CN104125895A - 使用电动机的车辆的抑振控制装置以及抑振控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使用电动机的车辆的抑振控制装置，其对将电动机作为动力源的车辆的振动进行抑制，该抑振控制装置的特征在于，具有：抑振控制单元，其减少车辆驱动系统的扭转振动；摩擦系数推定单元，其推定车辆所行驶的路面的摩擦系数；以及控制参数校正单元，其基于通过所述摩擦系数推定单元推定出的路面摩擦系数，对在通过所述抑振控制单元进行抑振控制时的控制参数进行校正。

Description

使用电动机的车辆的抑振控制装置以及抑振控制方法

技术领域

本发明涉及一种使用电动机的车辆的抑振控制装置以及抑振控制方法。

本申请基于在2012年2月15日申请的日本国专利申请的特愿2012-30284而主张优先权，针对通过参照文献的引入所认可的指定国，通过参照而在本申请中引用上述申请中所记载的内容，作为本申请的记载的一部分。

背景技术

当前，在电动汽车或混合动力车辆等使用电动机的车辆中，已知抑制在该车辆上发生的振动的抑振控制装置。例如，在专利文献1中，对于根据加速器开度或车速等计算出的驱动电动机的驱动扭矩目标值Tm，通过进行去除或者减少车辆扭矩传递系统的固有振动频率成分的抑振滤波处理，从而计算第1扭矩目标值Tm1，并且，通过基于电动机转速的推定值和电动机转速的实测值的偏差，进行干扰抑制滤波处理，从而计算第2扭矩目标值Tm2，将上述这些值相加而得到驱动扭矩指令值，以使驱动扭矩指令值与驱动电动机的扭矩一致的方式控制驱动电动机的电流，由此，实现了振动的抑制。

在专利文献1中，其目的在于，通过电动机的扭矩控制，对基于电动机与从电动机至车轮为止的车轮驱动系统的共振等引起的旋转振动进行抑制，由此，即使在从停止状态或者减速状态踏入加速器的情况下也可以得到抑振效果。

专利文献1：日本特开2003-9566号公报

发明内容

另外，在诸如电动汽车或混合动力车辆的电动车辆中，在雨天或寒冷地带等，路面摩擦系数(路面μ)变化的情况下，与之相伴，从电动机至车轮为止的车轮驱动系统的共振点也会发生变化。

但是，在上述专利文献1的技术中，在使用对应高摩擦系数路面(高μ路)的控制参数，行驶在低摩擦系数路面(低μ路)的情况下，在实际路面上的共振点和抑振控制中的共振点之间会产生差异。因此，上述专利文献1的技术中，路面摩擦系数(路面μ)变化了的情况下，不能充分得到抑振控制效果，因此，在路面摩擦系数(路面μ)变化的情况下，在从停止状态或者减速状态踏入加速器等情况下，存在会引起振荡的问题。

本发明所要解决的课题是提供一种使用电动机的车辆的抑振控制装置，该抑振控制装置即使在路面摩擦系数变化后的情况下，也能够充分得到抑振控制效果。

本发明通过推定路面摩擦系数，基于推定出的路面摩擦系数，对在进行用于减少车辆驱动系统的扭转振动的抑振控制时的控制参数进行校正，从而解决上述课题。

发明的效果

根据本发明，即使车辆行驶的路面摩擦系数变化了的情况下，也能够对应于路面摩擦系数，对进行用于减少车辆驱动系统的扭转振动的抑振控制时的控制参数进行调整，因此能够充分得到抑振控制效果。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的电动车辆的系统结构图。

图2是电动机控制器的控制流程图。

图3是表示发动机转速、加速器开度、以及输出扭矩的关系的对应图的特性图。

图4是表示图2的步骤S3的路面μ推定处理的处理流程的控制框图。

图5是表示本实施方式所涉及的抑振控制的处理流程的控制框图。图6是表示车辆的运动方程式的说明图。

图7是路面μ推定处理的流程图。

图8是在将图5所示的控制框图进行等价变换后的情况下的控制框图。

图9是表示在本实施方式中使用的传递函数H(s)的特性曲线的图。

图10是抑振控制常数变更处理的流程图。

图11是表示与路面摩擦系数对应的固有振动频率fp的特性的图。图12是表示与路面摩擦系数对应的衰减系数ζ的特性的图。

图13是表示对比例的控制的时序图。

图14是表示本实施方式的控制的时序图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的电动车辆的系统结构的图，作为驱动系统部件，具有电池2、逆变器3、电动机4、变速器7、减速器8和驱动轮9。另外，作为控制系统部件，具有电动机控制器1、电动机转速传感器5、电流传感器6、加速器开度传感器10、车速传感器11和车轮速度传感器12。

本实施方式的电动车辆是从电池2将电力输送至电动机4，并利用对电池2进行充电得到的电力对驱动轮进行驱动的车辆。

电动机控制器1，将通过车速传感器11检测出的车速V、通过加速器开度传感器10检测出的加速器开度θ、通过电动机转速传感器5检测出的电动机的转速ωm、以及通过电流传感器6检测出的电动机4的电流(在三相交流的情况下为iu、iv、iw)等各种车辆变量的信号作为数字信号，从上述各传感器输入，对应于各种车辆变量而生成用于控制电动机4的PWM信号，根据所生成的PWM信号，通过驱动电路而进行逆变器3的驱动信号的生成。

电池2由可充放电的二次电池构成，对来自电动机4的再生电力进行充电，或者向电动机4释放驱动电力。

逆变器3分别与电池2和电动机4连接，将电动机4发电的三相交流电力变换为直流而供给至电池2，或者，将电池2的直流电力逆变换为三相交流电力而供给至电动机4。此外，作为逆变器3，例如能够使用下述等装置：在各相中的每一相具有2个开关元件(例如IGBT等功率半导体元件)，根据驱动信号对开关元件进行ON/OFF控制，由此，在直流电流与交流之间进行变换·逆变换。

电动机4利用由逆变器3供给的交流电流产生驱动力，通过变速器7以及减速器8向左右驱动轮9传递驱动力。另一方面，通过在电动车辆的减速行驶时等受到左右驱动轮9连带旋转，从而产生再生驱动力，由此再生能量。另外，如图1所示，在电动机4中设置有用于检测各相的电流的电流传感器6、用于检测电动机4的转速ωm的电动机转速传感器5。作为电动机转速传感器5，例如可以举出解析器或编码器。

变速器7是有低速齿轮和高速齿轮的2级变速器，通常是为了兼顾电动车辆的加速性能与最高速度而设置的。在本实施方式中，也能够取代2级变速器，使用多级变速器或无级变速器，或者也能够成为没有变速器的结构。

下面，以路面摩擦系数(以下，称为「路面μ」)较低状态(例如，积雪路面或湿滑路面)的情况为例，基于图2示出的控制流程图对电动机控制器1的主要动作进行说明。此外，以下说明的运算是在电动机控制器1中每隔规定的控制运算周期，例如每隔10msec而执行的。

在步骤S1的输入处理中，通过传感器输入或者由其他的控制器进行的通信而取得在以下说明的各种控制运算中所需的各种信号。在本实施方式中，在步骤S1的输入处理中，例如取得流过电动机4的三相电流iu、iv、iw、电动机4的转速ωm、车速V(从动轮速度V)、加速器开度θ、以及直流电力压值Vdc。

具体而言，在步骤S1中，从电流传感器6取得流过电动机4的三相电流iu、iv、iw。此外，此时，由于三相的电流值合计为0，例如也可以使iw没有传感输入，而是根据iu和iv的值进行计算。另外，电动机4的转速ωm，通过由解析器或编码器等构成的电动机转速传感器5取得。车速(V)通过车速传感器11取得。加速器开度θ通过加速器开度传感器10取得。并且，直流电压值Vdc[V]能够根据通过配备在直流电源线上的电压传感器(未图示)，或配备在电池2中的电池控制器(未图示)所发送的电源电压值求出。

在步骤S1之后的步骤S2的目标扭矩计算处理中，基于加速器开度θ以及驱动电动机转速ωm，使用图3所示出的加速器开度-扭矩表，计算驱动扭矩目标值Tm。

返回图2，在步骤S2之后的步骤S3的路面μ推定处理中，基于从动轮速度V、根据从动轮速度V计算的从动轮加速度dV/dt、驱动电动机转速ωm以及包含从动轮惯量在内的车辆等价质量M，推定车辆当前行驶的路面的路面μ。此外，关于步骤S3的路面μ推定处理将在后文中详细说明。

在步骤S4的抑振控制常数变更处理中，基于在上述的步骤S3中推定出的路面μ，判断车辆的固有振动频率fp，进行抑振控制的控制参数的变更。并且针对在上述的步骤S2中计算出的驱动扭矩目标值Tm，通过进行抑振滤波处理而计算第1扭矩目标值Tm1，另外，使用干扰抑制滤波器计算第2扭矩目标值Tm2，通过将上述值相加而计算驱动扭矩指令值Tm*。此外，关于步骤S4的抑振控制常数变更处理将在后文中详细说明。

在步骤S5的电流指令值计算处理中，根据在上述步骤S4中计算出的驱动扭矩指令值Tm*、和电动机转速ωm以及直流电压值Vdc，参照规定的表格而求出dq轴电流目标值id*、iq*。

在步骤S6的电流控制中，首先，根据三相电流值iu、iv、iw和驱动电动机转速ω，执行dq轴电流目标值id、iq的运算。并且，根据在上述的步骤S5中计算出的dq轴电流目标值id*、iq*与运算出的dq轴电流值id、iq的偏差，运算dq轴电压指令值vd、vq。此外，有时对该部分施加非干涉控制。

然后，根据dq轴电压指令值vd、vq和驱动电动机转速ωm，对三相电压指令值vu、vv、vw进行运算。根据运算出的三相电压指令值vu、vv、vw和直流电压Vdc，对PWM信号(on duty)tu[％]、tv[％]、tw[％]进行运算。通过按照上述方式求得的PWM信号，对逆变器3的开关元件进行开关控制，从而能够以由驱动扭矩指令值Tm*指示出的期望扭矩驱动电动机4。

下面，基于图4所示的控制框图以及图7所示出的流程图，对图2的步骤S3的路面μ推定处理中的详细处理进行具体说明。

在本实施方式的路面μ推定处理中，首先，根据基于高摩擦系数路面(以下称为“高μ路”)预先设定出的系数Kt’、从动轮速V、从动轮加速度dV/dt、以及发动机转速ωm，推定低摩擦系数路面(以下称为“低μ路”)上的系数Kt，通过使用上述Kt’、Kt运算Kt/Kt’，从而实时地进行路面μ的推定。此外，在这里，系数Kt’是与在高μ路行驶时的轮胎和路面摩擦相关的系数，系数Kt是与低μ路行驶时的实际路面摩擦相关的系数。

此处，关于路面μ推定处理的详细内容进行说明。图6是表示驱动扭转振动系统的运动方程式的说明图，该图中各标号如以下所示。

Jm：驱动电动机的惯量

Jw：驱动轮的惯量

M：车辆的质量

KD：驱动系统的扭转刚性

Kt：与轮胎和路面摩擦相关的系数

N：总齿轮比

r：轮胎的过载半径

ωm：驱动电动机的角速度

Tm*：驱动扭矩指令值

TD：驱动轮的扭矩

F：向车辆施加的力

V：车辆的速度

ωw：驱动轮的角速度

并且，由图6能够推导出以下的运动方程式

Jm·ω*m＝Tm-TD/N···(1)

2Jw·ω*w＝TD-rF···(2)

MV*＝F···(3)

TD＝KD∫(ωm/N-ωw)dt···(4)

F＝KT(rωw-V)···(5)

此处，在上述公式(1)～(5)中，附带在各符号的右上的“*”表示时间微分。

并且，在推定路面μ时，必须推定与实时运算出的轮胎和路面的摩擦相关的系数Kt，根据上述公式(3)以及上述公式(5)，能够推导下述公式(6)，通过将其变形能够得到下述公式(7)。

MV*＝Kt(rωw-V)···(6)

Kt＝MV*/(rωw-V)···(7)

因此，在本实施方式中，使用上述公式(7)，基于实时运算出的系数Kt、和预先计算出的高μ路行驶时的与轮胎和路面的摩擦相关的系数即Kt，通过运算Kt/Kt’，推定在低μ路上的路面μ。

即，在本实施方式中，如图4的控制框图所示，按照上述公式(7)，针对驱动电动机转速ωw，基于轮胎的载重半径r、车速V(从动轮速V)以及车辆重量M，计算与实际路面摩擦相关的系数(与低μ路行驶时的摩擦相关的系数)Kt，使用该Kt和预先计算出的高μ路行驶时的与轮胎和路面的摩擦相关的系数即Kt，通过运算Kt/Kt’，推定在低μ路上的路面μ。

然后，基于图7所示出的流程图，对按照如图4所示的控制框图执行的路面μ推定处理的具体流程进行说明。

首先，在步骤S31中，取得与相当于高μ路的轮胎和路面摩擦相关的系数Kt’。

在步骤S32中，基于车速V(从动轮速V)、车辆的加速度dV/dt(从动轮加速度dV/dt)、驱动电动机转速ωm、包含从动轮惯量在内的车辆等价质量M，按照上述公式(7)，计算与实际路面的摩擦相关的系数Kt。

在步骤S33中，基于相当于高μ路的系数Kt’和实际路面的系数Kt，按照下述公式(8)，计算路面μ’。

μ’＝Kt/Kt’···(8)

在步骤S34中，将在上次处理时计算出的路面μ以及在上上次处理时计算出的路面μ，分别作为上次值μ1、上上次μ2而读取，按照公式(9)，对在步骤S33中计算出的路面μ’和上次值μ1、上上次μ2进行滤波处理，从而计算路面μ，将计算出的值设定作为当前行驶中路面的路面μ。此外，作为滤波处理，也可以使用低通滤波器进行。

μ＝(μ’+μ1+μ2)/3···(9)

最后，在步骤S35中，为了在下次及以后的运算处理中使用在步骤S34中得到的路面μ，作为上次值μ1(μ1←μ)保存，并且，将在步骤S34中读取的上次值μ1作为上上次值μ2(μ2←μ1)保存，结束本处理。

下面，基于图5所示的控制框图以及图10所示的流程图，对图2的步骤S34中的抑振控制常数变更处理中的详细处理进行具体说明。

首先，对本实施方式中的抑振控制进行说明。在本实施方式中，按照图5的控制框图所示，通过针对驱动扭矩目标值TM，进行抑振滤波处理，计算第1扭矩目标值Tm1，另外，利用干扰抑制滤波器计算第2扭矩目标值Tm2，通过将这些值相加而计算驱动扭矩指令值Tm*，通过使用按照上述方式计算出的驱动扭矩指令值Tm*，对基于从驱动电动机至车轮为止的车轮驱动系统的共振所引起的旋转振动进行抑制。

如图5所示，本实施方式的控制模块具有控制模块20，该控制模块20具有传递特性Gm(s)/Gp(s)，通过基于加速器开度θ以及驱动电动机转速ωm，在控制模块20中利用具有Gm(s)/Gp(s)传递特性的控制滤波器，对使用图3所示的加速器开度—扭矩表而计算出的驱动扭矩目标值Tm进行滤波处理，从而计算第1扭矩目标值Tm1。在此，Gp(s)是表示向车辆的扭矩输入和电动机转速的传递特性的模型，Gm(s)是表示向车辆的扭矩输入和电动机转速的响应目标的模型(理想模型)。

另外，本实施方式的控制模块还具有以下部分：控制模块30，其具有上述传递特性Gp(s)；减法器60，其对控制模块30的输出值与发动机转速ωm的偏差进行运算；控制模块40，其具有H(s)/Gp(s)传递特性，输入由减法器60求得的偏差而进行滤波输出；以及加法器70，其将该控制模块40的输出、和第1扭矩目标值T*相加。此外，上述的传递特性H(s)设定为，该传递特性H(s)的分母阶数与分子阶数的差值，大于或等于传递特性Gp(s)的分母阶数与分子阶数的差值。

在此，如上述内容所示，如果根据在图6所示的驱动扭转振动系统中进行计算的上述公式(1)～(5)所示的运动方程式，求出从驱动电动机扭矩至驱动电动机转速为止的传递特性Gp(s)，则如下述公式(10)～(18)所示。

Gp(s)＝(b₃s³+b₂s²+b₁s+b₀)

       /s(a₄s³+a₃s²+a₂s+a₁)···(10)

a₄＝2Jm·Jw·M···(11)

a₃＝Jm(2Jw+Mr²)KT···(12)

a₂＝(Jm+2Jw/N²)M·KD···(13)

a₁＝(Jm+2Jw/N²+Mr²/N²)KD·KT···(14)

b₃＝2Jw·M···(15)

b₂＝(2Jw+Mr²)KT···(16)

b₁＝M·KD···(17)

b₀＝KD·KT···(18)

并且，如果检查上述公式(10)示出的传递系数的极和零点，则示出1个极与1个零点是极其接近的值。其相当于表示下述公式(19)的α和β是极其接近的值。

Gp(s)＝(s+β)(b₂’s²+b₁’s+b₀’)

         /s(s+α)(a₃’s²+a₂’s+a₁’)···(19)

因此，通过在上述公式(19)中进行极零相抵(近似为α＝β)，从而构成如下述公式(20)所示的(2阶)/(3阶)的传递特性Gp(s)。

Gp(s)＝(b₂’s²+b₁’s+b₀’)

        /s(a₃’s²+a₂’s+a₁’)···(20)

在本实施方式中，为了通过微机处理将上述公式(20)具体化，例如，利用下述公式(21)进行Z变换，使其离散化。

s＝(2/T)·{(1-Z^-1)/(1+Z^-1)}···(21)

在此，由于上述公式(21)所示的传递特性Gp(s)具有纯积分项，因此，图5所示的控制模块能够等价变换为图8所示的控制模块。即，能够变换为具有含有传递特性H(s)的控制模块、和含有传递特性H(s)/Gp(s)的控制模块的结构，由此，能够防止漂移的发生。

另外，作为传递特性Gp(s)，在车辆的变速比为可变的情况下，如果形成为根据变速比变更各常数的结构，则不论变速比如何，始终能够得到高精度的抑振效果。

下面，对图5所示的干扰抑制滤波器的传播特性H(s)进行说明。传递特性H(s)在作为带通滤波器的情况下，成为只减少振动的反馈要素。此时，如果如图9所示设定带通滤波器的特性，则能够得到最大效果。即，传递特性H(s)与低通侧以及高通侧的衰减特性大概一致，并且驱动系统的扭转共振频率在对数轴(Log标度)上，设定为处于通过频带的中央部附近。并且，例如在将传递特性H(s)作为一阶的高通滤波器的情况下，将频率fp作为驱动系统的扭转共振频率，将k设为任意值，如下述公式(22)所示而构成。

H(s)＝τHs/{(1+τHs)·(1+τLs)}···(22)

其中，τL＝1/(2πfHC)、fHC＝kfp、τH＝1/(2πfLC)、fLC＝fp/k。

上述的常数“k”，为了确保控制系统的稳定性，虽然大小存在极限，但是在较大程度上效果显著。另外，根据情况，可以选择小于或等于1的值。能够与上述情况相同地对其进行Z变换，进行离散化而使用。

下面，对抑振控制常数变更处理进行说明。

首先，如果使用车辆的驱动扭矩输入、和驱动电动机转速的传递特性模型Gp(s)即上述公式(20)的分母系数a₁’和a₃’，则固有振动角速度成为如下述公式(23)所示。

ω_Ρ＝(a₁'/a₃')^1/2···(23)

并且，固有振动角速度ω_Ρ，通过下述式(24)，能够变换为固有振动频率fp。

fp＝ω_Ρ/2π···(24)

然后，在本实施方式中，根据按照上述方法(参照图7的步骤S34)计算出的路面μ，利用图11示出的对应图，计算路面μ的固有振动频率fp，使用该固有振动频率fp，对构成抑振滤波器Gm(s)/Gp(s)的控制参数，具体来说，Gp(s)的控制参数进行调整。即，为了从发电电力中去除或者减少由计算出的固有振动频率fp构成的频率成分，利用通过固有振动频率fp对控制参数调整后得到的抑振滤波器Gm(s)/Gp(s)，对驱动扭矩目标值Tm进行滤波处理，从而计算第1扭矩目标值Tm1。此外，在本实施方式中，如图11所示，计算出的路面μ越低，将固有振动频率fp设定得越高，与之相反，路面μ越高，将固有振动频率fp设定得越低。

另外，在本实施方式中，根据按照上述方法(参照图7的步骤S34)计算出的路面μ，利用图12示出的对应图，计算路面μ的衰减系数ζ，利用该衰减系数ζ，对构成抑振滤波器Gm(s)/Gp(s)的控制参数，具体来说，Gm(s)的控制参数进行调整。特别地，根据本实施方式，通过采用上述结构，即使在路面μ较低的情况下，也能够有效抑制模型化误差的发生。此外，在本实施方式中，如图12所示，计算出的路面μ越低，衰减系数ζ设定得越高，与之相反，路面μ越高，衰减系数ζ设定得越低。另外，优选将衰减系数ζ设为大于或等于1的值，由此，由于能够进一步扩展固有振动频率附近的衰减幅度，因此即使在产生模型化误差时，也能够得到对车辆驱动系统的扭转振动的振动抑制的效果。

而且，在本实施方式中，根据按照上述方法(参照图7的步骤S34)计算出的路面μ，利用图11示出的对应图，计算路面μ的固有振动频率fp，利用该固有振动频率fp，对构成干扰抑制滤波器H(s)/Gp(s)的控制参数、具体来说H(s)以及Gp(s)的控制参数进行调整。特别地，根据本实施方式，通过采用上述结构，即使在路面μ较低的情况下，也能够进一步提高对车辆驱动系统的扭转振动的振动抑制效果。

下面，基于图9示出的流程图，对按照上述图5所示的控制框图执行的抑振控制常数变更处理的具体流程进行说明。

首先，在步骤S41中，基于通过图7的步骤S34计算出的路面μ，基于图11示出的对应图，执行对与路面μ对应的固有振动频率fp进行计算的处理。

在步骤S42中，使用在上述步骤S41中计算出的固有振动频率fp，执行对构成抑振滤波器Gm(s)/Gp(s)的Gp(s)的控制参数进行调整的处理。

在步骤S43中，使用在上述步骤S41中计算出的固有振动频率fp，执行对干扰抑制滤波器H(s)/Gp(s)的H(s)以及Gp(s)的控制参数进行调整的处理。

在步骤S44中，基于通过图7的步骤S34计算出的路面μ，执行基于图11示出的对应图，对与路面μ相对应的Gm(s)的衰减系数ζ进行计算的处理。

在S45步骤中，使用在步骤S44中计算出的衰减系数ζ，执行对构成抑振滤波器Gm(s)/Gp(s)的Gm(s)的控制参数进行调整的处理。

最后，在步骤S46中，如图5所示，使用在上述步骤S41～S45中计算出的各控制参数，对在步骤S2中计算出的驱动扭矩目标值Tm，执行抑振滤波处理，由此，计算第1扭矩目标值Tm1，通过基于驱动扭矩指令值Tm*、和电动机转速的实测值执行干扰抑制滤波处理，从而计算第2扭矩目标值Tm2，通过使上述第1扭矩目标值Tm1和第2扭矩目标Tm2分别相加，得到驱动扭矩指令值Tm*，结束本处理。

下面，对本实施方式的控制与当前的控制进行比较。图13是表示当前的控制的问题点的时序图，图14是表示本实施方式的控制的时序图。在图13、图14所示的例子中例示出了在低μ路，在时刻1sec，步进式地输入驱动扭矩目标值Tm而进行了加速的情况，在时刻0sec～1sec，电动机指令扭矩为0[Nm]，处于停车状态。

首先，作为图13所示的当前例，示出了下述情况下的结果：针对驱动扭矩目标值Tm而使用对应高μ路的抑振滤波器以及干扰抑制滤波器，计算驱动扭矩指令值Tm*并进行了加速。如图13所示，在当前例中有下述结果：在时刻1sec开始加速，并且，抑振控制参数不是最佳值，从时刻1sec至2sec为止，引起发动机转速振荡。

对此，作为本实施方式所涉及的例子，在图14中示出下述情况下的结果：针对驱动扭矩目标值Tm，使用对应路面μ的抑振滤波器和干扰抑制滤波器进行滤波处理，由此，计算驱动扭矩指令值Tm*并进行了加速。如图14所示，在本实施方式中，在时刻1sec开始加速，并且，抑振控制参数适当，因此，能够可靠地得到对车辆驱动系统的扭转振动的振动抑制的效果，即使在低μ路也实现了顺畅的加速。

如上所述，根据上述本发明的实施方式，在进行用于减少车辆驱动系统的扭转振动的抑振控制时，由于对应于路面μ而调整在抑振控制中使用的控制参数，因此即使在路面μ变化了的情况下，也能够可靠地找到驱动电动机4和从驱动电动机4至车轮为止的车辆驱动系统的共振点，通过向抑振控制反映该共振点，从而能够有效抑制路面μ变化时的车辆驱动系统扭转振动。并且，作为上述结果，根据本实施方式，即使在低μ路的从停止状态或者减速状态踏入加速器等情况下，也能够得到可靠的抑振效果，由此，能够减少振荡，实现顺畅加速。

另外，根据本实施方式，通过针对驱动扭矩目标值Tm进行由抑振滤波器Gm(s)/Gp(s)的滤波处理，在路面μ变化了的情况下，通过变更抑振滤波器Gm(s)/Gp(s)的控制参数，从而即使在低μ路上，也能够准确地得到对车辆驱动系统的扭转振动的抑制效果。

并且，在本实施方式中，构成干扰抑制滤波器H(s)/Gp(s)的H(s)，由于具有中心频率与对应于路面μ的车辆的驱动系统的扭转固有振动频率一致的带通滤波器特性(参照图9)，因此，通过构成为驱动系统的扭转固有振动频率在对数轴上处于H(s)的通常频带的中央，针对理论上不需要的振动，以相位差为0的方式赋予取消扭矩，因此能够对振动抑制发挥效果。因此，根据本实施方式，在路面μ变化了的情况下，通过变更构成干扰抑制滤波器H(s)/Gp(s)的H(s)，即使在低μ路上，也能够准确地得到对车辆驱动系统的扭转振动的振动抑制效果。

另外，在本实施方式中，虽然抑振滤波器Gm(s)/Gp(s)的Gm(s)将驱动扭矩目标值Tm作为输入，计算符合规范的响应，但在路面μ变化后的情况下，通过变更Gm(s)的控制参数，能够重新确定作为规范响应的Gm(s)的传递特性的稳定性，由此，即使发生模型化误差的情况下，也能够可靠地得到对车辆驱动系统的扭转振动的振动抑制效果。特别地，路面μ较低的程度下，抑振滤波器在存在发生模型化误差的倾向的情况下，能够适当防止该不良状况。

此外，在本实施方式中，在推定路面μ时，由于是基于根据从动轮速、加速度、电动机转速运算的驱动轮速、以及包含从动轮惯量的车辆等价重量而进行推定的，因此在行驶中，能够实时地进行路面μ的推定，因此，与根据驱动轮和从动轮的偏差得出打滑率，进行参数变更的方法比较，能够更加正确地进行路面μ的推定。

此外，在上述实施方式中，电动机控制器1分别相当于本发明的抑振控制单元、摩擦系数推定单元、控制参数校正单元、驱动扭矩目标值设定单元、以及电动机转速推定单元。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式是为了便于理解本发明而记载的内容，并不是为了限定本发明所记载的内容。因此，在上述实施方式中公开的各要素，也包含属于本发明的技术范围的所有设计变更或者均等物。

符号说明

1：电动机控制器

2：电池

3：逆变器

4：电动机

5：电动机转速传感器

6：电流传感器

7：变速器

8：减速器

9：驱动轮

10：加速器开度传感器

11：车速传感器

12：车轮速度传感器

Claims (10)

1.一种使用电动机的车辆的抑振控制装置，其对将电动机作为动力源的车辆的振动进行抑制，

该抑振控制装置的特征在于，具有：

抑振控制单元，其减少车辆驱动系统的扭转振动；

摩擦系数推定单元，其推定车辆所行驶的路面的摩擦系数；以及

控制参数校正单元，其基于通过所述摩擦系数推定单元推定出的路面的摩擦系数，对在通过所述抑振控制单元进行抑振控制时的控制参数进行校正。

2.根据权利要求1所述的使用电动机的车辆的抑振控制装置，其特征在于，

所述抑振控制单元具有：抑振滤波器，其具有基于所述车辆的车辆信息，去除或者减少与车辆驱动系统的扭转振动相等的频率成分的特性；以及干扰抑制滤波器，其抑制干扰。

3.根据权利要求2所述的使用电动机的车辆的抑振控制装置，其特征在于，

还具有驱动扭矩目标值设定单元，其基于所述车辆的车辆信息，设定驱动扭矩目标值，

在所述抑振控制单元中，作为所述抑振滤波器而使用下述结构，该结构具有由向所述车辆的扭矩输入与电动机转速的传递特性的模型Gp(s)、和预先设定的扭矩输入与电动机转速的传递特性的理想模型Gm(s)所构成的Gm(s)/Gp(s)特性，通过利用该抑振滤波器，对所述驱动扭矩目标值进行滤波处理，从而计算第1扭矩目标值，使用基于该第1扭矩目标值计算出的电动机扭矩指令值，进行所述电动机的驱动，

并且，所述控制参数校正单元，基于与通过所述摩擦系数推定单元推定出的路面摩擦系数相对应的固有振动频率，对构成所述抑振滤波器的Gp(s)的控制参数进行校正。

4.根据权利要求3所述的使用电动机的车辆的抑振控制装置，其特征在于，

通过所述摩擦系数推定单元推定出的路面摩擦系数越低，所述控制参数校正单元将构成所述抑振滤波器的Gp(s)的控制参数的固有振动频率设定得越高。

5.根据权利要求3所述的使用电动机的车辆的抑振控制装置，其特征在于，

还具有电动机转速推定单元，其通过输入电动机扭矩指令值，计算所述电动机的转速推定值，

在所述抑振控制单元中，作为所述干扰抑制滤波器而使用下述结构，该结构具有由所述模型Gp(s)、和分母阶数与分子阶数的差值大于或等于所述模型Gp(s)的分母阶数与分子阶数的差值的传递特性H(s)所构成的H(s)/Gp(s)特性，通过利用所述干扰抑制滤波器对所述电动机的转速推定值、和所述电动机的实际转速的差值进行处理，从而计算第2扭矩目标值，使用基于所述第1扭矩目标值以及所述第2扭矩目标值计算出的电动机扭矩指令值，进行所述电动机的驱动，

并且，所述控制参数校正单元，基于与通过所述摩擦系数推定单元推定出的路面摩擦系数相对应的固有振动频率，对构成所述干扰抑制滤波器的H(s)、Gp(s)的控制参数进行校正。

6.根据权利要求5所述的使用电动机的车辆的抑振控制装置，其特征在于，

通过所述摩擦系数推定单元推定出的路面摩擦系数越低，所述控制参数校正单元将构成所述干扰抑制滤波器的H(s)、Gp(s)的控制参数的固有频率设定得越高。

7.根据权利要求2所述的使用电动机的车辆的抑振控制装置，其特征在于，

还具有驱动扭矩目标值设定单元，其基于所述车辆的车辆信息，设定驱动扭矩目标值，

在所述抑振控制单元中，作为所述抑振滤波器而使用下述结构，该结构具有由向所述车辆的扭矩输入与电动机转速的传递特性的模型Gp(s)、和预先设定的扭矩输入与电动机转速的传递特性的理想模型Gm(s)所构成的Gm(s)/Gp(s)特性，通过利用该抑振滤波器，对所述驱动扭矩目标值进行滤波处理，从而计算第1扭矩目标值，使用基于该第1扭矩目标值计算出的电动机扭矩指令值，进行所述电动机的驱动，

并且，所述控制参数校正单元，与通过所述摩擦系数推定单元推定出的路面摩擦系数相对应地，对构成所述抑振滤波器的Gm(s)的控制参数进行校正。

8.根据权利要求7所述的使用电动机的车辆的抑振控制装置，其特征在于，

通过所述摩擦系数推动单元推定出的路面摩擦系数越低，所述控制参数校正单元将构成所述控制滤波器的Gm(s)的控制参数的衰减幅度设定得越大。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的使用电动机的车辆的抑振控制装置，其特征在于，

所述摩擦系数推定单元，基于根据从动轮速、加速度、电动机转速运算出的驱动轮速、以及包含从动轮惯量在内的车辆等价重量，推定所述车辆行驶的路面的摩擦系数。

10.一种抑振控制方法，其减少以电动机为动力源的车辆的车辆驱动系统的扭转振动，

在该抑振控制方法中，

推定车辆所行驶的路面的摩擦系数，基于推定出的路面摩擦系数，对进行用于减少车辆驱动系统的扭转振动的抑振控制时的控制参数进行校正。