CN108136933B - 电动车辆的控制装置、电动车辆的控制系统及电动车辆的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够在从停车进行起步时抑制冲击的电动车辆的控制装置。在本发明一实施方式中，选择性地输出第一减振控制转矩和第二减振控制转矩，第一减振控制转矩是通过基于车轮速传感器的信号的第一运算方式运算出的，第二减振控制转矩是通过基于车轮速传感器的信号以外的信号的第二运算方式运算出的。

Description

电动车辆的控制装置、电动车辆的控制系统及电动车辆的控 制方法
技术领域
本发明涉及电动车辆的控制装置、控制系统及控制方法。
背景技术
在以往的电动车辆的控制装置中，将马达旋转速度与左右驱动轮的平均旋转速度之差提取为转矩传递系统的转矩振动的振动成分，并运算出用于抵消该振动成分的减振控制转矩，修正驾驶员要求驱动转矩。专利文献1中记载了与上述说明的技术相关的一个例子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-152916号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，一般而言，低车速区域中的车轮速传感器的信号的分辨率低，因此若仅使用分辨率高的马达旋转速度与分辨率低的左右驱动轮的平均旋转速度之差，则当从停车进行起步时与马达旋转速度信号之差有时骤变。有可能因伴随该差的骤变运算出大减振控制转矩而导致发生冲击。
本发明的目的在于提供一种能够在从停车进行起步时抑制冲击的电动车辆的控制装置。
用于解决技术问题的手段
在本发明一实施方式中，选择性地输出第一减振控制转矩和第二减振控制转矩，第一减振控制转矩是通过基于车轮速传感器的信号的第一运算方式运算出的，第二减振控制转矩是通过基于车轮速传感器的信号以外的信号的第二运算方式运算出的。
因此，能够在从停车进行起步时抑制冲击。
附图说明
图1是实施例1的电动车辆的系统图。
图2是实施例1的车辆控制器6的控制框图。
图3是使用高通滤波器求出减振控制转矩的情况下的车轮速度、驱动转矩及振动检测值的时序图。
图4是表示以实施例1的从动轮速方式求出减振控制转矩的情况下的扭转振动抑制作用的时序图。
图5是表示实施例1的车身速度选择部的控制处理的流程图。
图6是表示实施例1的切换控制处理的控制框图。
图7是实施例1的电动车辆起步时的时序图。
图8是表示实施例2的车身速度选择部的控制处理的流程图。
图9是实施例3的车辆控制器6的控制框图。
图10是表示实施例3的选择部的控制处理的流程图。
图11是表示实施例3的切换控制处理的控制框图。
图12是表示实施例3的切换控制处理的时序图。
图13是实施例4的车辆控制器6的控制框图。
图14是实施例5的车辆控制器6的控制框图。
具体实施方式
〔实施例1〕
图1是实施例1的电动车辆的系统图。实施例1的电动车辆是前轮FL、FR由电动马达1驱动的前轮驱动车(二轮驱动车)。差速齿轮3经由减速机构2而连接于电动马达1。差速齿轮3上连接有驱动轴4。驱动轴4上连接有前轮FL、FR。经由逆变器5从未图示的高电压蓄电池向电动马达1供给电力。逆变器5的驱动由车辆控制器6控制。
电动车辆具有输出表示车辆行驶模式的挡位信号的换挡杆12、输出油门开度信号的油门开度传感器7和输出包括电动马达1的旋转方向在内的马达旋转速度信号的旋转变压器8。车辆控制器6具有第一接收部，该第一接收部接收来自换挡杆12的挡位信号和来自油门开度传感器7的油门开度信号。另外，车辆控制器6具有第二接收部，该第二接收部经由逆变器5接收来自旋转变压器8的马达旋转速度信号。换挡杆12由驾驶员操作，在车辆停车时输出驻车挡(以下称作P挡)的挡位信号，在非动力传递时输出空挡(以下称作N挡)的档位信号，在前进时输出行驶挡(以下称作D挡)的挡位信号，在后退时输出后退挡(以下称作R挡)的挡位信号。
逆变器5经由制动器控制器9接收后轮RL、RR的车轮速度(左从动轮速度、右从动轮速度)。制动器控制器9与设置于各轮的车轮速传感器10FL、10FR、10RL、10RR(以下也简要记载为10)连接，接收各轮的旋转速度信号。车轮速传感器10从电磁脉冲的周期检测车轮速度。制动器控制器9基于驾驶员的制动器操作量调整向各轮的制动器单元供给的制动液，控制各轮的制动转矩。逆变器5、车辆控制器6及制动器控制器9的信息通信经由CAN通信线(通信装置)11来进行。车辆控制器6基于油门开度等运算电动马达1的驱动转矩指令值，并根据驱动转矩指令值驱动逆变器5。
图2是实施例1的车辆控制器6的控制框图。
驾驶员要求驱动转矩运算部601基于油门开度运算驾驶员要求驱动转矩。驾驶员要求驱动转矩设为油门开度越高则越大的值。
车身速度推断部602具有第一推断部6021、第二推断部6022和车身速度选择部6023，第一推断部6021从利用左后车轮速传感器10RL及右后车轮速传感器10RR检测到的左右从动轮速度推断车身速度(以下，也将根据从动轮车轮速度推断出的车身速度记载为VSP1)，第二推断部6022从利用旋转变压器8检测到的马达旋转速度推断车身速度(以下，也将根据马达旋转速度推断出的车身速度记载为VSP2)，车身速度选择部6023选择输出第一推断部6021与第二推断部6022中的一方的车身速度(以下，也将车身速度选择部6023中选择出的推断车身速度记载为VSP)。
第一推断部6021具有加法部602a及除法部602b。加法部602a将左右从动轮速度相加。除法部602b将加法部602a的输出除以2得到的值、即左右从动轮速度的平均值作为VSP1而输出。
第二推断部6022是低通滤波器，将马达旋转速度中的、将考虑了车辆惯性的频段提取出的值作为VSP2而输出。
第一减振控制转矩运算部603基于利用车身速度推断部602推断出的VSP与利用旋转变压器8检测到的马达旋转速度而运算第一减振控制转矩。乘法部603a使VSP与总减速比(减速机构2的减速比×差速齿轮3的减速比)相乘。减法部603b使乘法部603a的输出减去马达旋转速度，提取马达旋转速度所含有的振动成分。高通滤波器603c使减法部603b的输出逐渐减少静差(轮胎滚动半径的计算与实际的偏离所带来的偏差)成分。高通滤波器603c的截止频率设为能够检测出车轮滑移的值(例如，小于1Hz)。增益乘法部603d将通过了高通滤波器603c的振动成分与规定的控制增益K相乘所得的值作为第一减振控制转矩而输出。限幅处理部603e将第一减振控制转矩的上下限值限制在一定范围内。
[对扭转振动抑制效果的提高]
在电动车辆中，当在急加速时阶段性地使马达转矩提高时，驱动轴反复进行扭转与释放而导致转矩传递系统中产生扭转振动。由于电动马达相对于发动机而言转矩响应性更高，因此若扭转振动经由支架传递至车身，特别是在与车身的共振频率重叠时，会导致乘坐舒适感的降低和振动、噪声水平的增大。因此，在以往的电动车辆中，将马达旋转速度与左右驱动轮的平均旋转速度(驱动轮速度)之差提取为扭转振动的振动成分，运算出用于抵消该振动成分的减振控制转矩来修正驾驶员要求驱动转矩。
然而，在从马达旋转速度与驱动轮速度之差求出减振控制转矩的情况下，特别是无法针对低μ路行驶过程中的扭转振动运算出适当的减振控制转矩，无法获得充分的振动抑制效果。以下说明其理由。
一般而言，由于各轮的旋转速度由车轮速传感器检测并向制动器控制器输入，因此控制电动马达的控制器经由CAN通信线从制动器控制器获取驱动轮速度信号。因此，相对于实际的驱动轮速度(传感器检测值)而言，控制器所获取的驱动轮速度产生通信迟延。另一方面，由于马达旋转速度从旋转变压器直接向控制器输入，因此不会产生通信迟延。在此，当在低μ路上产生车轮的滑移时，由于车辆质量与轮胎的表观惯性割裂开，因此表观上的轮胎惯性变小。因此，低μ路上的扭转振动的频率(10～20Hz左右)比高μ路上的扭转振动的频率(5～9Hz左右)高。因此，当在低μ路行驶过程中运算减振制动转矩时，产生马达旋转速度的振动与驱动轮速度的振动的相位偏离，运算出不适当的(相位偏离了的)减振制动转矩。
作为避免上述通信迟延的影响的方法，公知不经由CAN通信线而直接从车轮速传感器输入驱动轮速度的方法、使用高通滤波器从马达旋转速度运算减振控制转矩的方法。然而，前者存在增加电路等成本提高的问题。另外，后者因驱动轮的滑移而在滑移初期运算相位偏离的减振控制转矩，从而导致滑移控制性能降低。图3是使用高通滤波器运算减振控制转矩的情况下的车轮速度、驱动转矩及振动检测值的时序图。在使用高通滤波器的方法中，由于无法判断驱动轮的滑移(＝马达速度的上升)与急加速，因此在滑移初期运算出相对于驱动轮的滑移存在相位偏离的减振控制转矩。因此，马达旋转速度及驱动轮速度不稳定，滑移控制性能降低。
相比之下，在实施例1中，在第一减振控制转矩运算部603中，基于马达旋转速度与从左右从动轮速度推断的车身速度之差运算第一减振控制转矩。由于无论车轮的滑移状态如何车身速度都不发生振动，因此车身速度与马达旋转速度不产生相位偏离。另外，通过从马达旋转速度减去车身速度，能够将加速成分与驱动轮的滑移区别开。因此，无论车轮的滑移状态如何都能够针对扭转振动运算出适当的第一减振控制转矩，能够提高扭转振动的抑制效果。图4是表示以实施例1的从动轮速方式求出减振控制转矩的情况下的扭转振动抑制作用的时序图。在实施例1中，由于能够相对于驱动轮的滑移无相位偏离地检测振动，因此马达旋转速度及驱动轮速度稳定，不会妨碍滑移控制，滑移收敛性能方面优异。此外，由于不受通信延迟的影响，因此能够应用于从制动器控制器9经由CAN通信线11获取左右从动轮速度的现有系统中。因此，不需要增加从车轮速传感器10直接输入从动轮速度的电路等，因此能够抑制系统的复杂化及成本提高。
在此，说明选择VSP1和VSP2中的任一方的理由。如上所述，车轮速传感器10所输出的信号是脉冲信号。图7是表示马达旋转速度(以下记载为Nm)和VSP1、VSP2、VSP的变化的时序图。如图7的细实线所示，在从停车状态起步时，轮胎滚动产生多个脉冲的距离，由于从该脉冲的时间间隔运算速度，故而在确定速度时已经产生实际速度。因此，VSP1突然升高，Nm与左右从动轮的平均旋转速度之差急剧变化。这样，在第一减振控制转矩运算部603中，由于运算与该差的变化相伴的第一减振控制转矩，因此担心减振控制转矩变动而导致冲击。因此，在实施例1中，在极低车速区域中也使用基于分辨率高的Nm推断出的VSP2进行减振控制。
图5是表示实施例1的车身速度选择部中的控制处理的流程图。
在步骤S1中，判断Nm是否小于规定旋转速度A1(以下也记载为A1)，在小于A1时进入步骤S2，选择VSP2，在A1以上时进入步骤S3。在此，规定旋转速度A1是车轮速传感器10能够确定速度的规定速度。
在步骤S3中，判断Nm是否为规定旋转速度A2(以下也记载为A2)以上，在A2以上时进入步骤S4，选择VSP1，在小于A2的情况下返回步骤S1。在此，规定旋转速度A2是比A1大的值，是能够避免控制振荡的规定速度。由此，能够使VSP1与VSP2之间的切换有所滞后，通过抑制控制振荡来确保稳定的减振性能。
在步骤S5中，在切换VSP时，执行顺畅地进行切换的切换控制。以下，对切换控制详细进行说明。
<关于切换控制处理>图6是表示实施例1的切换控制处理的控制框图。在图中，(1/Z)表示的是前次值。切换标志Fmm在出现了从VSP1向VSP2的切换时输出Fmm＝F12，在出现了从VSP2向VSP1的切换时输出Fmm＝F21。
在VSP切换部700中，输出与切换标志Fmm的值对应的切换后VSP。换言之，在Fmm＝F12时，VSP2是切换后VSP，在Fmm＝F21时，VSP1是切换后VSP。
在转变处理开始判断部701中，在判断部701a判断切换标志Fmm的值与前次值是否不一致，在出现了不一致(从F12向F21切换或从F21向F12切换)时输出Fch＝ON，在除此以外的情况下输出Fch＝OFF。
在转变速度决定部702中，在第一差值运算部702a中运算第一差值，第一差值是切换后VSP与前次值输出部708当前输出的VSP的前次值(以下记载为前次VSP)之差。接下来，在限制部702b中，在第一差值未超过预先设定的变化量的最大及最小的限制值的情况下，直接输出第一差值，在超过限制值的情况下，输出限制值。由此，在切换推断出的车身速度时，设定从一方的车身速度向另一方的车身速度转变时的转变速度(转变时的单位时间内的允许变化量)。
在转变中减振性能补偿部703中，在第二差值运算部703a中运算第二差值，第二差值是切换后VSP与切换后VSP前次值之差。接下来，在补偿判断部703b中，在Fch为ON时输出第二差值，在Fch为OFF时输出0。并且，在加法部703c中，输出从转变速度决定部702输出的值与第二差值相加得到的第三差值。由此，即便是在完全切换为切换后VSP之前，也可补偿切换后VSP的变化量，确保减振性能。
在转变处理结束判断部704中，判断第一差值与限制后的第一差值(限制值或第一差值中的任一方)是否一致，在一致时第一差值比限制值小，因此判断为VSP已经追上切换后VSP，输出Fend＝ON，在不一致时是被限制的状态，判断为VSP仍未追上切换后VSP，输出Fend＝OFF。
在转变处理中判断部705中，第一判断部705a在Fch为OFF时输出转变处理中标志Ftra＝1，在Fch为ON时输出后述的第二判断部705b的判断结果。在第二判断部705b中，在Fend为ON时输出0，在Fend为OFF时输出从第一判断部705a输出的值的前次值。换言之，在输出了VSP的切换要求时，暂时输出Ftra＝1，之后，当切换要求结束时，切换为第二判断部705b的判断结果。此时，在Fend为OFF的期间，第二判断部705b的判断结果是1，因此从第一判断部705a继续输出Ftra＝1。之后，当第二判断部705b的判断结果变为0时，由于向第一判断部705a也输出0，因此从第一判断部705a输出Ftr＝0。
在转变中VSP运算部706中，将第三差值与VSP前次值相加。由此，即便是在与VSP的切换相伴的转变过程中，也能够补偿切换后VSP所导致的变化量，并且能够根据经过管理的转变速度输出转变中VSP。
在最终输出判断部707中，基于转变处理中判断部705的判断结果输出切换后VSP与转变中VSP中的任一方。
图7是实施例1的电动车辆起步时的时序图。最初是在车辆停止过程中，处于已选择了VSP2的状态。
当在时刻t1，驾驶员踩下油门进行起步时，Nm包括扭转量在内急剧变化。此时，VSP2通过低通滤波器而缓慢变化。在该时刻，VSP1输出合适的0。
在时刻t2，虽然达到了车轮速传感器10能够检测脉冲信号的车速，但是由于Nm仍然小于A2，因此VSP2为VSP。
当在时刻t3，Nm达到A2，切换标志Fmm从F21切换为F12时，转变处理中标志Ftra从0变化为1。并且，VSP输出从VSP2逐渐接近VSP1的值。
当在时刻t4，VSP与VSP1一致时，转变处理中标志Ftra从1变化为0，输出VSP1作为VSP。由此，切换完全结束。
这样，在切换推断出的车身速度时，即便VSP2与VSP1存在背离，也能够通过考虑切换后的VSP1的变化量并向切换后的VSP1逐渐接近，确保减振性能并实现对驾驶员无违和感的切换。
如以上说明，在实施例1中发挥了以下的作用效果。
(1)一种电动车辆的控制装置，其为利用电动马达1驱动车轮的电动车辆的控制装置，具备：车身速度选择部6023及第一减振控制转矩运算部603(减振控制转矩运算部)，其选择性地输出通过第一推断部6021(第一运算方式)运算出的减振控制转矩和通过第二推断部6022(第二运算方式)运算出的减振控制转矩，第一推断部6021基于车轮速传感器10的信号，第二推断部6022基于除车轮速传感器10的信号之外的其他信号；驱动转矩指令值运算部606(马达转矩指令运算部)，其基于所要求的驱动转矩与减振控制转矩运算驱动电动马达1的马达转矩指令。
因此，能够在从停车进行起步时抑制冲击。
(2)在上述(1)记载的电动车辆的控制装置的基础上，第一推断部6021基于车轮速传感器10的信号运算车身速度的推断值即VSP1。
因此，能够抑制电动马达1与车轮之间的扭转所导致的振动。
(3)在上述(2)记载的电动车辆的控制装置的基础上，第二推断部6022基于电动马达1的马达旋转速度Nm运算车身速度的推断值即VSP2。
即，电动车辆所必须的旋转变压器8的分辨率高，即便在起步时，旋转变压器8也能够高精度地检测旋转速度信息。因此，通过使用马达旋转速度Nm，能够在从停车进行起步时抑制冲击。
(4)在上述(3)记载的电动车辆的控制装置的基础上，车身速度选择部6023在电动马达1的马达旋转速度Nm小于A1(第一阈值)时选择VSP2。
因此，即便是利用车轮速传感器10有可能无法检测的区域，也能够利用旋转变压器8推断VSP2。
(5)在上述(4)记载的电动车辆的控制装置的基础上，车身速度选择部6023在选择了VSP2时，在电动马达的马达旋转速度Nm达到比A1大的A2(第二阈值)以上时，选择VSP1。
因此，能够避免VSP1与VSP2的切换所伴随的控制振荡，并能够在可利用车轮速传感器10推断的状态下使用车轮速传感器10的信号。
(6)在上述(5)记载的电动车辆的控制装置的基础上，车轮速传感器10的信号基于从动轮侧的旋转速度。
因此，无论路面μ如何，都能够针对扭转振动运算出适当的减振控制转矩，能够提高扭转振动的抑制效果。
(7)一种电动车辆的控制系统，其为利用电动马达1驱动车轮的电动车辆的控制系统，具备：车轮速传感器10，其检测车轮速度的信号；车身速度选择部6023及第一减振控制转矩运算部603(减振控制转矩运算部)，其选择性地输出通过第一推断部6021(第一运算方式)运算出的减振控制转矩和通过第二推断部6022(第二运算方式)运算出的减振控制转矩，第一推断部6021(第一运算方式)基于车轮速传感器10的信号，第二推断部6022(第二运算方式)基于除车轮速传感器10的信号之外的其他信号；驱动转矩指令值运算部606(马达转矩指令运算部)，其基于所要求的驱动转矩与减振控制转矩运算驱动电动马达1的马达转矩指令。
因此，能够在从停车进行起步时抑制冲击。
(8)在上述(7)记载的电动车辆的控制系统的基础上，第一推断部6021基于车轮速传感器10的信号运算车身速度的推断值即VSP1，第二推断部6022基于电动马达1的马达旋转速度Nm运算车身速度的推断值即VSP2。
因此，通过使用马达旋转速度Nm，能够抑制从停车进行起步时的冲击，另外能够抑制电动马达1与车轮之间的扭转所导致的振动。
(9)在上述(8)记载的电动车辆的控制系统的基础上，车身速度选择部6023在电动马达1的马达旋转速度Nm小于A1(第一阈值)时选择VSP2。
因此，即便是利用车轮速传感器10有可能无法检测的区域，也能够利用旋转变压器8推断VSP2。
(10)在上述(9)记载的电动车辆的控制系统的基础上，车身速度选择部6023在选择了VSP2时，在电动马达的马达旋转速度Nm达到比A1大的A2(第二阈值)以上时，选择VSP1。
因此，能够避免VSP1与VSP2的切换所伴随的控制振荡，并能够在可利用车轮速传感器10推断的状态下使用车轮速传感器10的信号。
(11)一种电动车辆的控制方法，其为利用电动马达1驱动车轮的电动车辆的控制方法，具备：车轮速传感器10，其检测车轮速度的信号；减振控制转矩运算步骤，其选择性地输出通过第一推断部6021(第一运算方式)运算出的减振控制转矩和通过第二推断部6022(第二运算方式)运算出的减振控制转矩，第一推断部6021(第一运算方式)基于车轮速传感器10的信号，第二推断部6022(第二运算方式)基于除车轮速传感器10的信号之外的其他信号；马达转矩指令运算步骤，其基于所要求的驱动转矩与减振控制转矩运算驱动电动马达1的马达转矩指令。
因此，能够在从停车进行起步时抑制冲击。
(12)在上述(11)记载的电动车辆的控制方法的基础上，第一推断部6021基于车轮速传感器10的信号运算车身速度的推断值即VSP1，第二推断部6022基于电动马达1的马达旋转速度Nm运算车身速度的推断值即VSP2。
因此，通过使用马达旋转速度Nm，能够抑制从停车进行起步时的冲击，另外能够抑制电动马达1与车轮之间的扭转所导致的振动。
(13)在上述(12)记载的电动车辆的控制方法的基础上，减振控制转矩运算步骤在电动马达1的马达旋转速度Nm小于A1(第一阈值)时选择VSP2。
因此，即便是利用车轮速传感器10有可能无法检测的区域，也能够利用旋转变压器8推断VSP2。
(14)在上述(13)记载的电动车辆的控制方法的基础上，减振控制转矩运算步骤在选择了VSP2时，在电动马达的马达旋转速度Nm达到比A1大的A2(第二阈值)以上时，选择VSP1。
因此，能够避免VSP1与VSP2的切换所伴随的控制振荡，并能够在可利用车轮速传感器10推断的状态下使用车轮速传感器10的信号。
(15)在上述(1)记载的电动车辆的控制装置的基础上，以逐渐接近切换后的信号的方式进行VSP1与VSP2之间的切换。
因此，能够抑制基于VSP运算的减振控制转矩的切换所伴随的骤变。
(16)在上述(1)记载的电动车辆的控制装置的基础上，第一及第二运算方式用于运算抑制马达旋转速度Nm变动的减振控制转矩。
因此，能够在从停车进行起步时有效地产生减振控制转矩。
〔实施例2〕接下来，说明实施例2。由于基本结构与实施例1相同，因此说明不同之处。在实施例1中，车身速度选择部6023基于马达旋转速度Nm切换推断车身速度。而在实施例2中，基于利用驱动轮即前左车轮速传感器10FL及前右车轮速传感器10FR检测到的信号的平均值、即驱动轮速度VF切换推断车身速度。图8是表示实施例2的车身速度选择部的控制处理的流程图。步骤S11～S15与实施例1的图5所示的步骤S1～S5实质上相同，不同之处在于，在步骤S11及S13中，使用VF来代替图5的步骤S1及S3的Nm。由此，能够发挥与实施例1同样的作用效果。
(17)在上述(5)记载的电动车辆的控制装置的基础上，车轮速传感器的信号基于驱动轮侧的旋转速度。
因此，能够抑制从停车进行起步时的冲击。
(18)在上述(3)记载的电动车辆的控制装置的基础上，车身速度选择部6023在驱动轮侧的车轮速传感器10的信号VF小于A1(第三阈值)时选择VSP2。
因此，即便是利用车轮速传感器10有可能无法检测的区域，也能够利用旋转变压器8推断VSP2。
(19)在上述(18)记载的电动车辆的控制装置的基础上，车身速度选择部6023在选择了VSP2时，在VF达到比A1大的A2(第二阈值)以上时，选择VSP1。
因此，能够避免VSP1与VSP2的切换所伴随的控制振荡，并能够在可利用车轮速传感器10推断的状态下使用车轮速传感器10的信号。
〔实施例3〕接下来，说明实施例3。由于基本结构与实施例1相同，因此说明不同之处。图9是实施例3的车辆控制器6的控制框图。在实施例1中，采用了仅具备第一减振控制转矩运算部603的结构。而在实施例3中，不同之处在于，不仅具备第一减振控制转矩运算部603，还具备第二减振控制转矩运算部603，且具备选择第一减振控制转矩与第二减振控制转矩中的任一方的选择部605。另外，在实施例1中，车身速度推断部602具备第一推断部6021、第二推断部6022及车身速度选择部6023。而在实施例3中，车身速度推断部602仅具备与实施例1的第一推断部6021相当的车身速度推断部，不具备第二推断部6022及车身速度选择部6023。第一减振控制转矩运算部603相当于权利要求书中记载的第一计算方法，第二减振控制转矩运算部604相当于权利要求书中记载的第二计算方法。
第二减振控制转矩运算部604基于马达旋转速度来运算第二减振控制转矩。乘法部604a使马达旋转速度与－1相乘，使符号反转。高通滤波器604b使乘法器604a的输出逐渐减少规定频率以下的振动成分。高通滤波器604b的截止频率考虑到车身的惯性而设为与车身速度相当的频率(例如1Hz左右)的值。高通滤波器方式减振控制转矩运算部604c基于通过了高通滤波器604b的振动成分来运算第二减振控制转矩。增益乘法部604c-1将通过了高通滤波器604b的振动成分与规定的控制增益K相乘得到的值作为第二减振控制转矩而输出。限幅处理部604c-2将第二减振控制转矩的上下限值限制在一定范围内。
选择部605选择通过第一减振控制转矩运算部603运算出的第一减振控制转矩与通过第二减振控制转矩运算部604运算出的第二减振控制转矩中的一方，并将其作为减振控制转矩而输出。选择部605根据马达旋转速度选择第一减振控制转矩与第二减振控制转矩中的一方。为了简化控制，选择部605在车辆起动时始终选择第一减振控制转矩。
驱动转矩指令值运算部606将通过驾驶员要求驱动转矩运算部601运算出的驾驶员要求驱动转矩与从选择部605输出的减振控制转矩相加，运算出驱动转矩指令值。
图10是表示实施例3的选择部的控制处理的流程图。
在步骤S21中，判断马达旋转速度Nm是否小于规定旋转速度A1，在小于A1时进入步骤S22，选择第二减振控制转矩，在A1以上时进入步骤S23。
在步骤S23中，判断马达旋转速度Nm是否为规定旋转速度A2以上，在A2以上时进入步骤S24，选择第一减振控制转矩，在小于A2的情况下返回步骤S21。在此，规定旋转速度A2是能够避免控制振荡的规定速度。由此，能够使第一减振控制转矩与第二减振控制转矩的切换有所滞后，通过抑制控制振荡而确保稳定的减振性能。
在步骤S25中，在切换减振控制转矩时，执行顺畅地进行切换的切换控制。以下，对切换控制详细进行说明。
<关于切换控制处理>图11是表示实施例3的切换控制处理的控制框图。在附图中，(1/Z)表示的是前次值。切换标志Fmm在出现了从第一减振控制转矩向第二减振控制转矩的切换时输出Fmm＝F12，在出现了从第二减振控制转矩向第一减振控制转矩的切换时输出Fmm＝F21。
在转矩切换部700中，输出与切换标志Fmm的值对应的切换后减振控制转矩。换言之，在Fmm＝F12时，第二减振控制转矩是切换后减振控制转矩，在Fmm＝F21时，第一减振控制转矩是切换后减振控制转矩。
在转变处理开始判断部701中，判断部701a判断切换标志Fmm的值是否与前次值不一致，在出现了不一致(从F12向F21切换或从F21向F12切换)时输出Fch＝ON，在除此之外的情况下输出Fch＝OFF。
在转变速度决定部702中，第一差值运算部702a运算第一差值，第一差值是切换后减振控制转矩与前次值输出部708当前输出的减振控制转矩的前次值(以下记载为前次减振控制转矩)之差。接下来，在限制部702b中，在第一差值未超过预先设定的变化量的最大及最小的限制值的情况下，直接输出第一差值，在超过限制值的情况下，输出限制值。由此，在切换减振控制转矩时，设定从一方的减振控制转矩向另一方的减振控制转矩转变时的转变速度(转变时的单位时间内的允许变化量)。
在转变中减振性能补偿部703中，第二差值运算部703a运算第二差值，第二差值是切换后减振控制转矩与切换后减振控制转矩前次值之差。接下来，补偿判断部703b在Fch为ON时输出第二差值，在Fch为OFF时输出0。并且，加法部703c输出从转变速度决定部702输出的值与第二差值相加得到的第三差值。由此，即便是在完全切换为切换后减振控制转矩之前，也可补偿切换后减振控制转矩的变化量，确保减振性能。
在转变处理结束判断部704中，判断第一差值与限制后的第一差值(限制值或第一差值中的任一方)是否一致，在一致时第一差值比限制值小，因此判断为减振控制转矩已经追上切换后减振控制转矩，输出Fend＝ON，在不一致时是被限制的状态，判断为减振控制转矩仍未追上切换后减振控制转矩，输出Fend＝OFF。
在转变处理中判断部705中，第一判断部705a在Fch为OFF时输出转变处理中标志Ftra＝1，在Fch为ON时输出后述的第二判断部705b的判断结果。第二判断部705b在Fend为ON时输出0，在Fend为OFF时输出从第一判断部705a输出的值的前次值。换言之，在输出了减振控制转矩的切换要求时，暂时输出Ftra＝1，之后，当切换要求结束时，切换为第二判断部705b的判断结果。此时，由于在Fend为OFF的期间，第二判断部705b的判断结果是1，因此继续从第一判断部705a输出Ftra＝1。之后，当第二判断部705b的判断结果变为0时，由于向第一判断部705a也输出0，因此从第一判断部705a输出Ftr＝0。
在转变中减振控制转矩运算部706中，使第三差值与减振控制转矩前次值相加。由此，即便是在与减振控制转矩的切换相伴的转变过程中，也能够补偿切换后减振控制转矩所导致的变化量，并且能够根据经过管理的转变速度输出转变中减振控制转矩。
在最终输出判断部707中，基于转变处理中判断部705的判断结果，输出切换后减振控制转矩与转变中减振控制转矩中的任一方。
图12是表示实施例3的切换控制处理的时序图。最初处于R挡下的行驶中，是选择了第二减振控制转矩的状态。
当在时刻t1，切换标志Fmm从F12切换为F21时，转变处理中标志Ftra从0变为1。并且，减振控制转矩输出从第二减振控制转矩逐渐接近第一减振控制转矩的值。
当在时刻t2，减振控制转矩与第一减振控制转矩一致时，转变处理中标志Ftra从1变为0，输出第一减振控制转矩作为减振控制转矩。由此，切换完全结束。
这样，在切换减振控制转矩时，即便第一减振控制转矩与第二减振控制转矩存在背离，也能够通过考虑切换后的减振控制转矩的变化量并逐渐接近切换后的减振控制转矩，确保减振性能并实现对驾驶员无违和感的切换。
〔实施例4〕接下来，说明实施例4。由于基本结构与实施例1相同，因此仅说明不同之处。图13是实施例4的车辆控制器6的控制框图。在实施例1中，第二推断部6022输出使马达旋转速度Nm通过低通滤波器后的值。而在实施例4中，不同之处在于，设置了检测电动车辆的前后加速度的前后加速度传感器6020，以此来代替检测马达旋转速度Nm。另外，在第二推断部6022a中，对检测到的前后加速度信号(以下也记载为Gx)进行积分(相当于图13中的1/s)，运算出VSP2。由此，即便在从难以获得车轮速传感器10的分辨率的停车进行起步时，也能够利用前后加速度传感器6020高精度地检测VSP2，可得到与实施例1同样的作用效果。
(20)在上述(2)记载的电动车辆的控制装置的基础上，第二推断部6022基于车辆的前后加速度传感器6020的信号运算车身速度的推断值VSP2。
因此，由于基于相位早的传感器值推断车身速度，因此能够以高精度执行起步时的减振控制。
〔实施例5〕接下来，说明实施例5。由于基本结构与实施例1相同，因此仅说明不同之处。图14是实施例5的车辆控制器6的控制框图。在实施例1中，第二推断部6022输出使马达旋转速度Nm通过低通滤波器后的值。而在实施例5中，不同之处在于，代替马达旋转速度Nm，使用基于驾驶员要求驱动转矩的车辆加速度模型来运算VSP2。在第二推断部6022b中，将驾驶员要求驱动转矩转换为车辆前后方向力Fd，基于Fd通过运动方程式运算VSP2。若将电动车辆的重量设为W，则电动车辆产生的加速度是Fd/W。通过对此进行积分(相当于图14中的1/s)来运算VSP2。由此，即便在从难以获得车轮速传感器10的分辨率的停车进行起步时，也能够利用驾驶员要求驱动转矩高精度地检测VSP2，可得到与实施例1同样的作用效果。
(21)在上述(2)记载的电动车辆的控制装置的基础上，第二推断部6022基于通过运动方程式推断出的车辆加速度模型来运算车身速度的推断值VSP2。
因此，能够根据相位早的驾驶员要求驱动转矩推断车身速度，能够以高精度执行起步时的减振控制。
以上基于实施例对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明的具体结构并不局限于实施例示出的结构，不脱离发明主旨的范围内的设计变更等也都包含于本发明。另外，在能够解决上述技术问题中的至少一部分的范围或者发挥技术效果中的至少一部分的范围内，能够对权利要求书及说明书中记载的各构成要素进行任意组合或者省略。
例如，在实施例中，以电动车辆为例进行了说明，但即便是具备发动机与电动马达两方的混合动力车辆也能够应用本发明。另外，在实施例中，在运算第一减振控制转矩时，基于从动轮侧的旋转速度进行运算，但也可以基于驱动轮侧的旋转速度进行运算。
本申请基于2015年10月9日申请的日本专利申请第2015-200697号主张优先权。2015年10月9日申请的日本专利申请第2015-200697号的包括说明书、权利要求书、说明书附图以及说明书摘要在内的全部公开内容被通过参照的方式整体整合于本申请中。
附图标记说明
FL、FR前轮(驱动轮)；RL、RR后轮(从动轮)；1电动马达；2减速机构；3差速齿轮；4驱动轴；5逆变器；6车辆控制器；7油门开度传感器；8旋转变压器；9制动器控制器；10车轮速传感器；11 CAN通信线(通信装置)；601驾驶员要求驱动转矩运算部；602车身速度推断部；603第一减振控制转矩运算部；604第二减振控制转矩运算部；605选择部；606驱动转矩指令值运算部；6023车身速度选择部；6020前后加速度传感器；6021第一推断部；6022第二推断部；6022a第二推断部；6022b第二推断部；6023车身速度选择部。

Claims (7)

1.一种电动车辆的控制装置，该控制装置是利用电动马达驱动车轮的电动车辆的控制装置，其特征在于，具备：
减振控制转矩运算部，其选择性地输出第一减振控制转矩和第二减振控制转矩，所述第一减振控制转矩是通过第一运算方式运算出的，所述第二减振控制转矩是通过第二运算方式运算出的；
马达转矩指令运算部，其基于所要求的驱动转矩与选择性地输出的所述第一减振控制转矩或所述第二减振控制转矩，运算驱动所述电动马达的马达转矩指令；
所述第一运算方式是基于根据从动轮侧的车轮速传感器的脉冲信号运算出的车身速度的推断值、与对所述电动马达的旋转速度进行检测的马达旋转速度传感器的信号之间的差值的方式，
所述第二运算方式是基于根据所述马达旋转速度传感器的信号或车辆加速度运算出的车身速度的推断值、与所述马达旋转速度传感器的信号之间的差值的方式，
所述减振控制转矩运算部在所述电动马达的旋转速度小于第一阈值时输出所述第二减振控制转矩。
2.如权利要求1所述的电动车辆的控制装置，其特征在于，
所述减振控制转矩运算部在正在输出所述第二减振控制转矩时，在所述电动马达的旋转速度达到比所述第一阈值大的第二阈值以上时，输出所述第一减振控制转矩来代替所述第二减振控制转矩。
3.如权利要求2所述的电动车辆的控制装置，其特征在于，
所述第二运算方式基于所述电动车辆的前后加速度传感器的信号运算车身速度的推断值。
4.如权利要求2所述的电动车辆的控制装置，其特征在于，
所述第二运算方式基于通过运动方程式推断出的车辆加速度模型运算车身速度的推断值。
5.一种电动车辆的控制系统，该控制系统是利用电动马达驱动车轮的电动车辆的控制系统，其特征在于，具备：
权利要求1-4中任一项所述的电动车辆的控制装置；
车轮速传感器，其检测车轮速度；
要求驱动转矩运算部，其运算所述电动车辆所要求的驱动转矩。
6.一种电动车辆的控制方法，该控制方法是利用电动马达驱动车轮的电动车辆的控制方法，其特征在于，具备：
减振控制转矩运算步骤，其选择性地输出第一减振控制转矩和第二减振控制转矩，所述第一减振控制转矩是通过第一运算方式运算出的，所述第二减振控制转矩是通过第二运算方式运算出的；
马达转矩指令运算步骤，其基于所述电动车辆所要求的驱动转矩与选择性地输出的所述第一减振控制转矩或所述第二减振控制转矩，运算驱动所述电动马达的马达转矩指令；
所述第一运算方式是基于根据从动轮侧的车轮速传感器的脉冲信号运算出的车身速度的推断值、与对所述电动马达的旋转速度进行检测的马达旋转速度传感器的信号之间的差值的方式，
所述第二运算方式是基于根据所述马达旋转速度传感器的信号或车辆加速度运算出的车身速度的推断值、与所述马达旋转速度传感器的信号之间的差值的方式，
所述减振控制转矩运算步骤在所述电动马达的旋转速度小于第一阈值时输出所述第二减振控制转矩。
7.如权利要求6所述的电动车辆的控制方法，其特征在于，
所述减振控制转矩运算步骤在正在输出所述第二减振控制转矩时，在所述电动马达的旋转速度达到比所述第一阈值大的第二阈值以上时，输出所述第一减振控制转矩来代替所述第二减振控制转矩。
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