity when torque is input to only one motor (and the other motor as well), and is used to calculate F/F torque that offsets drive shaft torsional vibration related to the estimated drive shaft torsional angular velocity. Similarly, the F/B gain is set to a value that satisfies the stability margin when F/B control is performed based on the difference between the estimated motor rotational angular velocity and the detected motor rotational angular velocity.

よって、従来技術においては、駆動軸ねじり角速度推定値及びモータ回転角速度推定値の算出の際に、2つのモータが同時に駆動している場合が考慮されない。 Therefore, in conventional technology, the case where two motors are driven simultaneously is not taken into consideration when calculating the drive shaft torsion angular velocity estimate and the motor rotational angular velocity estimate.

図14[A]に示すように、時刻t0でトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )がステップ状に変化している。なお、ここでは、簡易的に第1トルク指令値Tm1 =第2トルク指令値Tm2 =(総トルク量Tmall )/2としている。 14A, the torque command values (first torque command value T m1 * , second torque command value T m2 * ) change stepwise at time t0. For simplicity, the first torque command value T m1 * = second torque command value T m2 * = (total torque amount T mall * )/2.

図14[B]に示すように、従来技術(破線)では駆動軸ねじり角速度推定値をモータ1基分のトルクに基づいて算出しており、モータ2基分のトルクに基づいて算出される値と乖離している。一方、本発明(実線)では駆動軸ねじり角速度推定値をモータ2基分のトルクに基づいて算出している。 As shown in Figure 14 [B], in the prior art (dashed line), the drive shaft torsional angular velocity estimate is calculated based on the torque of one motor, which deviates from the value calculated based on the torque of two motors. In contrast, in the present invention (solid line), the drive shaft torsional angular velocity estimate is calculated based on the torque of two motors.

図14[C]に示すように、本発明(実線)ではモータ回転角速度推定値をモータ2基分のトルクに基づいて算出している。よって、本発明において、モータ回転角速度推定値と図14[G]に示すモータ回転角速度検出値(実線)とがほぼ一致し、図14[H]に示すように、F/Fトルクはほとんど発生しない。 As shown in Figure 14 [C], in the present invention (solid line), the estimated motor rotational angular velocity is calculated based on the torque of two motors. Therefore, in the present invention, the estimated motor rotational angular velocity and the detected motor rotational angular velocity (solid line) shown in Figure 14 [G] nearly match, and as shown in Figure 14 [H], almost no F/F torque is generated.

一方、図14[C]に示すように、従来技術(破線)ではモータ回転角速度推定値をモータ1基分のトルクに基づいて算出している。よって、従来技術において、モータ回転角速度推定値は図14[G]に示すモータ回転角速度検出値(実線)から大きく乖離し、図14[H]に示すように時刻t0以降で駆動軸ねじり角速度に対応して振動する不要なF/Bトルクが発生する。このため、図14[G]に示すように、モータ回転角速度検出値にも振動が発生する。 On the other hand, as shown in Figure 14 [C], in the prior art (dashed line), the estimated motor rotational angular velocity is calculated based on the torque of a single motor. Therefore, in the prior art, the estimated motor rotational angular velocity deviates significantly from the detected motor rotational angular velocity value (solid line) shown in Figure 14 [G], and as shown in Figure 14 [H], after time t0, unnecessary F/B torque oscillates in response to the drive shaft torsional angular velocity. For this reason, as shown in Figure 14 [G], oscillations also occur in the detected motor rotational angular velocity value.

前記のように、従来技術では、F/Bゲインの設定値を、モータ1基で駆動した場合の安定余裕を満足するゲインを、2つのモータの各々に設定しているため、ゲイン過多となり振動的になっている。一方、本発明では、2つのモータのF/Bゲインの和(kfb1+kfb2)が、1基のモータで駆動した場合の安定余裕を満足するゲイン(kfball)と一致するようゲインを設定しているため、振動的にはなっていない。 As described above, in the prior art, the F/B gain setting value is set for each of the two motors to satisfy the stability margin when driven by one motor, resulting in excessive gain and oscillation. On the other hand, in the present invention, the gain is set so that the sum of the F/B gains of the two motors (k fb1 +k fb2 ) matches the gain (k fball ) that satisfies the stability margin when driven by one motor, so oscillation does not occur.

図14[D]に示すように、従来技術(破線)ではF/Fトルクをモータ1基分のトルクに基づいて算出している。一方、本実施形態(実線)ではF/Fトルクをモータ2基分のトルクに基づいて算出している。時刻t0から時刻t1におけるF/Fトルクに関して従来技術と本発明において相違はない。 As shown in Figure 14 [D], in the prior art (dashed line), the F/F torque is calculated based on the torque of one motor. On the other hand, in this embodiment (solid line), the F/F torque is calculated based on the torque of two motors. There is no difference between the prior art and the present invention regarding the F/F torque from time t0 to time t1.

いずれの場合もモータ2基にトルクを印加しており、時刻t1においてギヤバックラッシュの不感帯を通過している。しかし、従来技術では、F/Fトルクをモータ1基分のトルクに基づいて算出しているため、時刻t1から遅延して時刻t2において不感帯を通過したと判断してF/Fトルクを増加させている。一方、本実施形態では、F/Fトルクをモータ2基分のトルクに基づいて算出しており、実際に不感帯を通過したタイミングでF/Fトルクを増加させている。 In both cases, torque is applied to two motors, and the gear backlash dead zone is passed at time t1. However, in conventional technology, F/F torque is calculated based on the torque of one motor, so the dead zone is determined to have been passed at time t2, which is delayed from time t1, and the F/F torque is increased. In contrast, in this embodiment, F/F torque is calculated based on the torque of two motors, and the F/F torque is increased when the dead zone is actually passed.

図14[E]に示す本発明の最終トルク指令値(実線)は、図14[D]に示す実線の曲線と、図14の[H]に示す実線の曲線の和に対応する。同様に、図14[E]に示す従来技術の最終トルク指令値(破線)は、図14[D]に示す破線の曲線と、図14[H]に示す破線の曲線の和に対応する。また、図14[F]の駆動軸トルク(実線、破線)は、図14[E]の曲線(実線、破線)と、(28)式と、(31)式と、により算出される。 The final torque command value (solid line) of the present invention shown in Figure 14[E] corresponds to the sum of the solid curve shown in Figure 14[D] and the solid curve shown in Figure 14[H]. Similarly, the final torque command value (dashed line) of the prior art shown in Figure 14[E] corresponds to the sum of the dashed curve shown in Figure 14[D] and the dashed curve shown in Figure 14[H]. Furthermore, the drive shaft torque (solid line, dashed line) in Figure 14[F] is calculated using the curves (solid line, dashed line) in Figure 14[E], equations (28), and (31).

図14[E]の最終トルク指令値(破線)、及び図14[F]に示す駆動軸トルク(破線)が示すように、従来技術では、不感帯を通過する時刻t1よりも後の時刻t2以降でトルクが立ち上がり始めるため、加速に停滞感がある。また、図14[F]に示す駆動軸トルク(破線)では、図14の[G]の破線の曲線で現れる振動成分を図14の[E]に示す破線の曲線の振動成分により相殺する形となる。しかし駆動軸トルク(破線)では振動的な応答が残留し、これがドライバーに不快感を与えることになる。また、トルクが定常値に到達する時刻は時刻t4程度となる。 As shown by the final torque command value (dashed line) in Figure 14 [E] and the drive shaft torque (dashed line) in Figure 14 [F], with conventional technology, torque begins to rise after time t2, which is after the time t1 when the dead zone is passed, causing a feeling of stagnation in acceleration. Furthermore, with the drive shaft torque (dashed line) shown in Figure 14 [F], the vibration component appearing in the dashed curve in Figure 14 [G] is offset by the vibration component of the dashed curve in Figure 14 [E]. However, a vibrational response remains in the drive shaft torque (dashed line), which causes discomfort to the driver. Furthermore, it takes approximately time t4 for the torque to reach a steady value.

一方、図14[E]の最終トルク指令値(実線)、及び図14[F]に示す駆動軸トルク(実線)に示すように、本発明では、不感帯を通過する時刻t1以降でトルクが立ち上がり始めるため、加速の停滞感を大幅に改善できる。また、トルクが定常値に到達する時刻が早まる(時刻t4から時刻t3に早まる)事で、加速のもたつき感も大幅に低減される。更に、F/Bゲイン過多による振動的な応答も改善され、乗り心地が向上する。結果、モータを2基用いた場合でも、ドライバーに違和感を与えることなく再加速する事が可能となる。 On the other hand, as shown by the final torque command value (solid line) in Figure 14[E] and the drive shaft torque (solid line) in Figure 14[F], in the present invention, torque begins to rise after time t1 when the dead zone is passed, significantly improving the feeling of sluggish acceleration. Also, by hastening the time at which the torque reaches a steady value (from time t4 to time t3), the feeling of sluggish acceleration is significantly reduced. Furthermore, the vibrational response caused by excessive F/B gain is also improved, improving ride comfort. As a result, even when two motors are used, it is possible to accelerate again without causing any discomfort to the driver.

[タイムチャート2]
図15は、第2実施形態の電動車両の制御装置において、正のトルク(小)から正のトルク(大)に切り替わるときのタイムチャートを従来技術と本実施形態とで比較したグラフであり、[A]は総トルク量及びトルク指令値、[B]はモータ回転角速度推定値、[C]はF/Bトルク、[D]は駆動軸トルク、[G]はモータ回転角速度検出値である。
[Time Chart 2]
FIG. 15 is a graph comparing the time charts for switching from a small positive torque to a large positive torque in the control device for an electric vehicle of the second embodiment with those of the prior art, in which [A] is the total torque amount and torque command value, [B] is the motor rotational angular velocity estimated value, [C] is the F/B torque, [D] is the drive shaft torque, and [G] is the motor rotational angular velocity detected value.

ここでは、力行トルクを発生させて緩い加速している状態からアクセルを踏みましたシーンでの応答を示している。 Here, we show the response when the accelerator is pressed during gentle acceleration with power torque being generated.

図15[A]に示すように、時刻t0でトルク指令値及び総トルク量がステップ状に変化している。 As shown in Figure 15 [A], at time t0, the torque command value and total torque amount change in a step-like manner.

図15[B]に示すように、従来技術(破線)ではモータ回転角速度推定値をモータ1基分のトルクに基づいて算出しており、図15[E]に示すモータ回転角速度検出値(実線)と乖離している。よって、図15[C]の破線の曲線が示すように、時刻t0以降で不要なF/Bトルクが発生している。 As shown in Figure 15[B], in the prior art (dashed line), the estimated motor rotational angular velocity is calculated based on the torque of a single motor, which deviates from the detected motor rotational angular velocity value (solid line) shown in Figure 15[E]. Therefore, as shown by the dashed curve in Figure 15[C], unnecessary F/B torque is generated after time t0.

一方、本発明(実線)ではモータ回転角速度推定値をモータ1基分のトルクの2倍のトルクに基づいて算出しており、図15[E]に示すモータ回転角速度検出値(実線)とほぼ一致している。よって、図15[C]の実線の曲線が示すように、時刻t0以降でも不要なF/Bトルクはほとんど発生しない。 On the other hand, in the present invention (solid line), the estimated motor rotational angular velocity is calculated based on a torque twice that of a single motor, which roughly matches the detected motor rotational angular velocity value (solid line) shown in Figure 15[E]. Therefore, as shown by the solid curve in Figure 15[C], almost no unnecessary F/B torque is generated even after time t0.

したがって、図15[D]が示すように、駆動軸トルクが定常値に到達する時刻が、従来技術ではt2まで遅延していたのに対し、本発明ではt1まで早まっており、加速時のもたつき感が大幅に低減される。結果、モータを2基用いた場合でも、ドライバーに違和感を与えることなく加速する事が可能となる。 As shown in Figure 15 [D], the time at which the drive shaft torque reaches a steady value is delayed until t2 in the prior art, whereas in the present invention it is advanced to t1, significantly reducing the feeling of sluggishness during acceleration. As a result, even when two motors are used, acceleration is possible without causing any discomfort to the driver.

[本実施形態の効果]
本実施形態の電動車両の制御方法によれば、一つの駆動軸10に複数の電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)の動力を合成して駆動輪11A,11Bに動力を伝達する駆動力伝達機構(減速機9、駆動軸10)を備え、車両情報(車速V、アクセル開度θ)に基づいて電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)のトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )を設定し、当該トルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )により電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)のトルクを制御する電動車両の制御方法であって、駆動力伝達機構(減速機9、駆動軸10)において複数の電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)を一体で回転する慣性体と仮定した場合の特性をモデル化した車両モデル(G(s))にトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )の総和である総トルク量Tmall を入力して車両モデル(G(s))の回転運動に相関のあるパラメータ(駆動軸ねじり角速度推定値ω^、モータ回転角速度推定値ω^)を算出し、回転運動が規範応答となるように総トルク量Tmall をパラメータ(駆動軸ねじり角速度推定値ω^、モータ回転角速度推定値ω^)に所定のゲイン(kall、kfball)を乗じて得られる補正量(kfallω^、kfball(H(s)/G(s)(ω^-ω)))に基づいて補正する場合において、ゲイン(kall、kfball)を総和とする分配ゲイン((kff1,kff2)、(kfb1,kfb2))を電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)に個別に設定し、パラメータ(駆動軸ねじり角速度推定値ω^、モータ回転角速度推定値ω^)に分配ゲイン((kff1,kff2)、(kfb1,kfb2))を乗じて得られる分配補正量(第1F/Fトルク指令値Tmff1 、第1F/Bトルク指令値Tmfb1 、第2F/Fトルク指令値Tmff2 、第2F/Bトルク指令値Tmfb2 )に基づいてトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )を個別に補正する。
[Effects of this embodiment]
According to the control method for an electric vehicle of this embodiment, the electric vehicle is provided with a driving force transmission mechanism (reduction gear 9, drive shaft 10) that combines the power of multiple electric motors (first motor 8A, second motor 8B) on one drive shaft 10 and transmits the power to drive wheels 11A, 11B, and the method sets torque command values (first torque command value T m1 * , second torque command value T m2 * ) for the electric motors (first motor 8A, second motor 8B) based on vehicle information (vehicle speed V , accelerator opening θ ), and controls the torque of the electric motors (first motor 8A, second motor 8B) using the torque command values ( first torque command value T m1 *, second torque command value T m2 *). In the control method for an electric vehicle of this embodiment, a vehicle model (G p In the case where a total torque amount T mall *, which is the sum of torque command values (first torque command value T m1 * , second torque command value T m2 * ), is input to a vehicle model (G p (s)), parameters (drive shaft torsion angular velocity estimated value ω d ^, motor rotational angular velocity estimated value ω m ^) correlated with the rotational motion of the vehicle model (G p (s)) are calculated, and the total torque amount T mall * is corrected based on a correction amount (k fall ω d ^, k fball ( H (s)/G p (s)(ω m ^-ω m ))) obtained by multiplying the parameters (drive shaft torsion angular velocity estimated value ω d ^, motor rotational angular velocity estimated value ω m ^) by predetermined gains (k all , k fball ) so that the rotational motion becomes a reference response, Parameters (( kff1 , kff2 ), ( kfb1 , kfb2 )) are set individually for the electric motors (first motor 8A, second motor 8B), and the torque command values (first torque command value Tm1 *, second torque command value Tm2 *) are individually corrected based on distribution correction amounts (first F / F torque command value Tmff1 * , first F/ B torque command value Tmfb1 * , second F/F torque command value Tmff2 *, second F/B torque command value Tmfb2 *) obtained by multiplying the parameters (drive shaft torsional angular velocity estimated value ωd^, motor rotational angular velocity estimated value ωm ^ ) by the distribution gains (( kff1 , kff2 ), ( kfb1 , kfb2 ) ).

上記方法により、駆動軸10に複数の電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)の動力を合成する駆動力伝達機構(減速機9、駆動軸10)を備えた車両においても、リジッドに接続され概ね一体となって回転する1つの慣性体の電動機を模擬することで、駆動軸10に対して電動機が1つの場合と同様に、電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)を個別に制御するコントローラ(第1モータコントローラ2A、第2モータコントローラ2B)で制振制御を行うことが可能となる。この際、駆動力伝達系の回転運動に相関のあるパラメータ(例えば、モータ回転数、モータ角加速度、駆動軸ねじり角速度、ドライブシャフト軸トルク等)については、電動機個別のトルクではなく、複数の電動機により発生するトルクの総量をもとに演算する。したがって、パラメータを精度よく演算する事が可能となり、互いに他の電動機により発生するトルクが外乱となることなく、車両に発生する振動(特に駆動軸10のねじり振動)を効果的に抑制することが可能となる。 The above method allows a vehicle equipped with a driving force transmission mechanism (reduction gear 9, drive shaft 10) that combines the power of multiple electric motors (first motor 8A, second motor 8B) on the drive shaft 10 to simulate a single inertial body of electric motors that are rigidly connected and rotate generally as one unit. This allows vibration control to be performed using controllers (first motor controller 2A, second motor controller 2B) that individually control the electric motors (first motor 8A, second motor 8B), just as in the case of a single electric motor for the drive shaft 10. In this case, parameters correlated with the rotational motion of the driving force transmission system (e.g., motor rotation speed, motor angular acceleration, drive shaft torsional angular velocity, drive shaft torque, etc.) are calculated based on the total torque generated by the multiple electric motors, rather than the torque of each individual electric motor. This allows for accurate parameter calculation, preventing the torque generated by each electric motor from acting as a disturbance, and effectively suppressing vibrations occurring in the vehicle (particularly torsional vibration of the drive shaft 10).

上記制御方法において、パラメータ(駆動軸ねじり角速度推定値ω^、モータ回転角速度推定値ω^)は、電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)の回転角速度推定値(モータ回転角速度推定値ω^)を含み、ゲイン(kall、kfball)は、回転角速度推定値(モータ回転角速度推定値ω^)と電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)の回転角速度検出値(モータ回転角速度検出値ω)との差分に乗じられるフィードバックゲイン(kfbll)を含み、フィードバックゲイン(kfbll)と当該差分との積に基づいて当該差分を低減するように総トルク量Tmall を補正する場合において、分配ゲインは、フィードバックゲイン(kfbll)を総和とする分配フィードバックゲイン(kfb1、ffb2)を含み、当該差分に分配フィードバックゲイン(kfb1、ffb2)を乗じて得られる分配補正量(第1F/Bトルク指令値Tmfb1 、第2F/Bトルク指令値Tmfb2 )に基づいてトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )を個別に補正する。 In the above control method, the parameters (drive shaft torsion angular velocity estimated value ω d ^, motor rotational angular velocity estimated value ω m ^) include rotational angular velocity estimated values (motor rotational angular velocity estimated value ω m ^) of the electric motors (first motor 8A, second motor 8B), the gains (k all , k fball ) include a feedback gain (k fbll ) multiplied by a difference between the rotational angular velocity estimated value (motor rotational angular velocity estimated value ω m ^) and the rotational angular velocity detected value (motor rotational angular velocity detected value ω m ) of the electric motors (first motor 8A, second motor 8B), and when the total torque amount T mall * is corrected based on the product of the feedback gain (k fbll ) and the difference so as to reduce the difference, the distribution gains include distribution feedback gains (k fb1 , k fb2 ) which are the sum of the feedback gains (k fbll ), and the difference is multiplied by the distribution feedback gain (k fball ) . The torque command values (first torque command value T m1 * , second torque command value T m2 *) are individually corrected based on the distribution correction amounts (first F/B torque command value T mfb1 *, second F/B torque command value T mfb2 * ) obtained by multiplying the torque command values (first F/B torque command value T mfb1 * , second F/B torque command value T mfb2 *) by the torque command values (first F/B torque command value T m1 *, second F/B torque command value T mfb2 * ).

上記方法により、駆動軸10を1つの電動機で駆動する場合と同様のF/B補償を複数の電動機で行うと、過補償状態となり必要な安定余裕が確保できなくなる可能性がある。よって、必要な安定余裕が確保されるよう複数の電動機のF/Bゲインを個別に設定することで、安定性を損なうことなくF/B補償を行うことができる。 If the above method were to be used to perform the same feedback compensation using multiple motors as when the drive shaft 10 is driven by a single motor, overcompensation could occur, potentially making it impossible to ensure the necessary stability margin. Therefore, by individually setting the feedback gains of the multiple motors so that the necessary stability margin is ensured, feedback compensation can be performed without compromising stability.

上記制御方法において、分配フィードバックゲイン(kfb1、ffb2)を電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)の最大出力(Pmax1、Pmax2)が高いほど高く設定する。 In the above control method, the distribution feedback gains (k fb1 , f fb2 ) are set higher as the maximum outputs (P max1 , P max2 ) of the electric motors (first motor 8A, second motor 8B) are higher.

上記方法により。最大出力の異なる電動機を組み合わせて使用する場合、最大出力が大きい方の電動機において多くのトルク補正が可能である。よって、最大出力の大きい方の電動機に対してF/Bゲインを大きく設定することで、トルク補正可能範囲が小さい電動機でのトルク不足を回避しつつ、必要なF/B補償を実行することができる。 Using the above method, when combining electric motors with different maximum outputs, the motor with the higher maximum output can perform more torque correction. Therefore, by setting a larger F/B gain for the electric motor with the higher maximum output, it is possible to avoid torque shortages in the electric motor with a smaller range of torque correction possible, while still performing the necessary F/B compensation.

また、上記制御方法において分配フィードバックゲイン(kfb1、ffb2)を総トルク量Tmall に対するトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )の割合に基づいて設定する。これにより、簡易な方法で分配F/Bゲイン(kfb1、ffb2)を設定することができる。 In the above control method, the distribution feedback gains (k fb1 , f fb2 ) are set based on the ratio of the torque command values (first torque command value T m1 * , second torque command value T m2 * ) to the total torque amount T mall *. This makes it possible to set the distribution F/B gains (k fb1 , f fb2 ) in a simple manner.

上記制御方法において、分配フィードバックゲイン(kfb1、ffb2)を電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)の回転速度検出値(モータ回転角速度検出値ω)の検出精度が高いほど高く設定する。 In the above control method, the distribution feedback gains (k fb1 , f fb2 ) are set higher as the detection accuracy of the rotational speed detection value (motor rotational angular velocity detection value ω m ) of the electric motors (first motor 8A, second motor 8B) increases.

上記方法により、レゾルバ等の角度検出器の性能が異なる電動機(或いは、角度検出器を備える電動機と備えない電動機等)を組み合わせて使用する場合、より回転数(モータ回転角速度検出値ω)の検出精度が高い電動機に対してF/Bゲインを大きく設定することで、回転数(モータ回転角速度検出値ω)に基づくF/B補償の精度を高めることができる。 When using the above method in combination with electric motors having angle detectors such as resolvers with different performance (or electric motors with and without angle detectors), the accuracy of F/B compensation based on the rotation speed (motor rotation angular velocity detection value ω m ) can be improved by setting a larger F/B gain for the electric motor with higher detection accuracy of the rotation speed (motor rotation angular velocity detection value ω m ).

上記制御方法において、パラメータ(駆動軸ねじり角速度推定値ω^、モータ回転角速度推定値ω^)は、駆動軸10のねじり角速度推定値(駆動軸ねじり角速度推定値ω^)を更に含み、ゲイン(kall、kfball)は、ねじり角速度推定値(駆動軸ねじり角速度推定値ω^)に乗じられる駆動軸ねじり角速度ゲインkallを更に含み、駆動軸ねじり角速度ゲインkallとねじり角速度推定値(駆動軸ねじり角速度推定値ω^)との積に基づいて駆動軸10のねじり振動を低減するように総トルク量Tmall を補正する場合において、分配ゲインは、駆動軸ねじり角速度ゲインkallを総和とする分配駆動軸ねじり角速度ゲイン(第1駆動軸ねじり角速度ゲインkff1、第2駆動軸ねじり角速度ゲインkff2)を含み、ねじり角速度推定値(駆動軸ねじり角速度推定値ω^)に分配駆動軸ねじり角速度ゲイン(第1駆動軸ねじり角速度ゲインkff1、第2駆動軸ねじり角速度ゲインkff2)を乗じて得られる分配補正量(第1F/Fトルク指令値Tmff1 、第2F/Fトルク指令値Tmff2 )に基づいてトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )を個別に補正する。 In the above control method, the parameters (drive shaft torsional angular velocity estimate ω d ^, motor rotational angular velocity estimate ω m ^) further include a torsional angular velocity estimate of the drive shaft 10 (drive shaft torsional angular velocity estimate ω d ^), the gains (k all , k fball ) further include a drive shaft torsional angular velocity gain k all by which the torsional angular velocity estimate (drive shaft torsional angular velocity estimate ω d ^) is multiplied, and when the total torque amount T mall * is corrected so as to reduce torsional vibration of the drive shaft 10 based on the product of the drive shaft torsional angular velocity gain k all and the torsional angular velocity estimate (drive shaft torsional angular velocity estimate ω d ^), the distribution gain is a distribution drive shaft torsional angular velocity gain (first drive shaft torsional angular velocity gain k ff1 , second drive shaft torsional angular velocity gain k ff2 ) which is the sum of the drive shaft torsional angular velocity gain k all ), and the torque command values (first torque command value T m1 *, second torque command value T m2 *) are individually corrected based on distribution correction amounts (first F/F torque command value T mff1 * , second F/F torque command value T mff2 * ) obtained by multiplying the torsional angular velocity estimated value (drive shaft torsional angular velocity estimated value ω d ^) by distribution drive shaft torsional angular velocity gains (first drive shaft torsional angular velocity gain k ff1 , second drive shaft torsional angular velocity gain k ff2 ).

上記方法により、ギヤのバックラッシュのような不感帯を含む非線形な応答を正確に模擬することができ、F/F補償を適切に行うことができる。 The above method allows for accurate simulation of nonlinear responses, including dead zones such as gear backlash, and allows for appropriate F/F compensation.

上記制御方法において、分配フィードフォワードゲイン(kff1、kff2)を総トルク量Tmall に対するトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )の割合に基づいて設定する。これにより、簡易な方法で分配駆動軸ねじり角速度ゲイン(kff1、fff2)を設定することができる。 In the above control method, the distributed feedforward gains (k ff1 , k ff2 ) are set based on the ratio of the torque command values (first torque command value T m1 * , second torque command value T m2 * ) to the total torque amount T mall *. This makes it possible to set the distributed drive shaft torsional angular velocity gains (k ff1 , k ff2 ) in a simple manner.

また、本発明の電動車両の制御装置によれば、複数の電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)と、一つの駆動軸10に複数の電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)の動力を合成して駆動輪11A,11Bに動力を伝達する駆動力伝達機構(減速機9、駆動軸10)と、を備える電動車両の制御装置であって、車両情報(車速V、アクセル開度θ)に基づいて電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)のトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )を設定する車両コントローラ1と、トルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )により電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)のトルクを個別に制御する複数のモータコントローラ(第1モータコントローラ2A、第2モータコントローラ2B)を備え、モータコントローラ(第1モータコントローラ2A、第2モータコントローラ2B)は、駆動力伝達機構(減速機9、駆動軸10)において複数の電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)を一体で回転する慣性体と仮定した場合の特性をモデル化した車両モデル(G(s))にトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )の総和である総トルク量Tmall を入力して車両モデル(G(s))の回転運動に相関のあるパラメータ(駆動軸ねじり角速度推定値ω^、モータ回転角速度推定値ω^)を算出するパラメータ演算手段(回転運動パラメータ演算器21)と、回転運動が規範応答となるように総トルク量Tmall をパラメータ(駆動軸ねじり角速度推定値ω^、モータ回転角速度推定値ω^)に所定のゲインを乗じて得られる補正量(kfallω^、kfball(H(s)/G(s)(ω^-ω)))に基づいて補正する場合において、ゲイン(kall、kfball)を総和とする分配ゲイン((kff1,kff2)、(kfb1,kfb2))を電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)に個別に設定し、パラメータ(駆動軸ねじり角速度推定値ω^、モータ回転角速度推定値ω^)に分配ゲイン((kff1,kff2)、(kfb1,kfb2))を乗じて得られる分配補正量(第1F/Fトルク指令値Tmff1 、第1F/Bトルク指令値Tmfb1 、第2F/Fトルク指令値Tmff2 、第2F/Bトルク指令値Tmfb2 )に基づいてトルク指令値(第1トルク指令値Tm1 、第2トルク指令値Tm2 )を個別に補正するトルク指令値補正手段(F/F補償器22、F/B補償器23)と、を含む。 Furthermore, according to the control device for an electric vehicle of the present invention, the control device for an electric vehicle is provided with a plurality of electric motors (first motor 8A, second motor 8B) and a driving force transmission mechanism (reduction gear 9, drive shaft 10) that combines the power of the plurality of electric motors (first motor 8A, second motor 8B) on one drive shaft 10 and transmits the power to drive wheels 11A, 11B, and includes a vehicle controller 1 that sets torque command values (first torque command value T m1 * , second torque command value T m2 * ) for the electric motors (first motor 8A, second motor 8B) based on vehicle information (vehicle speed V, accelerator opening θ), and a control unit that controls the torque command values (first torque command value T m1 * , second torque command value T m2 * ) . The vehicle model (G p (s)) is a vehicle model that models the characteristics of the plurality of electric motors (first motor 8A, second motor 8B) assumed to be an inertial body that rotates integrally in a driving force transmission mechanism (reduction gear 9, drive shaft 10). The motor controllers (first motor controller 2A, second motor controller 2B) include a parameter calculation means (rotational motion parameter calculator 21) that inputs a total torque amount T mall *, which is the sum of torque command values (first torque command value T m1 * , second torque command value T m2 * ) , to the vehicle model (G p (s)), which models the characteristics of the plurality of electric motors (first motor 8A, second motor 8B) assumed to be an inertial body that rotates integrally in a driving force transmission mechanism (reduction gear 9, drive shaft 10), and calculates parameters (drive shaft torsion angular velocity estimated value ω d ^, motor rotational angular velocity estimated value ω m ^) that are correlated with the rotational motion of the vehicle model (G p (s) ) . * is corrected based on the correction amount (k fall ω d ^, k fball (H(s)/G p (s)(ω m ^-ω m ))) obtained by multiplying the parameters (drive shaft torsion angular velocity estimated value ω d ^, motor rotation angular velocity estimated value ω m ^) by a predetermined gain, distribution gains ((k ff1 , k ff2 ), (k fb1 , k fb2 )) which are the sum of the gains (k all , k fball ) are set individually to the electric motors (first motor 8A, second motor 8B), and the distribution gains ((k ff1 , k ff2 ), (k fb1 , k fb2 )) are set to the parameters (drive shaft torsion angular velocity estimated value ω d ^, motor rotation angular velocity estimated value ω m ^). and torque command value correction means (F/F compensator 22, F/B compensator 23) that individually corrects the torque command values (first torque command value T m1 * , second torque command value T m2 * ) based on distribution correction amounts (first F/F torque command value T mff1 * , first F/B torque command value T mfb1 * , second F/F torque command value T mff2 * , second F/B torque command value T mfb2 * ) obtained by multiplying the torque command values by the torque command values (first F/F torque command value T mff1 *, first F/B torque command value T mfb1 *, second F/F torque command value T mff2 *, second F/B torque command value T mfb2 *).

上記構成により、駆動軸10に複数の電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)の動力を合成する駆動力伝達機構(減速機9、駆動軸10)を備えた車両においても、リジッドに接続され概ね一体となって回転する1つの慣性体の電動機を模擬することで、駆動軸10に対して電動機が1つの場合と同様に、電動機(第1モータ8A、第2モータ8B)を個別に制御するコントローラ(第1モータコントローラ2A、第2モータコントローラ2B)で制振制御を行うことが可能となる。この際、駆動力伝達系の回転運動に相関のあるパラメータ(例えば、モータ回転数、モータ角加速度、駆動軸ねじり角速度、ドライブシャフト軸トルク等)については、電動機個別のトルクではなく、複数の電動機により発生するトルクの総量をもとに演算する。したがって、パラメータを精度よく演算する事が可能となり、互いに他の電動機により発生するトルクが外乱となることなく、車両に発生する振動(特に駆動軸10のねじり振動)を効果的に抑制することが可能となる。 With the above configuration, even in a vehicle equipped with a driving force transmission mechanism (reduction gear 9, drive shaft 10) that combines the power of multiple electric motors (first motor 8A, second motor 8B) on the drive shaft 10, simulating an electric motor of a single inertial body that is rigidly connected and rotates generally as one unit enables vibration control using controllers (first motor controller 2A, second motor controller 2B) that individually control the electric motors (first motor 8A, second motor 8B), just as in the case of a single electric motor for the drive shaft 10. In this case, parameters correlated with the rotational motion of the driving force transmission system (e.g., motor rotation speed, motor angular acceleration, drive shaft torsional angular velocity, drive shaft torque, etc.) are calculated based on the total torque generated by the multiple electric motors, rather than the torque of each individual electric motor. This enables accurate parameter calculation, preventing the torque generated by each electric motor from acting as a disturbance, and effectively suppressing vibrations occurring in the vehicle (particularly torsional vibration of the drive shaft 10).

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。 The above describes embodiments of the present invention, but these embodiments merely illustrate some of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments. Furthermore, the above embodiments can be combined as appropriate.

1 車両コント―ラ,2A 第1モータコントローラ,2B 第2モータコントローラ,8A 第1モータ,8B 第2モータ,9 減速機,10 駆動軸,11A 駆動輪,11B 駆動輪,回転運動パラメータ演算器21,22 F/F補償器,23 F/B補償器 1 Vehicle controller, 2A First motor controller, 2B Second motor controller, 8A First motor, 8B Second motor, 9 Reducer, 10 Drive shaft, 11A Drive wheel, 11B Drive wheel, Rotational motion parameter calculator 21, 22 F/F compensator, 23 F/B compensator

Claims (8)

一つの駆動軸に複数の電動機の動力を合成して駆動輪に動力を伝達する駆動力伝達機構を備え、車両情報に基づいて前記電動機のトルク指令値を設定し、当該トルク指令値により前記電動機のトルクを制御する電動車両の制御方法であって、
前記駆動力伝達機構において複数の前記電動機を一体で回転する慣性体と仮定した場合の特性をモデル化した車両モデルに前記トルク指令値の総和である総トルク量を入力して前記車両モデルの回転運動に相関のあるパラメータを算出し、
前記回転運動が規範応答となるように前記総トルク量を前記パラメータに所定のゲインを乗じて得られる補正量に基づいて補正する場合において、
前記ゲインを総和とする分配ゲインを前記電動機に個別に設定し、
前記パラメータに前記分配ゲインを乗じて得られる分配補正量に基づいて前記トルク指令値を個別に補正する電動車両の制御方法。
A control method for an electric vehicle including a driving force transmission mechanism that combines power from a plurality of electric motors on one drive shaft and transmits the combined power to drive wheels, setting a torque command value for the electric motor based on vehicle information, and controlling torque of the electric motor based on the torque command value,
a total torque amount, which is the sum of the torque command values, is input to a vehicle model that models the characteristics of the plurality of electric motors in the driving force transmission mechanism when they are assumed to be inertial bodies that rotate together, and a parameter correlated with the rotational motion of the vehicle model is calculated;
When the total torque amount is corrected based on a correction amount obtained by multiplying the parameter by a predetermined gain so that the rotational motion becomes a reference response,
A distribution gain, which is the sum of the gains, is set individually for each of the electric motors;
a control method for an electric vehicle, the torque command value being individually corrected based on a distribution correction amount obtained by multiplying the parameter by the distribution gain;
前記パラメータは、前記電動機の回転角速度推定値を含み、
前記ゲインは、前記回転角速度推定値と前記電動機の回転角速度検出値との差分に乗じられるフィードバックゲインを含み、
前記フィードバックゲインと前記差分との積に基づいて前記差分を低減するように前記総トルク量を補正する場合において、
前記分配ゲインは、前記フィードバックゲインを総和とする分配フィードバックゲインを含み、
前記差分に前記分配フィードバックゲインを乗じて得られる前記分配補正量に基づいて前記トルク指令値を個別に補正する請求項1に記載の電動車両の制御方法。
the parameters include an estimated rotational angular velocity of the electric motor;
the gain includes a feedback gain that is multiplied by a difference between the rotational angular velocity estimation value and the rotational angular velocity detection value of the electric motor,
When the total torque amount is corrected based on the product of the feedback gain and the difference so as to reduce the difference,
the distributed gain includes a distributed feedback gain that is a sum of the feedback gains,
2. The method for controlling an electric vehicle according to claim 1, wherein the torque command values are individually corrected based on the distribution correction amount obtained by multiplying the difference by the distribution feedback gain.
前記分配フィードバックゲインを前記電動機の最大出力が高いほど高く設定する請求項2に記載の電動車両の制御方法。 The control method for an electric vehicle described in claim 2, wherein the distribution feedback gain is set higher as the maximum output of the electric motor increases. 前記分配フィードバックゲインを前記総トルク量に対する前記トルク指令値の割合に基づいて設定する請求項2に記載の電動車両の制御方法。 The control method for an electric vehicle described in claim 2, wherein the distribution feedback gain is set based on the ratio of the torque command value to the total torque amount. 前記分配フィードバックゲインを前記電動機の回転速度検出値の検出精度が高いほど高く設定する請求項2に記載の電動車両の制御方法。 The control method for an electric vehicle described in claim 2, wherein the distribution feedback gain is set higher as the detection accuracy of the rotational speed detection value of the electric motor increases. 前記パラメータは、前記駆動軸のねじり角速度推定値を更に含み、
前記ゲインは、前記ねじり角速度推定値に乗じられる駆動軸ねじり角速度ゲインを更に含み、
前記駆動軸ねじり角速度ゲインと前記ねじり角速度推定値との積に基づいて前記駆動軸のねじり振動を低減するように前記総トルク量を補正する場合において、
前記分配ゲインは、前記駆動軸ねじり角速度ゲインを総和とする分配駆動軸ねじり角速度ゲインを含み、
前記ねじり角速度推定値に前記分配駆動軸ねじり角速度ゲインを乗じて得られる前記分配補正量に基づいて前記トルク指令値を個別に補正する請求項2から請求項5のいずれか1に記載の電動車両の制御方法。
the parameters further include an estimated torsional angular velocity of the drive shaft;
the gain further includes a drive shaft torsional angular velocity gain by which the torsional angular velocity estimate value is multiplied;
In a case where the total torque amount is corrected based on the product of the drive shaft torsional angular velocity gain and the torsional angular velocity estimation value so as to reduce torsional vibration of the drive shaft,
the distribution gain includes a distribution drive shaft torsional angular velocity gain that is a sum of the drive shaft torsional angular velocity gains,
6. The method for controlling an electric vehicle according to claim 2, wherein the torque command values are individually corrected based on the distribution correction amount obtained by multiplying the torsional angular velocity estimate value by the distribution drive shaft torsional angular velocity gain.
前記分配駆動軸ねじり角速度ゲインを前記総トルク量に対する前記トルク指令値の割合に基づいて設定する請求項6に記載の電動車両の制御方法。 The control method for an electric vehicle described in claim 6, wherein the distributed drive shaft torsional angular velocity gain is set based on the ratio of the torque command value to the total torque amount. 複数の電動機と、一つの駆動軸に複数の前記電動機の動力を合成して駆動輪に動力を伝達する駆動力伝達機構と、を備える電動車両の制御装置であって、
車両情報に基づいて前記電動機のトルク指令値を設定する車両コントローラと、
前記トルク指令値により前記電動機のトルクを個別に制御する複数のモータコントローラを備え、
前記モータコントローラは、
前記駆動力伝達機構において複数の前記電動機を一体で回転する慣性体と仮定した場合の特性をモデル化した車両モデルに前記トルク指令値の総和である総トルク量を入力して前記車両モデルの回転運動に相関のあるパラメータを算出するパラメータ演算手段と、
前記回転運動が規範応答となるように前記総トルク量を前記パラメータに所定のゲインを乗じて得られる補正量に基づいて補正する場合において、前記ゲインを総和とする分配ゲインを前記電動機に個別に設定し、前記パラメータに前記分配ゲインを乗じて得られる分配補正量に基づいて前記トルク指令値を個別に補正するトルク指令値補正手段と、を含む電動車両の制御装置。
A control device for an electric vehicle including a plurality of electric motors and a driving force transmission mechanism that combines power of the plurality of electric motors on one drive shaft and transmits the power to a drive wheel,
a vehicle controller that sets a torque command value for the electric motor based on vehicle information;
a plurality of motor controllers that individually control the torque of the electric motors according to the torque command values;
The motor controller
a parameter calculation means for calculating a parameter correlated with rotational motion of a vehicle model obtained by inputting a total torque amount, which is the sum of the torque command values, into the vehicle model, which models the characteristics of the plurality of electric motors in the driving force transmission mechanism when they are assumed to be an inertial body rotating as a unit;
a torque command value correcting means for individually setting a distribution gain, which is a sum of the gains, for the electric motors, and individually correcting the torque command value based on a distribution correction amount obtained by multiplying the parameter by the distribution gain, when correcting the total torque amount based on a correction amount obtained by multiplying the parameter by a predetermined gain so that the rotational motion becomes a reference response.
JP2022032817A 2022-03-03 2022-03-03 Control method for electric vehicle and control device for electric vehicle Active JP7779176B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022032817A JP7779176B2 (en) 2022-03-03 2022-03-03 Control method for electric vehicle and control device for electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022032817A JP7779176B2 (en) 2022-03-03 2022-03-03 Control method for electric vehicle and control device for electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023128462A JP2023128462A (en) 2023-09-14
JP7779176B2 true JP7779176B2 (en) 2025-12-03

Family

ID=87972990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022032817A Active JP7779176B2 (en) 2022-03-03 2022-03-03 Control method for electric vehicle and control device for electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7779176B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019103249A (en) 2017-12-01 2019-06-24 日産自動車株式会社 Control method for electric vehicle and controller
US20190225094A1 (en) 2016-10-12 2019-07-25 Ntn Corporation Drive source control device, and vehicle equipped with said drive source control device
WO2021210369A1 (en) 2020-04-17 2021-10-21 三菱自動車工業株式会社 Drive control device for vehicle
WO2022014230A1 (en) 2020-07-13 2022-01-20 株式会社デンソー Control device for mobile body

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6791377B2 (en) * 2017-06-01 2020-11-25 日産自動車株式会社 Electric vehicle control method and control device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190225094A1 (en) 2016-10-12 2019-07-25 Ntn Corporation Drive source control device, and vehicle equipped with said drive source control device
JP2019103249A (en) 2017-12-01 2019-06-24 日産自動車株式会社 Control method for electric vehicle and controller
WO2021210369A1 (en) 2020-04-17 2021-10-21 三菱自動車工業株式会社 Drive control device for vehicle
WO2022014230A1 (en) 2020-07-13 2022-01-20 株式会社デンソー Control device for mobile body

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023128462A (en) 2023-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5900609B2 (en) Electric vehicle control device and electric vehicle control method
JP5862436B2 (en) Control device for electric vehicle
JP6669249B2 (en) ELECTRIC VEHICLE CONTROL METHOD AND ELECTRIC VEHICLE CONTROL DEVICE
JP6614357B2 (en) Vehicle control method and control device
EP2815914A1 (en) Vibration suppression control device for electric motor-driven vehicle and method for controlling vibration suppression
JP4419625B2 (en) Vehicle damping control device and vehicle damping control method
JP6992298B2 (en) Electric vehicle control device and electric vehicle control method
JP6720714B2 (en) Electric vehicle control method and electric vehicle control device
JP6686658B2 (en) Electric vehicle control method and electric vehicle control device
WO2020194637A1 (en) Control method and control device for electric vehicle
JP5862792B2 (en) Motor control device for electric vehicle and motor control method for electric vehicle
JP2017085706A (en) Electric vehicle control device and electric vehicle control method
JP7803187B2 (en) Electric vehicle control method and electric vehicle control device
JP2024011931A (en) Electric vehicle control method and electric vehicle control device
JP7779176B2 (en) Control method for electric vehicle and control device for electric vehicle
US12227081B2 (en) Electric vehicle control method and electric vehicle control device
WO2014057946A1 (en) Motor control device for electric vehicle and motor control method for electric vehicle
JP2015023623A (en) Electric vehicle control device and electric vehicle control method
WO2026028295A1 (en) Control method for electric vehicle and control system for electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20250109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251021

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251103

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7779176

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150