CN113286731A - 电动机控制装置 - Google Patents

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CN113286731A
CN113286731A CN201980085235.6A CN201980085235A CN113286731A CN 113286731 A CN113286731 A CN 113286731A CN 201980085235 A CN201980085235 A CN 201980085235A CN 113286731 A CN113286731 A CN 113286731A
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水口博贵
小久保聪
大井阳一
稻垣智纪
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Aishin Co Ltd
Aisin Co Ltd
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Aisin Co Ltd
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Abstract

实施方式涉及的电动机控制装置包括：第1扭矩计算部，其基于作为电动机轴的旋转角度的电机角度、和作为减振器下游侧的变速器的变速器轴的旋转角度的轴角之间的差值，计算电动机轴根据发动机扭矩的波动产生的第1扭转扭矩；第1防振扭矩计算部，其基于第1扭转扭矩及表示发动机的驱动状态的驱动状态值，计算用于对电动机轴的振动进行防振而使电动发电机输出的第1防振扭矩；以及电机扭矩指令输出部，其基于第1防振扭矩，输出发给电动发电机的电机扭矩指令值。

Description

电动机控制装置
技术领域
本发明的实施方式涉及一种电动机控制装置。
背景技术
以往，已知有车辆，其包括：作为动力源的发动机及电动发电机；变速器，其以所选择的变速比将基于发动机的发动机扭矩及电动发电机的电机扭矩中的至少一方的驱动扭矩传递至车轮侧；以及减振器，其降低发动机的曲柄轴的振动。另外，已知有如下技术：通过输出与减振器因发动机的振动(扭矩波动)而产生的扭转扭矩反相的电机扭矩，来抵消减振器的扭转扭矩，由此降低根据减振器的扭转扭矩而在传动轴等产生的振动。
专利文献1:日本特开2013-169953号公报
发明内容
但是，在上述的车辆的情况下，有时会因减振器之外产生的扭转扭矩，而使传动轴振动(共振)。例如，电动发电机的电动机轴经由变速器对传动轴进行扭矩传递。因此，有可能存在如下情况：因发动机的曲柄轴的振动(扭矩波动)，对电动机轴产生扭转扭矩，由此传动轴通过因该扭转扭矩引起的振动而共振，进而产生较大振动。
因此，实施方式所要解决的技术问题之一是，提供一种能够降低在电动发电机的电动机轴产生的扭转扭矩，其结果能够降低传动轴的振动(共振)的电动机控制装置。
本发明的实施方式涉及的电动机控制装置，例如，包括：作为动力源的发动机及电动发电机；变速器，其以所选择的変速比，将基于所述发动机的曲柄轴的发动机扭矩、以及所述电动发电机的电动机轴的电机扭矩中的至少一方的驱动扭矩传递至车轮側；以及减振器，其设置于所述发动机和所述变速器之间，并通过弹性部件降低所述曲柄轴的振动。此外，电动机控制装置包括：第1扭矩计算部，其基于作为所述电动机轴的旋转角度的电机角度、和作为所述减振器下游侧的所述变速器的变速器轴的旋转角度的轴角之间的差值，计算所述电动机轴根据所述发动机扭矩的波动产生的第1扭转扭矩；第1防振扭矩计算部，其基于所述第1扭转扭矩及表示所述发动机的驱动状态的驱动状态值，计算用于对所述电动机轴的振动进行防振而使所述电动发电机输出的第1防振扭矩；以及电机扭矩指令输出部，其基于所述第1防振扭矩，输出发给所述电动发电机的电机扭矩指令值。根据该结构，例如能够通过第1防振扭矩降低作为在电动机轴产生的振动的起因的第1扭转扭矩，其结果能够降低传动轴的振动(共振)。
另外，实施方式涉及的电动机控制装置，例如，还包括：第2扭矩计算部，其基于作为所述曲柄轴的旋转角度的曲柄角和所述轴角之间的差值，计算所述减振器根据所述发动机扭矩的波动产生的第2扭转扭矩；以及第2防振扭矩计算部，其基于所述第2扭转扭矩及所述发动机的所述驱动状态值，计算用于对所述减振器的振动进行防振而使所述电动发电机输出的第2防振扭矩。此外，所述电机扭矩指令输出部可以根据所述发动机的转速，基于所述第1防振扭矩及所述第2防振扭矩中的至少一方，输出发给所述电动发电机的电机扭矩指令值。根据该结构，例如能够通过第2防振扭矩降低作为在减振器产生的振动的起因的第2扭转扭矩。此时，在传动轴的基于发动机状態(转速)的振动(共振)中作为最主要的振动源，可能为减振器或电动机轴。因此，根据发动机的转速分别灵活使用第1防振扭矩及第2防振扭矩，由此能够更有效地降低传动轴的振动(共振)。
另外，实施方式涉及的电动机控制装置的所述电机扭矩指令输出部，例如可以根据所述发动机的转速，获取所述第1防振扭矩及所述第2防振扭矩的切换增益，并输出基于根据所述切换增益的所述第1防振扭矩的所述电机扭矩指令值、以及基于根据所述切换增益的所述第2防振扭矩的所述电机扭矩指令值。根据该结构，根据发动机转速使第1防振扭矩及第2防振扭矩的大小变化，由此能够有效降低基于发动机的状态(转速)变化的传动轴的共振(振动)。
另外，实施方式涉及的电动机控制装置的所述驱动状态值例如可以基于所述发动机的转速及所述发动机的负载率决定。根据该结构，例如能够计算更能反映作为在传动轴产生的振动(共振)的起因的发动机的驱动状态的防振扭矩，进而能够更有效地降低传动轴的振动(共振)。
另外，实施方式涉及的电动机控制装置的所述电机扭矩指令输出部，例如可以在设置于所述发动机和所述变速器之间的离合器处于将所述曲柄轴与所述变速器轴连接的连接状态时，输出所述电机扭矩指令值；在所述离合器处于断开所述曲柄轴与所述变速器轴的连接的断开状态时，或者在所述离合器处于连接状态时未进行使所述车辆加速的加速操作的情况下，输出使所述电机扭矩为零的所述电机扭矩指令值。根据该结构，例如根据曲柄轴的振动是否是经由离合器传递至车轮侧，能够切换是否产生用于降低传动轴的振动(共振)的影响的电机扭矩。
附图说明
图1为示例性且示意性地表示包括实施方式涉及的电动机控制装置的车辆的驱动系统的结构的框图。
图2为示例性且示意性地表示在实施方式中需要考虑的作为在传动轴产生的扭矩的波动(振动)的起因的减振器共振及电动机轴共振的位置的图。
图3为示例性且示意性地表示实施方式涉及的电动机控制装置具有的功能模块组的框图。
图4为示例性且示意性地表示发动机的转速、以及与根据发动机负载率变化的曲柄轴的扭矩波动(振动)对应地变化的防振扭矩的扭矩增益的转变的说明图。
图5为表示实施方式涉及的电动机控制装置中在传动轴产生的扭矩的波动(振动)的图，且为示例性且示意性地表示在进行了施加与减振器的振动对应的防振扭矩的控制时的、传动轴的扭矩波动的变化的情况的说明图。
图6为表示实施方式涉及的电动机控制装置中在传动轴产生的扭矩的波动(振动)的图，且为示例性且示意性地表示在进行了施加与电动机轴的振动对应的防振扭矩的控制时的、传动轴的扭矩波动的变化的情况的说明图。
图7为示例性且示意性地表示在实施方式涉及的电动机控制装置中，在使用了与减振器的振动对应的防振扭矩的控制、和使用了与电动机轴的振动对应的防振扭矩的控制之间进行切换时的、每一档位的发动机转速和切换增益之间的关系的说明图。
图8为示例性且示意性地表示在使用图7的切换增益执行防振扭矩的切换控制时的、传动轴的扭矩的波动的说明图。
图9为示例性且示意性地表示在实施方式涉及的电动机控制装置中，在使用了与减振器的振动对应的防振扭矩的控制、和使用了与电动机轴的振动对应的防振扭矩的控制之间进行切换时的、每一档位的发动机转速和切换增益之间的其它关系的说明图。
图10为示例性地表示实施方式涉及的电动机控制装置执行的一系列的处理的流程图。
具体实施方式
下面，公开本发明的示例性的实施方式。以下记述的实施方式的结构以及该结构所带来的作用、结果、及效果只不过是一个示例。本发明能够通过以下实施方式中公开的结构以外的结构实现，进而能够获得基于基本结构的各种效果及衍生出的效果中的至少一种。
图1为示例性且示意性地表示包括实施方式涉及的电动机控制装置10的车辆V的驱动系统100的结构的框图。
如图1所示，实施方式涉及的车辆V的驱动系统100包括发动机12、电动发电机14、变速器16、减振器18、离合器20、以及电动机控制装置10。
发动机12及电动发电机14为车辆V的动力源。发动机12根据发动机ECU(未图示)的控制输出发动机扭矩，来使曲柄轴22旋转。相同地，电动发电机14根据电动机控制装置10的控制输出电机扭矩，来使电动机轴24旋转。
变速器16以所选择的变速比，将基于发动机12的曲柄轴22的发动机扭矩及电动发电机14的电动机轴24的电机扭矩中的至少一方的驱动扭矩传递给车轮W侧。驱动扭矩经由传动轴26传递给车轮W侧。
减振器18为降低(吸收)曲柄轴22的振动(发动机扭矩的波动)的扭矩波动吸收装置。减振器18具有与普通的减振器相同的弹性部件，其根据发动机扭矩的波动，产生减振器扭矩。
离合器20设置于发动机12(减振器18)和变速器16之间，在发动机12的曲柄轴22与变速器16的变速器轴28的连接和断开之间进行切换。离合器20在其处于将曲柄轴22和变速器轴28连接的连接状态时，实施曲柄轴22和变速器轴28之间的扭矩(的至少一部分)的传递。另外，离合器20在其处于断开曲柄轴22和变速器轴28连接的断开状态时，断开减振器18和配置于该减振器18的下游侧的变速器16的变速器轴28之间的扭矩的传递。
电动机控制装置10例如为作为具备处理器或存储器等的微处理器而构成的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)。电动机控制装置10通过将作为指令值的电机扭矩指令值发给电动发电机14，来控制电动发电机14的电机扭矩。
电动机控制装置10能够将设置于车辆V的各种传感器利用于控制中。在图1所示的示例中，作为各种传感器举例有：曲柄角传感器30、电机角度传感器32、轴角传感器34、油门踏板位置传感器36、行程传感器38、以及变速杆位置传感器40等。
曲柄角传感器30检测作为曲柄轴22的旋转角度的曲柄角。电机角度传感器32检测作为电动机轴24的旋转角度的电机角度。轴角传感器34检测作为变速器16的变速器轴28的旋转角度的轴角。
油门踏板位置传感器36通过检测例如油门踏板等，进行使车辆V加速的加速操作的加速操作部(未图示)的操作量(踩踏量、操作位置)等，来检测驾驶员是否进行加速操作。行程传感器38通过检测如离合器踏板等，用于操作离合器20的离合器操作部(未图示)的操作量(踩踏量、操作位置)等，来检测离合器20处于连接状态或者断开状态。变速杆位置传感器40检测变速器16中当前被设定的变速级(档位)。
但是，在设置有如实施方式涉及的减振器18那样的普通的减振器的结构中，因发动机12(曲柄轴22)的扭矩波动(振动)而在减振器18产生扭转扭矩，由此有可能使该减振器18振动。已知有如下技术：此时，通过输出与在减振器18产生的扭转扭矩反相的电机扭矩，来抵消减振器18的扭转扭矩，进而降低振动。
但是，在车辆V的驱动系统100的情况下，传动轴26有时会因在减振器18之外产生的扭转扭矩而振动(共振)。例如，电动发电机14的电动机轴24经由变速器16对传动轴26进行扭矩传递。因此，有可能存在如下情况：因发动机12的曲柄轴22的振动(扭矩波动)，在电动机轴24产生扭转扭矩，由此传动轴通过因该扭转扭矩引起的振动而共振，进而产生较大振动。
图2为表示在传动轴26产生的扭矩的波动(振动)的图。在图2中，在发动机12转速的低区域产生的扭矩波动为，通过因减振器18的扭转扭矩而引起的振动在传动轴26出现的减振器共振M。另外，在发动机12转速的高区域产生扭矩波动为，通过因电动机轴24的扭转扭矩而引起的振动在传动轴26出现的轴共振S。如上所述，通过施加与在减振器18产生的扭转扭矩反相的电机扭矩，能够降低主要在发动机12转速的低域侧产生的减振器共振M。即，能够通过抵消减振器18的扭转扭矩，来降低减振器18的振动。另一方面，因为发动机12的转速越高振动越小，因此以往没有考虑主要在发动机12转速的高域侧产生的轴共振S。但是，根据驱动系统100的结构，轴共振S的位置有可能会转移到转速低的区域侧，而例如进入防振对象区域(在车辆V的一般行走中常用的发动机转速的区域)。轴共振S的位置根据车辆V的结构，例如变速器16结构或刚度、惯性等各种要素变化。由此，在本实施方式中，着眼于轴共振S，通过降低该轴共振来抑制车辆V自身的振动，由此实现乘坐舒适性的提高。具体地，通过计算电动机轴24的扭转扭矩，并在电动发电机14产生能够抵消该扭转扭矩的防振扭矩，来降低电动机轴24的扭矩波动(振动)，其结果降低传动轴26中轴共振S的产生。
图3为示例性且示意性地表示实施方式涉及的电动机控制装置10具有的功能模块组的框图。
如图3所示，电动机控制装置10包括防振与否判断部42、轴扭矩计算部44(可称为第1扭矩计算部)、第1增益计算部46、第1防振扭矩计算部48、减振器扭矩计算部50(可称为第2扭矩计算部)、第2增益计算部52、第2防振扭矩计算部54、切换增益计算部56、防振扭矩计算部58、滤波处理部60、指令扭矩决定部62、以及驱动控制部64等。在实施方式中，这些功能模块组的一部分或全部也可以通过专用硬件(电路)实现。此外，在本实施方式中，也可以将切换增益计算部56、防振扭矩计算部58、滤波处理部60、指令扭矩决定部62、以及驱动控制部64统称为“电机扭矩指令输出部”。
另外，如图3所示，电动机控制装置10包括第1增益对应图66，作为第1增益计算部46参照的数据。另外，作为第2增益计算部52参照的数据，包括第2增益对应图68。
防振与否判断部42基于油门踏板位置传感器36及行程传感器38的检测結果，判断是否输出电机扭矩，该电机扭矩用于通过抵消作为减振器18的振动起因的减振器扭矩以及作为电动机轴24的振动起因的轴扭矩来降低传动轴26的振动(共振)。此外，在以下的说明中，用于降低传动轴26的振动的电机扭矩有时会表现为防振扭矩。
例如，在离合器20处于断开状态时，或者虽然离合器20处于连接状态但未进行加速操作时(油门踏板为未被踩踏状态时)等，发动机扭矩的波动并不传递至传动轴26侧，因此无需输出防振扭矩。因此，在这种情况下，防振与否判断部42将无需输出防振扭矩的主旨通知给指令扭矩决定部62，以使防振扭矩为零。此外，在驱动系统100仅由电动发电机14的电机扭矩驱动时，发动机12停止，并且发动机扭矩的波动并不传递至传动轴26侧，因此无需输出防振扭矩。防振与否判断部42能够基于来自统一控制发动机12及电动发电机14的未图示的混合ECU等的信号，执行该判断。
另一方面，在离合器20处于连接状态，且进行加速操作时，发动机扭矩的波动传递至传动轴26侧，因此需要通过防振扭矩降低振动。因此，在这种情况下，防振与否判断部42将需要输出防振扭矩的主旨通知给指令扭矩决定部62，以输出用于抵消减振器扭矩及轴扭矩的防振扭矩。
轴扭矩计算部44基于轴角传感器34及电机角度传感器32的检测结果，计算(估算)电动机轴24产生的轴扭矩Ts(第1扭转扭矩)。在将作为轴角传感器34的检测结果的变速器轴28的轴角设为θ1，将作为电机角度传感器32的检测结果的电机角度设为θ2时，电动机轴24的扭转角能够基于轴角θ1和电机角度θ2的差值计算。并且，在将电动机轴24的弹簧常数设为Ks时，轴扭矩Ts能够通过Ts＝Ks(θ1-θ2)计算。
第1增益计算部46计算第1防振扭矩计算部48中在决定电动机轴24的防振扭矩(第1防振扭矩)时使用的第1增益Gs(轴扭矩增益)。在发动机12(曲柄轴22)产生的振动的大小根据发动机12的转速及发动机12的负载率变化。例如，如图4所示，发动机12的负载率越大，发动机12(曲柄轴22)的振动越大。其结果，电动机轴24的振动(扭矩波动)也变大，由此为了防振需要较大的防振扭矩。相反地，发动机12的负载率小，则发动机12(曲柄轴22)的振动变小。即，电动机轴24的振动(扭矩波动)也变小，由此为了防振而需要的防振扭矩较小也可。如图4所示，发动机12的转速、负载率、和扭矩增益的关系能够通过事先的实验等计算，例如能够使其对应图化，并存储于第1增益对应图66。发动机12的转速从发动机转速获取部70中获取。发动机转速获取部70例如可以基于曲柄角传感器30的检测结果估算并获取发动机12的转速，也可以通过专用传感器检测并获取转速。另外，在电动发电机14和发动机12动力连接时，发动机转速获取部70还可以从电动发电机14的转速获取发动机12的转速。另外，例如能够参照油门踏板位置传感器36的检测结果、以及将通过事先的实验等获取的负载率和油门踏板的踩踏量(油门踏板位置)相对应的对应图，来估算发动机12的负载率。另外，虽然省略了图示，也能够基于检测发动机12的节气门开度的节气门传感器的检测结果、或来自发动机ECU的信息，估算发动机12的负载率。此外，已知，存在发动机12的转速越高，传动轴26的振动(共振)越小的倾向。因此，如图4所示，也可以将对应图设定成，发动机12的转速例如超过定值则使扭矩增益减少。此外，扭矩增益能够表现为表示发动机12的驱动状态的驱动状态值。
第1防振扭矩计算部48将第1防振扭矩Tm1，基于由轴扭矩计算部44计算出的轴扭矩Ts和由第1增益计算部46计算出的第1增益Gs(驱动状态值)之间的相乘(Tm1＝Ts×Gs)计算。此外，在电动机轴24的防振中使用同相位的防振扭矩，因此第1防振扭矩Tm1为“+(正数)”。
减振器扭矩计算部50基于曲柄角传感器30及轴角传感器34的检测结果，计算(估算)由减振器18产生的减振器扭矩Td(第2扭转扭矩)。在将作为曲柄角传感器30的检测结果的曲柄角设为θ3，将变速器轴28的轴角设为θ1时，减振器18的扭转角能够基于曲柄角θ3和轴角θ1的差值计算。并且，在减振器18的弹性部件的弹簧常数设为Kd时，减振器扭矩Td能够通过Td＝Kd(θ3-θ1)计算。
第2增益计算部52计算第2防振扭矩计算部54中在决定减振器18的防振扭矩(第2防振扭矩)时使用的第2增益Gd(减振器扭矩增益)。如上所述，在发动机12(曲柄轴22)产生的振动的大小根据发动机12的转速及发动机12的负载率变化。因此，通过在第2增益对应图68中预先存储与图4所示的对应图相同的、减振器18用的对应图，能够计算与发动机12的负载率对应的第2增益Gd(减振器扭矩增益)，该发动机12的负载率能够基于由发动机转速获取部70获取的发动机12的转速及油门踏板位置传感器36的检测结果估算。
第2防振扭矩计算部54将第2防振扭矩Tm2，基于由减振器扭矩计算部50计算出的减振器扭矩Td和由第2增益计算部52计算出的第2增益Gd(驱动状态值)之间的相乘(Tm2＝-Td×Gd)计算。此外，如上所示，在减振器18的防振中使用反相的防振扭矩，因此第2防振扭矩Tm2被赋予“-(负数)”。
然而，如图2所示，传动轴26的扭矩波动(振动)根据发动机12的转速其最主要的共振不同。图5为示例性且示意性地表示在假设仅减振器18振动时对驱动系统100进行驱动，由此传动轴26振动(共振)时，在进行了施加与减振器18对应的第2防振扭矩Tm2的控制时的、传动轴26的扭矩波动的变化的情况的说明图。以双点画线表示的扭矩波动T0为表示未施加上述的第2防振扭矩Tm2时的扭矩波动(未进行控制的波动)的示例。另一方面，以点画线表示的扭矩波动T2为表示施加了第2防振扭矩Tm2时的扭矩波动(进行了控制的波动)的示例。如图5所示，在发动机12转速的低区域(例如，低于转速A的区域)中，出现了与减振器18的振动对应的防振效果，由此降低了传动轴26的振动。另一方面，在转速A以上的高域侧，虽然传动轴26的振动有所降低，但并未充分降低，可能成为车辆V的乘坐舒适性恶化的原因。
图6为示例性且示意性地表示在假设仅电动机轴24振动时对驱动系统100进行驱动，由此传动轴26振动(共振)时，在进行了施加与电动机轴24对应的第1防振扭矩Tm1的控制时的、传动轴26的扭矩波动的变化的情况的说明图。以双点画线表示的扭矩波动T0为表示未施加上述的第1防振扭矩Tm1时的扭矩波动(未进行控制的波动)的示例。另一方面，以虚线表示的扭矩波动T1为表示施加了第1防振扭矩Tm1时的扭矩波动(进行了控制的波动)的示例。如图6所示，在发动机12转速的高区域(例如，转速A以上的区域)中，出现了与电动机轴24的振动对应的防振效果，由此降低了传动轴26的振动。另一方面，在低于转速A的低域侧，传动轴26的振动恶化，而与未控制时相比振动变大。即，可能成为车辆V的乘坐舒适性恶化的原因。
因此，通过根据发动机12的转速切换防振对象，能够在发动机12转速的全区域有效防振。由此，本实施方式的电动机控制装置10包括切换增益计算部56。切换增益计算部56例如基于从发动机转速获取部70获取的发动机12的转速，计算切换增益。例如，切换增益计算部56基于从变速杆位置传感器40获取的档位信息Sh及从发动机转速获取部70获取的发动机12的转速Ne，计算用于决定最主要地执行与减振器18的振动对应的防振控制及与电动机轴24的振动对应的防振控制中的一方的切换增益G1、G2(G1＝f(Ne，Sh)，G2＝f(Ne，Sh))。
图7为示例性且示意性地表示在电动机控制装置10中，在使用了与减振器18的振动对应的防振扭矩的控制、和使用了与电动机轴24的振动对应的防振扭矩的控制之间进行切换时的、每一档位的发动机转速和切换增益之间的关系的说明图。图7例如为表示变速器16的档位为“第5档”时的切换模式的图。在图7的情况下，将以点画线表示的切换增益G2(5)例如设为“1”，以在发动机12转速的低域侧最大限度地实施与减振器18的振动对应的防振控制。另一方面，此时，将以实线表示的切换增益G1(5)设为“0”，以不实施与电动机轴24振动对应的防振控制。并且，在档位为“第5档”时在达到通过事先的实验等规定的发动机12的转速A的情况下，使减振器18的防振控制用的切换增益G2(5)递减。另外，使电动机轴24的防振控制用的切换增益G1(5)递增。并且，在档位为“第5档”时在达到通过事先的实验等规定的发动机12的转速B的情况下，完全从减振器18的防振控制用的切换增益G2(5)切换至电动机轴24的防振控制用的切换增益G1(5)。
返回图3，防振扭矩计算部58基于由第1防振扭矩计算部48计算出的第1防振扭矩Tm1(电动机轴24的防振用的扭矩)、由第2防振扭矩计算部54计算出的第2防振扭矩Tm2(减振器18的防振用的扭矩)、以及由切换增益计算部56计算出的切换增益G1、G2，计算与发动机12的转速对应的扭矩指令值Tm。即，扭矩指令值Tm能够通过Tm＝Tm1×G1+Tm2×G2计算。
滤波处理部60对防振扭矩计算部58的计算结果实施滤波处理，来抽取与基于发动机12的点火引爆的脉动频率对应的振动分量。滤波处理部60首先计算发动机12的脉动频率fe。脉动频率fe能够基于通过发动机转速获取部70等能够获取的发动机12的转速Ne、发动机12的气缸数n、以及发动机12的冲程次数c，通过fe＝Ne×n/60×c计算。此外，气缸数n及冲程次数c相对于发动机12为固定值，因此脉动频率fe根据转速而变化。滤波处理部60计算将与当前发动机12的转速对应的脉动频率fe作为通过带宽的带通滤波器F(s)。并且，滤波处理部60通过将计算出的带通滤波器F(s)适用于由防振扭矩计算部58计算出的扭矩指令值Tm，来执行由电动发电机14的性能或目标防振功能决定的上下限处理。即，决定适合电动发电机14的实际扭矩指令值Tm_bpf(Tm_bpf＝F(s)×Tm)。
指令扭矩决定部62基于防振与否判断部42的判断结果，对驱动控制部64输出电机扭矩指令值Tm_req。即，基于是否需要输出用于降低传动轴26的振动(共振)的电机扭矩的判断结果，在需要降低振动(共振)时，基于作为通过滤波处理部60的结果而获得的实际扭矩指令值Tm_bpf，向驱动控制部64输出电机扭矩指令值Tm_req。因此，指令扭矩决定部62在适当的时刻输出电机扭矩指令值Tm_req，以使电动发电机14在功能范围内工作。并且，驱动控制部64根据电机扭矩指令值Tm_req驱动电动发电机14。
在图8中，以双点画线表示在不执行防振控制时的传动轴26的扭矩波动T0，以虚线表示在执行仅对电动机轴24的防振控制时的传动轴26的扭矩波动T1，以点画线表示在执行仅对减振器18的防振控制时的传动轴26的扭矩波动T2。此外，以实线表示在进行了根据切换增益计算部56的切换增益的切换控制时的传动轴26的扭矩波动T。如图8所示，在防振控制中，根据通过执行切换控制而决定的电机扭矩指令值Tm_req在电动发电机14产生防振控制扭矩，由此在低于发动机12转速A的区域中，与减振器18的振动对应的防振控制为最主要的。其结果，能够在低于转速A的区域执行传动轴26的振动(共振)的降低。另外，在发动机12转速A以上的区域中，与电动机轴24的振动对应的防振控制为最主要的。其结果，能够在转速A以上的区域执行传动轴26的振动(共振)的降低。即，在发动机12的转速的全区域，与不执行防振控制时相比，能够执行传动轴26的振动(共振)的降低。
使用切换增益G1、G2的第1防振扭矩Tm1和第2防振扭矩Tm2之间的切换时刻(例如，图7中转速A的时刻)能够事先设定，以在传动轴26的振动(共振)的特征替换的时刻进行。传动轴26的振动(共振)的位置能够根据车种或发动机12、电动发电机14等驱动系统100的结构事先计算。例如，能够计算因减振器18的振动而引起的减振器共振M。同样地，能够计算因电动机轴24的振动而引起的轴共振S。因此，能够确定在传动轴26的振动中减振器共振M成最主要的区域和轴共振S成最主要的区域之间切换的“节点”的位置。在该“节”的位置(例如，图7的转速A的位置)，如果实施第1防振扭矩Tm1和第2防振扭矩Tm2之间的切换，则能够实现分别通过第1防振扭矩Tm1及第2防振扭矩Tm2有效防振的防振控制。
此外，传动轴26的共振点(基于减振器18的振动的共振点及基于电动机轴24的振动的共振点)根据传动轴26的刚度或作用于传动轴26的惯性变化。例如，在变速器16减档时，对传动轴26产生影响的惯性会变化。另外，如果变速器16减档，则发动机12的转速上升，随之共振点的位置也向高旋转侧移动。因此，使用切换增益G1、G2的第1防振扭矩Tm1和第2防振扭矩Tm2之间的切换时刻能够根据变速器16的档位变更。例如，档位从“第5档”减档至“第4档”时，如图7所示，切换时刻移动至高旋转侧，成为以双点画线表示的、减振器18的防振控制用的切换增益G2(4)及以粗虚线表示的、电动机轴24防振控制用的切换增益G2(4)。相反地，在档位为“第6档”时，切换时刻移动至低旋转侧。如上所述，根据变速器16的档位在与减振器18的振动对应的防振控制和与电动机轴24的振动对应的防振控制之间进行切换，由此能够进行与驱动系统100的驱动状态对应的、较高效的防振控制。
图9为示例性且示意性地表示在电动机控制装置10中，在使用了与减振器18的振动对应的防振扭矩的控制、和使用了与电动机轴24的振动对应的防振扭矩的控制之间进行切换时的、每一档位的发动机转速和切换增益之间的其它关系的说明图。如图5、图8所示，与减振器18的振动对应的防振控制在发动机12转速的高域侧(例如，转速A以上的区域)，也对传动轴26的振动(共振)的降低作出贡献。因此，在图9的切换增益的切换模式中，将切换增益G2(5)例如设为“1”，而不受限于变速器16的档位(例如，不受限于第5档、第4档)，以在发动机12转速的全区域最大限度地实施与减振器18的振动对应的防振控制。并且，例如在档位为“第5档”时在达到通过事先的实验等规定的发动机12的转速A的情况下，使以实线表示的电动机轴24的防振控制用的切换增益G1(5)递增。其结果，在转速A以上的区域，增加了与电动机轴24的振动对应的防振效果，由此能够进一步有效降低传动轴26的振动(共振)。另外，此时，在实施与减振器18的振动对应的防振控制时的切换增益G2(5)不变，因此能够使控制简单化。此外，在图9的切换模式中，例如在档位从“第5档”减档至“第4档”时，如图9所示，切换时刻移动至高旋转侧，成为以粗虚线表示的电动机轴24的防振控制用的切换增益G1(4)。相反地，在档位为“第6档”时，切换时刻移动至低旋转侧。在使用如图9所示的切换增益G1、G2时，也与图8所示的示例相同地，在发动机12的转速的全区域，与不执行防振控制时相比，能够执行传动轴26的振动(共振)的降低。
利用图10所示的流程图说明以上述方式构成的电动机控制装置10执行的一系列的处理的流程的示例。此外，图10的流程图的处理为以规定的处理周期反复执行的处理。
如图10所示，电动机控制装置10的防振与否判断部42判断是否需要基于防振扭矩的防振。如上所示，该判断基于油门踏板位置传感器36的检测结果及行程传感器38的检测结果进行(S100)。
在S100中，判断为需要防振时(S100中的“是”)，减振器扭矩计算部50基于曲柄角传感器30的检测结果(曲柄角θ3)、轴角传感器34的检测结果(轴角θ1)、以及减振器18的弹性部件的弹簧常数Kd，计算减振器扭矩Td(Td＝Kd(θ3-θ1))(S102)。之后，第2防振扭矩计算部54基于由减振器扭矩计算部50计算出的减振器扭矩Td、以及由第2增益计算部52参照发动机转速、负载率、及第2增益对应图68而计算出的第2增益Gd，计算用于对减振器18的振动进行防振的第2防振扭矩Tm2(Tm2＝-Td×Gd)(S104)。
另外，轴扭矩计算部44基于轴角传感器34的检测结果(轴角θ1)、电机角度传感器32的检测结果(电机角度θ2)、以及电动机轴24的弹簧常数Ks，计算轴扭矩Ts(Ts＝Ks(θ1-θ2))(S106)。之后，第1防振扭矩计算部48基于由轴扭矩计算部44计算出的轴扭矩Ts、以及第1增益计算部46参照发动机转速、负载率、及第1增益对应图66而计算出的第1增益Gs，计算用于对电动机轴24的振动进行防振的第1防振扭矩Tm1(Tm1＝Ts×Gs)(S108)。
另外，切换增益计算部56基于从变速杆位置传感器40获取的档位信息Sh、以及从发动机转速获取部70获取的发动机12的转速Ne，计算切换增益G1(G1＝f(Ne，Sh)、切换增益G2(G2＝f(Ne，Sh))(S110)。如上所示，切换增益G1、G2用于决定最主要地执行与减振器18的振动对应的防振控制及与电动机轴24的振动对应的防振控制中的一方。
防振扭矩计算部58基于由第1防振扭矩计算部48计算出的第1防振扭矩Tm1、由第2防振扭矩计算部54计算出的第2防振扭矩Tm2、以及由切换增益计算部56计算出的切换增益G1、G2，计算与发动机12的转速对应的扭矩指令值Tm(Tm＝Tm1×G1+Tm2×G2)(S112)。
接着，滤波处理部60基于通过发动机转速获取部70能够获取的发动机12的转速Ne、发动机12的气缸数n、以及发动机12的冲程次数c，计算发动机12的脉动频率fe(fe＝Ne×n/60×c)(S114)。另外，滤波处理部60计算将与当前发动机12的转速对应的脉动频率fe作为通过带宽的带通滤波器F(s)(S116)。之后，滤波处理部60执行将计算出的带通滤波器F(s)适用于由防振扭矩计算部58计算出的扭矩指令值Tm的电机扭矩滤波处理(S118)。即，执行由电动发电机14的性能或目标防振功能决定的上下限处理，以决定适合电动发电机14的实际扭矩指令值Tm_bpf(Tm_bpf＝F(s)×Tm)。
指令扭矩决定部62基于作为通过滤波处理部60的结果而获得的实际扭矩指令值Tm_bpf，决定电机扭矩指令值Tm_req(S120)。之后，驱动控制部64向电动发电机14输出根据电机扭矩指令值Tm_req的控制信号(S122)，以执行基于电动发电机14的防振控制，由此该流程暂且结束，在下次的控制周期重复执行从S100的处理。其结果，如图8中以实线表示的那样，能够降低传动轴26的扭矩波动T。
此外，在S100中，在判断为不需要防振时(S100中的“否”)，例如有可能是由驾驶员操作的油门踏板未被踩踏的情况，或者是离合器踏板被踩踏而使离合器20处于断开状态的情况。此时，指令扭矩决定部62决定使电机扭矩为零的电机扭矩指令值Tm_req(S124)。之后，转移至S122，驱动控制部64向电动发电机14输出使电机扭矩为零的、根据电机扭矩指令值Tm_req的控制信号，由此该流程暂且结束。
此外，图1所示的驱动系统100的框图、图3所示的电动机控制装置10具有的功能模块组、图10所示的流程图仅为一个示例，只要能够实现相同的功能即可，能够适当变更，以获得相同的效果。
以上对本发明的几种实施方式进行了说明，但上述的实施方式及变形例仅为一例，并不用于限定发明的范围。上述的新的实施方式能够以各种方式来实施，在不脱离发明的要旨的范围内，可以进行各种省略、替换、以及变更。上述的实施方式以及其变形，均包含于发明的范围及要旨内，并且包含于权利要求书记载的发明及其等同范围内。
符号说明
10电动机控制装置、12发动机、14电动发电机、16变速器、18减振器、20离合器、22曲柄轴、24电动机轴、26传动轴、28变速器轴、30曲柄角传感器、32电机角度传感器、34轴角传感器、36油门踏板位置传感器、38行程传感器、40变速杆位置传感器、42防振与否判断部、44轴扭矩计算部、46第1增益计算部、48第1防振扭矩计算部、50减振器扭矩计算部、52第2增益计算部、54第2防振扭矩计算部、56切换增益计算部、58防振扭矩计算部、60滤波处理部、62指令扭矩决定部、64驱动控制部、66第1增益对应图、68第2增益对应图、70发动机转速获取部、100驱动系统。

Claims (5)

1.一种电动机控制装置，其是车辆的电动机控制装置，
所述车辆包括：作为动力源的发动机及电动发电机；变速器，其以所选择的変速比，将基于所述发动机的曲柄轴的发动机扭矩、以及所述电动发电机的电动机轴的电机扭矩中的至少一方的驱动扭矩传递至车轮側；以及减振器，其设置于所述发动机和所述变速器之间，并通过弹性部件降低所述曲柄轴的振动，
所述电动机控制装置的特征在于，包括：
第1扭矩计算部，其基于作为所述电动机轴的旋转角度的电机角度、和作为所述减振器下游侧的所述变速器的变速器轴的旋转角度的轴角之间的差值，计算所述电动机轴根据所述发动机扭矩的波动产生的第1扭转扭矩；
第1防振扭矩计算部，其基于所述第1扭转扭矩及表示所述发动机的驱动状态的驱动状态值，计算用于对所述电动机轴的振动进行防振而使所述电动发电机输出的第1防振扭矩；以及
电机扭矩指令输出部，其基于所述第1防振扭矩，输出发给所述电动发电机的电机扭矩指令值。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，还包括：
第2扭矩计算部，其基于作为所述曲柄轴的旋转角度的曲柄角和所述轴角之间的差值，计算所述减振器根据所述发动机扭矩的波动产生的第2扭转扭矩；以及
第2防振扭矩计算部，其基于所述第2扭转扭矩及所述发动机的所述驱动状态值，计算用于对所述减振器的振动进行防振而使所述电动发电机输出的第2防振扭矩，
所述电机扭矩指令输出部根据所述发动机的转速，基于所述第1防振扭矩及所述第2防振扭矩中的至少一方，输出发给所述电动发电机的电机扭矩指令值。
3.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述电机扭矩指令输出部根据所述发动机的转速，获取所述第1防振扭矩及所述第2防振扭矩的切换增益，并输出基于根据所述切换增益的所述第1防振扭矩的所述电机扭矩指令值、以及基于根据所述切换增益的所述第2防振扭矩的所述电机扭矩指令值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述驱动状态值基于所述发动机的转速及所述发动机的负载率决定。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述电机扭矩指令输出部，在设置于所述发动机和所述变速器之间的离合器处于将所述曲柄轴与所述变速器轴连接的连接状态时，输出所述电机扭矩指令值；在所述离合器处于断开所述曲柄轴与所述变速器轴的连接的断开状态时，或者在所述离合器处于连接状态时未进行使所述车辆加速的加速操作的情况下，输出使所述电机扭矩为零的所述电机扭矩指令值。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3103273B1 (fr) * 2019-11-14 2022-01-28 Safran Aircraft Engines Procédé de surveillance de la torsion d’un arbre rotatif sur une turbomachine d’un aéronef
WO2022024273A1 (ja) * 2020-07-29 2022-02-03 日産自動車株式会社 シリーズハイブリッド車両の制御方法及びシリーズハイブリッド車両
CN118302344A (zh) * 2021-11-26 2024-07-05 株式会社爱信 控制装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103026616A (zh) * 2010-07-23 2013-04-03 日产自动车株式会社 电动车辆的减振控制装置和电动车辆的减振控制方法
JP2013233910A (ja) * 2012-05-11 2013-11-21 Nippon Soken Inc ハイブリッド車両の制御装置
JP2017100580A (ja) * 2015-12-02 2017-06-08 アイシン精機株式会社 車両ならびにその制御装置、制御方法および制御プログラム
JP2018095169A (ja) * 2016-12-15 2018-06-21 アイシン精機株式会社 車両の制振装置
CN109070763A (zh) * 2016-04-19 2018-12-21 日产自动车株式会社 电动车辆的控制方法以及电动车辆的控制装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013169953A (ja) * 2012-02-22 2013-09-02 Nippon Soken Inc 電動機制御装置
US11247659B2 (en) * 2017-08-08 2022-02-15 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Vehicle control apparatus
JP7115135B2 (ja) * 2018-08-13 2022-08-09 株式会社アイシン モータ制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103026616A (zh) * 2010-07-23 2013-04-03 日产自动车株式会社 电动车辆的减振控制装置和电动车辆的减振控制方法
JP2013233910A (ja) * 2012-05-11 2013-11-21 Nippon Soken Inc ハイブリッド車両の制御装置
JP2017100580A (ja) * 2015-12-02 2017-06-08 アイシン精機株式会社 車両ならびにその制御装置、制御方法および制御プログラム
CN109070763A (zh) * 2016-04-19 2018-12-21 日产自动车株式会社 电动车辆的控制方法以及电动车辆的控制装置
JP2018095169A (ja) * 2016-12-15 2018-06-21 アイシン精機株式会社 車両の制振装置

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