JP2003102105A - Control device for electric vehicle - Google Patents
Control device for electric vehicleInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の制御
装置に関し、特に、車体振動を効果的に抑制することの
できる電気自動車の制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric vehicle, and more particularly to a control device for an electric vehicle capable of effectively suppressing vehicle body vibration.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、環境汚染や騒音の防止・抑制のた
めに、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内
燃機関で走行する自動車に代えて、電動機で走行する電
気自動車（ハイブリッド車を含む）の開発が進んでい
る。このような電気自動車の駆動源である電動機として
は、直流モータや交流モータが採用されており、中でも
回転子に永久磁石を使用した三相交流同期モータ（以
下、「同期モータ」という）は高効率であるため、電気
自動車用の電動機の主流とされている。2. Description of the Related Art In recent years, in order to prevent and suppress environmental pollution and noise, the development of electric vehicles (including hybrid vehicles) that run on electric motors instead of vehicles that run on internal combustion engines such as gasoline engines and diesel engines. Is progressing. A direct current motor or an alternating current motor is adopted as an electric motor which is a drive source of such an electric vehicle, and among them, a three-phase alternating current synchronous motor using a permanent magnet for a rotor (hereinafter, referred to as “synchronous motor”) is high. Due to its efficiency, it is regarded as the mainstream of electric motors for electric vehicles.
【０００３】前記した同期モータを搭載した電気自動車
においては、車両に搭載したバッテリからの直流電流を
インバータで所定の交流電流に変換し、この交流電流に
よって同期モータを駆動して車両を走行させている。In an electric vehicle equipped with the above-mentioned synchronous motor, a direct current from a battery mounted on the vehicle is converted into a predetermined alternating current by an inverter, and the alternating current drives the synchronous motor to drive the vehicle. There is.
【０００４】この際には、アクセルペダルの操作量（以
下、「アクセル操作量」という）に応じて所定のトルク
指令値の演算および出力を行い、このトルク指令値に応
じて所定の電流指令値の演算および出力を行い、この電
流指令値に応じた電流を所定の制御手段によって制御し
つつインバータを介して同期モータに供給して同期モー
タを駆動制御しており、同期モータの出力トルクは、所
定のトルク指令値に応じて追従するようにオープンルー
プ制御される。At this time, a predetermined torque command value is calculated and output according to the operation amount of the accelerator pedal (hereinafter referred to as "accelerator operation amount"), and a predetermined current command value is calculated according to the torque command value. Of the current command value is supplied to the synchronous motor through the inverter while controlling the current according to the current command value by the predetermined control means to drive and control the synchronous motor. Open loop control is performed so as to follow the predetermined torque command value.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うな電気自動車では、同期モータの出力軸からディファ
レンシャルギアおよびドライブシャフトを介して駆動輪
へと至るトルクの伝達系が、ドライブシャフトをバネ要
素とした「ねじれ共振系」を構成している。このため、
急発進時や急加速時のようにアクセルペダルを急激に踏
み込むと、制御手段によって同期モータの出力トルクが
これに追従するように制御されるが、この急激な出力ト
ルクの増加によって前記した「ねじれ共振系」が共振
し、車体振動が発生することがあった。In the electric vehicle as described above, the torque transmission system from the output shaft of the synchronous motor to the drive wheels via the differential gear and the drive shaft uses the drive shaft as a spring element. It constitutes a "torsion resonance system". For this reason,
When the accelerator pedal is suddenly depressed, such as during sudden start or sudden acceleration, the output torque of the synchronous motor is controlled by the control means so as to follow it. The "resonance system" resonated and sometimes caused vehicle vibration.
【０００６】前記したような電気自動車の車体振動を抑
制するための従来の方法としては、（１）同期モータの
回転速度を検出し、この回転速度から同期モータの出力
トルク変動を推定し、この推定結果に基づいてトルク指
令値を補正することで、同期モータの出力トルクを抑制
するという方法や、（２）同期モータの回転速度を検出
し、この回転速度からトルク指令振動抑制成分を算出し
てトルク指令値を補正することで、同期モータの出力ト
ルクを抑制するという方法が提案されている。As a conventional method for suppressing the vehicle body vibration of the electric vehicle as described above, (1) the rotational speed of the synchronous motor is detected, and the output torque fluctuation of the synchronous motor is estimated from this rotational speed, A method of suppressing the output torque of the synchronous motor by correcting the torque command value based on the estimation result, or (2) detecting the rotational speed of the synchronous motor and calculating the torque command vibration suppression component from this rotational speed. A method has been proposed in which the output torque of the synchronous motor is suppressed by correcting the torque command value.
【０００７】前記したような振動抑制方法においては、
トルク指令値を定めるアクセル操作量と、トルク指令値
の補正のためにフィードバックする回転速度との対応関
係が安定していることが要求されるが、一般的に、自動
車のシステム特性は経時的に変化し、電気自動車におい
てはアクセル操作量と回転速度との対応関係も経時的に
変化するため、走行の初期段階においては振動抑制効果
を得ることができても、時間が経過すると充分にトルク
指令値を補正することができなくなる場合があった。こ
のようなシステムの経時変化に対応させるためには、き
わめて高度なチューニングが要求されるため、その実用
化のためには費用や手間がかかることとなっていた。In the vibration suppressing method as described above,
It is required that the correspondence between the accelerator operation amount that determines the torque command value and the rotation speed that is fed back to correct the torque command value be stable, but generally, the system characteristics of an automobile will change with time. In an electric vehicle, the correspondence between the accelerator operation amount and the rotation speed also changes over time, so even if the vibration suppression effect can be obtained in the initial stage of running, a sufficient torque command will be obtained over time. In some cases, the value could not be corrected. In order to cope with such a change with time of the system, an extremely high level of tuning is required, and it has been costly and troublesome to put it into practical use.
【０００８】本発明の課題は、車体振動を効果的に抑制
することができる電気自動車の制御装置を提供すること
である。An object of the present invention is to provide a control device for an electric vehicle that can effectively suppress vehicle body vibration.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、例えば図２および図４に
示したように、アクセル操作量に応じて所定のトルク指
令値の演算および出力を行うトルク指令値演算手段と、
前記トルク指令値に応じて所定の電流指令値の演算およ
び出力を行う電流指令値演算手段と、電動機へ入力され
る入力電流を検出する電流検出手段と、前記電流指令値
に応じた電流を前記電動機に出力することにより駆動手
段を介して前記電動機を駆動制御する駆動制御手段を備
える電気自動車の制御装置において、前記入力電流の振
動が所定の振動状態にあるか否かを判定する振動判定手
段と、前記入力電流の振動が所定の振動状態にあると判
定された場合に、トルク指令値または電流指令値を所定
値まで低減させる指令値低減手段とを備えることを特徴
とする。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 provides a predetermined torque command value according to the accelerator operation amount, as shown in FIGS. 2 and 4, for example. A torque command value calculating means for calculating and outputting,
A current command value calculating means for calculating and outputting a predetermined current command value according to the torque command value, a current detecting means for detecting an input current input to the electric motor, and a current corresponding to the current command value for the current. In a control device for an electric vehicle, which includes a drive control unit that drives and controls the electric motor by outputting the electric current to a motor, a vibration determination unit that determines whether or not the vibration of the input current is in a predetermined vibration state. And a command value reducing means for reducing the torque command value or the current command value to a predetermined value when it is determined that the vibration of the input current is in a predetermined vibration state.
【００１０】請求項１記載の発明によれば、電動機へ入
力される入力電流の振動が所定の振動状態にあるか否か
を判定する振動判定手段を備えており、この入力電流の
振動状態の変化と車体振動とは、後述するように一定の
対応関係があるため、入力電流の振動が所定の振動状態
にあるか否かを判定することによって、車体振動を効果
的に検出することができる。According to the first aspect of the present invention, there is provided vibration determining means for determining whether or not the vibration of the input current input to the electric motor is in a predetermined vibration state. Since the change and the vehicle body vibration have a certain correspondence relationship as described later, the vehicle body vibration can be effectively detected by determining whether or not the vibration of the input current is in a predetermined vibration state. .
【００１１】すなわち、電動機の駆動制御システムにお
いては、モータの回転に同期させてステータコイルに回
転磁界を形成してモータを駆動させており、急発進時や
急加速時における「ねじれ共振系」の共振などによって
車体振動が生じると、電動機への入力電流の振動状態が
変化する。従って、電動機への入力電流の振動状態が所
定レベルに達したか否かを判定することによって、車体
振動を効果的に検出することができる。That is, in the drive control system for the electric motor, the rotating magnetic field is formed in the stator coil in synchronization with the rotation of the motor to drive the motor, and the "torsion resonance system" of the "torsion resonance system" at the time of sudden start or sudden acceleration is generated. When body vibration occurs due to resonance or the like, the vibration state of the input current to the electric motor changes. Therefore, the vehicle body vibration can be effectively detected by determining whether or not the vibration state of the input current to the electric motor has reached a predetermined level.
【００１２】また、請求項１記載の発明によれば、入力
電流の振動が所定の振動状態にあると判定された場合
に、トルク指令値または電流指令値を所定値まで低減さ
せる指令値低減手段とを備えるため、急発進時や急加速
時における「ねじれ共振系」の共振を抑制することがで
き、結果的に車体振動を抑制することができる。According to the first aspect of the invention, when it is determined that the vibration of the input current is in a predetermined vibration state, a command value reducing means for reducing the torque command value or the current command value to a predetermined value. Since it is provided, it is possible to suppress the resonance of the “torsion resonance system” at the time of sudden start or sudden acceleration, and as a result, it is possible to suppress the vehicle body vibration.
【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
気自動車の制御装置において、例えば図６に示すよう
に、前記振動判定手段は、前記入力電流の振幅が連続的
に所定値を超え、かつ、前記所定値を連続的に超えた回
数が所定回数を超えたか否かによって、前記入力電流の
振動が所定の振動状態にあるか否かを判定することを特
徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the control device for an electric vehicle according to the first aspect, for example, as shown in FIG. 6, the vibration determining means continuously causes the amplitude of the input current to exceed a predetermined value. Further, it is characterized in that whether or not the vibration of the input current is in a predetermined vibration state is determined depending on whether or not the number of times that the predetermined value is continuously exceeded exceeds a predetermined number of times.
【００１４】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の奏する作用効果に加え、振動判定手段は、入
力電流の振幅が連続的に所定値を超え、かつ、連続的に
所定値を超えた回数が所定回数を超えたか否かによっ
て、入力電流の振動が所定の振動状態に達したか否かを
判定するため、入力電流の振動が所定の振動状態にある
か否か、ひいては、車体振動が発生したか否かを簡易か
つ正確に検出することができる。According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, the vibration determining means has the amplitude of the input current continuously exceeding the predetermined value and continuously determining the amplitude. Whether the vibration of the input current is in a predetermined vibration state is determined by determining whether or not the vibration of the input current has reached a predetermined vibration state depending on whether the number of times the value is exceeded exceeds a predetermined number of times. As a result, it is possible to easily and accurately detect whether or not the vehicle body vibration has occurred.
【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の電気自動車の制御装置において、例えば、図４に
示すように、前記入力電流の振動が所定の振動状態にな
いと判定された場合に、前記指令値低減手段により低減
されたトルク指令値または電流指令値を漸次回復させる
指令値回復手段を備えることを特徴とする。The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the control device for the electric vehicle described above, for example, as shown in FIG. 4, when it is determined that the vibration of the input current is not in a predetermined vibration state, the torque command value reduced by the command value reduction means or It is characterized in that it is provided with a command value recovery means for gradually recovering the current command value.
【００１６】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の発明の奏する作用効果に加え、入力電流の
振動が所定の振動状態にないと判定された場合に、指令
値低減手段により低減されたトルク指令値または電流指
令値を漸次回復させる指令値回復手段を備えるため、入
力電流の振動が所定の振動状態にない場合、すなわち車
体振動が無視できる程度のレベルに達した場合には、速
やかに電動機の出力トルクを増加させることができる。
従って、車体振動を抑制しながら高い加速性能を発揮す
ることができる。According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 1 or 2, when it is determined that the vibration of the input current is not in a predetermined vibration state, the command value reducing means is provided. Since a command value recovery means for gradually recovering the torque command value or the current command value reduced by is provided, when the vibration of the input current is not in a predetermined vibration state, that is, when the body vibration reaches a level that can be ignored. Can promptly increase the output torque of the electric motor.
Therefore, high acceleration performance can be exhibited while suppressing vehicle body vibration.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態では、電動
機である三相交流同期モータ（同期モータ）１０で走行
する電気自動車の制御装置について説明することとす
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a control device for an electric vehicle that is driven by a three-phase AC synchronous motor (synchronous motor) 10, which is an electric motor, will be described.
【００１８】本実施の形態に係る電気自動車は、図１に
示すように、電力源としてのバッテリ２０、同期モータ
１０をベクトル制御する制御装置３０、制御装置３０で
制御されバッテリ２０の出力を交流電力に変換する電力
変換機であるインバータ４０、同期モータ１０の回転速
度を検出する回転速度検出手段であるレゾルバ５０、同
期モータ１０への入力電流を検出する電流検出手段６
０、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出器７
０、同期モータ１０の回転運動をドライブシャフト９０
に伝達するディファレンシャルギア８０、および、ドラ
イブシャフト９０の両端に設けられた駆動輪１００を備
えている。The electric vehicle according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, is a battery 20 as a power source, a controller 30 for vector-controlling the synchronous motor 10, and an output of the battery 20 controlled by the controller 30 is an alternating current. An inverter 40 which is a power converter for converting into electric power, a resolver 50 which is a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the synchronous motor 10, and a current detecting means 6 for detecting an input current to the synchronous motor 10.
0, accelerator operation amount detector 7 for detecting the accelerator operation amount
0, drive shaft 90 to rotate the synchronous motor 10
A differential gear 80 for transmitting the power to the drive shaft 100, and drive wheels 100 provided at both ends of the drive shaft 90.
【００１９】同期モータ１０は、ディファレンシャルギ
ア８０およびドライブシャフト９０を介して駆動輪１０
０と連結され、同期モータ１０の回転運動により駆動輪
１００が回転し車両に推進力を与えるようにされてい
る。バッテリ２０からインバータ４０に供給された直流
電力は、制御装置３０の制御のもとに三相交流電力に変
換されて同期モータ１０に供給される。The synchronous motor 10 has a drive wheel 10 via a differential gear 80 and a drive shaft 90.
The drive wheel 100 is connected to the drive wheel 100 by the rotational movement of the synchronous motor 10 to give a propulsive force to the vehicle. The DC power supplied from the battery 20 to the inverter 40 is converted into three-phase AC power under the control of the control device 30 and supplied to the synchronous motor 10.
【００２０】制御装置３０は、図２に示すように、トル
ク指令値演算手段３１、電流指令値演算手段３２、電流
制御手段３３および振動判定手段３４を備える。トルク
指令値演算手段３１は、アクセル操作量検出器７０で検
出されたアクセル操作量Ａおよびレゾルバ５０で検出さ
れた同期モータ１０の回転速度Ｎに応じて所定のトルク
指令値Ｔ*の演算および出力を行い、電流指令値演算手
段３２は、トルク指令値Ｔ*に応じて所定の電流指令値
Ｉd *およびＩq *の演算および出力を行う。ここでＩd *お
よびＩq *は、それぞれベクトル制御に用いられる電流指
令値のｄ軸成分およびｑ軸成分である。As shown in FIG. 2, the control device 30 comprises a torque command value calculation means 31, a current command value calculation means 32, a current control means 33 and a vibration determination means 34. The torque command value calculation means 31 calculates and outputs a predetermined torque command value T * according to the accelerator operation amount A detected by the accelerator operation amount detector 70 and the rotation speed N of the synchronous motor 10 detected by the resolver 50. Then, the current command value computing means 32 computes and outputs predetermined current command values I d * and I q * according to the torque command value T * . Here, I d * and I q * are the d-axis component and the q-axis component of the current command value used for vector control, respectively.
【００２１】電流制御手段３３は、図３に示すように、
ｄｑ軸電流制御手段３３ａ、２／３相変換手段３３ｂ、
ＰＷＭ信号発生手段３３ｃおよび３／２相変換手段３３
ｄを備える。ｄｑ軸電流制御手段３３ａは、電流指令値
Ｉd *およびＩq *と、同期モータ１０の回転速度Ｎと、電
流検出手段６０で検出された同期モータ１０への入力電
流Ｉu、Ｉv、Ｉwを３／２相変換手段３３ｄで変換して
得たＩd、Ｉqとに基づいて、電圧指令値Ｖd *、Ｖq *の演
算及び出力を行う。The current control means 33, as shown in FIG.
dq axis current control means 33a, 2/3 phase conversion means 33b,
PWM signal generating means 33c and 3/2 phase converting means 33
d. The dq axis current control means 33a uses the current command values I d * and I q * , the rotation speed N of the synchronous motor 10, the input currents I u and I v to the synchronous motor 10 detected by the current detection means 60, The voltage command values V d * and V q * are calculated and output based on I d and I q obtained by converting I w by the 3/2 phase conversion means 33 d .
【００２２】ＰＷＭ信号発生手段３３ｃは、電圧指令値
Ｖd *、Ｖq *を２／３相変換手段３３ｂで２／３相変換し
て得たＶu *、Ｖv *、Ｖw *に基づいてＰＷＭ信号Ｐu、
Ｐv、Ｐ wを発生させてインバータ４０に出力し、このＰ
ＷＭ信号によってインバータ４０のスイッチング素子を
所定のタイミングでオン／オフ操作することによって、
同期モータ１０を制御するように機能する。The PWM signal generating means 33c has a voltage command value.
Vd *, Vq *Is converted into 2/3 phase by the 2/3 phase conversion means 33b.
Obtained Vu *, Vv *, Vw *Based on the PWM signal Pu,
Pv, P wIs generated and output to the inverter 40.
The switching element of the inverter 40 is driven by the WM signal.
By turning on / off at a predetermined timing,
It functions to control the synchronous motor 10.
【００２３】振動判定手段３４は、電流検出手段６０で
検出された同期モータ１０への入力電流Ｉu、Ｉv、Ｉw
を３／２相変換手段３３ｄで３／２相変換して得たｄ軸
入力電流Ｉdおよびｑ軸入力電流Ｉqのうち、ｑ軸入力電
流Ｉqの振動状態が所定レベルにあるか否かを判定す
る。なお、本実施の形態では、Ｉqの振動状態のみが所
定レベルにあるか否かを判定しているが、Ｉdの振動状
態が所定レベルにあるか否かを判定してもよく、Ｉd、
Ｉq双方の振動状態が所定レベルにあるか否かを判定す
ることとしてもよい。The vibration determining means 34 includes input currents I u , I v , I w to the synchronous motor 10 detected by the current detecting means 60.
Of the d-axis input current I d and the q-axis input current I q obtained by the 3 / 2-phase conversion by the 3 / 2-phase conversion means 33d, whether the vibration state of the q-axis input current I q is at a predetermined level To determine. In the present embodiment, it is determined whether only the vibration state of I q is at the predetermined level, but it may be determined whether the vibration state of I d is at the predetermined level. d ,
It may be possible to determine whether or not both the vibration states of I q are at a predetermined level.
【００２４】トルク指令値演算手段３１は、図４に示す
ように、基本トルク指令値演算手段３１ａ、トルク指令
値低減・回復手段３１ｂおよび加減算器３１ｃを備え
る。基本トルク指令値演算手段３１ａは、アクセル操作
量Ａおよび回転速度Ｎに基づいて基本トルク指令値Ｔ0 *
の演算を行う。トルク指令値低減・回復手段３１ｂは、
振動判定手段３４によってｑ軸入力電流Ｉqの振動状態
が所定レベルにあると判定された場合に、基本トルク指
令値Ｔ0 *を所定値まで低減させるとともに、振動判定手
段３４によってｑ軸入力電流Ｉqの振動状態が所定レベ
ルにないと判定された場合に、低減させた基本トルク指
令値Ｔ0 *を回復させるように機能する。As shown in FIG. 4, the torque command value computing means 31 comprises a basic torque command value computing means 31a, a torque command value reducing / restoring means 31b and an adder / subtractor 31c. The basic torque command value calculation means 31a calculates the basic torque command value T 0 * based on the accelerator operation amount A and the rotation speed N.
Is calculated. The torque command value reducing / restoring means 31b is
When the vibration determination unit 34 determines that the vibration state of the q-axis input current I q is at a predetermined level, the basic torque command value T 0 * is reduced to a predetermined value, and the vibration determination unit 34 also causes the q-axis input current I q to decrease. When it is determined that the vibration state of I q is not at the predetermined level, it functions to restore the reduced basic torque command value T 0 * .
【００２５】具体的には、Ｉqの振動状態が所定レベル
にあると判定された場合には、振動判定手段３４がトル
ク指令値低減信号Ｓ-を出力し、このトルク指令値低減
信号Ｓ-に従ってトルク指令値低減・回復手段３１ｂが
トルク指令低減値Ｔ- *を出力する。このトルク指令低減
値Ｔ- *と基本トルク指令値Ｔ0 *とによって加減算器３１
ｄで低減させたトルク指令値Ｔ*を算出し、出力する。[0025] More specifically, when the vibration state of the I q is determined to be a predetermined level, the vibration determination unit 34 and the torque command value reduced signal S - outputs, the torque command value reduced signal S - Accordingly, the torque command value reduction / restoration means 31b outputs the torque command reduction value T − * . The torque command reduction value T - * and the basic torque command value T 0 * and the adder-subtracter 31
The torque command value T * reduced by d is calculated and output.
【００２６】また、Ｉqの振動状態が所定レベルにない
と判定された場合には、振動判定手段３４がトルク指令
値回復信号Ｓ+を出力し、このトルク指令値回復信号Ｓ+
に従ってトルク指令値低減・回復手段３１ｂがトルク指
令回復値Ｔ+ *を出力する。このトルク指令回復値Ｔ+ *と
基本トルク指令値増加速度Ｔ0 *とによって加減算器３１
ｄで回復させたトルク指令値Ｔ*を算出し、出力する。Further, when the vibration state of the I q is not determined to be in the predetermined level, the vibration determination unit 34 outputs a torque command value restoration signal S +, the torque command value restoration signal S +
Accordingly, the torque command value reduction / recovery means 31b outputs the torque command recovery value T + * . Based on the torque command recovery value T + * and the basic torque command value increasing speed T 0 * , the adder / subtractor 31
The torque command value T * recovered in d is calculated and output.
【００２７】本実施の形態では、トルク指令値低減・回
復手段３１ｂから出力されるトルク指令低減値Ｔ- *およ
びトルク指令回復値Ｔ+ *は、後述するように経時的に変
化するものとしている（図７参照）。[0027] In this embodiment, are the torque command reduction value T output from the torque command value reduced and recovery means 31b - * and the torque command recovery value T + *, it is assumed that changes with time as described below (See Figure 7).
【００２８】次いで、本実施の形態に係る電気自動車の
制御装置を用いた車体振動抑制制御動作を、図５を用い
て説明する。Next, a vehicle body vibration suppression control operation using the control device for an electric vehicle according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
【００２９】まず、停止状態にある電気自動車のアクセ
ルペダルを急激に踏み込んで急発進させ、全開走行状態
（アクセル操作量１００％での走行状態）へと移行させ
る。この状態においては、アクセル操作量Ａおよび同期
モータ１０の回転速度Ｎに応じてトルク指令値Ｔ*が随
時演算されて出力され、このトルク指令値Ｔ*に応じて
電流指令値Ｉ*が随時演算されて出力され、この電流指
令値Ｉ*に応じたＰＷＭ信号をインバータ４０を介して
同期モータ１０に出力することにより同期モータ１０が
駆動制御されている。First, the accelerator pedal of the electric vehicle in a stopped state is suddenly depressed to rapidly start the vehicle, and the vehicle is shifted to a fully open traveling state (a traveling state at an accelerator operation amount of 100%). In this state, the torque command value T * is calculated and output at any time according to the accelerator operation amount A and the rotation speed N of the synchronous motor 10, and the current command value I * is calculated at any time according to the torque command value T *. The synchronous motor 10 is driven and controlled by outputting a PWM signal corresponding to the current command value I * to the synchronous motor 10 via the inverter 40.
【００３０】この際には、電流検出手段６０によって同
期モータ１０への入力電流Ｉu、Ｉv、Ｉwが検出され、
これらは３／２相変換手段３３ｄでＩdとＩqに変換され
る。振動判定手段３４には、これら入力電流のうちＩq
のみが出力される（入力電流検出工程、Ｓ１参照）。At this time, the current detection means 60 detects the input currents I u , I v , I w to the synchronous motor 10,
These are converted into I d and I q by the 3/2 phase conversion means 33d. The vibration determination means 34 uses the input current I q among these input currents.
Only the output is made (input current detection step, see S1).
【００３１】全開走行状態に移行した後に、同期モータ
１０の出力軸からディファレンシャルギア８０およびド
ライブシャフト９０を介して駆動輪１００へと至るトル
クの伝達系（ねじれ共振系）が共振して車体振動が発生
すると、同期モータ１０への入力電流Ｉu、Ｉv、Ｉwに
振動状態が発生し、これに伴ってＩd、Ｉqの振動状態も
変化する。振動判定手段３４は、このＩqの振動が所定
の振動状態にあるか否かを判定する（振動判定工程、Ｓ
２参照）。After shifting to the full-open running state, the torque transmission system (torsion resonance system) from the output shaft of the synchronous motor 10 to the drive wheels 100 via the differential gear 80 and the drive shaft 90 resonates to cause vehicle body vibration. When it occurs, the input currents I u , I v , and I w to the synchronous motor 10 are vibrated, and the vibrating states of I d and I q are changed accordingly. The vibration determining means 34 determines whether or not the vibration of I q is in a predetermined vibration state (vibration determining step, S
2).
【００３２】Ｉqの振動状態が所定レベルにあるか否か
の判定は、以下のような手順で行う。まず、図６に示す
ようにＩqの振幅を検出し、この振幅が所定値Ｉ0を超え
たか否かを判定し、この所定値Ｉ0を連続的に超えた回
数をカウントし、この回数が所定回数Ｎ0を超えた場合
に、Ｉqの振動状態が所定レベルにあると判定する。Ｉ q
の振幅の検出や、Ｉqの振幅と所定値Ｉ0との比較判定
や、所定値Ｉ0を連続的に超えた回数のカウントや、こ
の回数と所定回数Ｎ0との比較判定などは、全てマイク
ロコンピュータで行うことができる。IqWhether the vibration state of the
The determination is made in the following procedure. First, shown in FIG.
Like IqIs detected, and this amplitude is a predetermined value I0Beyond
It is determined whether or not the predetermined value I0Times continuously exceeded
The number is counted, and this number is the predetermined number N0When exceeds
IqIt is determined that the vibration state of is at a predetermined level. I q
Of the amplitude ofqAmplitude and predetermined value I0Comparison judgment with
Or a predetermined value I0The number of times the
And the number of times N0All comparison and judgment with
Computer can be used.
【００３３】Ｉqの振動が所定の振動状態にあると判定
した場合には、振動判定手段３４は、トルク指令値演算
手段３１にトルク指令値低減信号Ｓ-を出力し、このト
ルク指令値低減信号Ｓ-に従ってトルク指令値低減・回
復手段３１ｂがトルク指令低減値Ｔ- *を出力する。この
トルク指令低減値Ｔ- *を、基本トルク指令値Ｔ0 *から加
減算器３１ｄで減じて低減させたトルク指令値Ｔ*を算
出し、出力する（トルク指令値低減工程、Ｓ３参照）。When it is judged that the vibration of I q is in a predetermined vibration state, the vibration judging means 34 outputs a torque command value reduction signal S - to the torque command value calculating means 31 to reduce the torque command value. signal S - torque command value reduced and recovery means 31b torque command reduction value T in accordance with - output *. The torque command reduction value T - a *, the basic torque command value T 0 * to calculate the subtracter torque command value is reduced by subtracting at 31d T * from the output to (torque command value reduction step, see S3).
【００３４】本実施の形態においては、トルク指令値の
下限をＴ’*（所定低減値）と定めており、トルク指令
値Ｔ*がこの所定低減値Ｔ’*に達した場合には、トルク
指令低減値Ｔ- *の出力を行わないこととしている。In this embodiment, the lower limit of the torque command value is set to T ' * (predetermined reduction value), and when the torque command value T * reaches this predetermined reduction value T' * , the torque is It is set to be not output the * - instruction reduction value T.
【００３５】トルク指令値低減工程Ｓ３によってトルク
指令値Ｔ*が緩められた結果、車体振動が抑制され、Ｉq
の振動が通常の振動状態へと回復した場合には、振動判
定手段３４によってＩqの振動が所定の振動状態にない
と判定される（振動判定工程、Ｓ２参照）。As a result of the torque command value T * being loosened in the torque command value reducing step S3, vehicle body vibration is suppressed and I q
When the vibration of No. 1 is restored to the normal vibration state, the vibration determination unit 34 determines that the vibration of I q is not in the predetermined vibration state (vibration determination step, S2).
【００３６】Ｉqの振動が所定の振動状態にないと判定
された場合には、振動判定手段３４によってトルク指令
値回復信号Ｓ+が出力され、このトルク指令値回復信号
Ｓ+に従ってトルク指令値低減・回復手段３１ｂがトル
ク指令回復値Ｔ+ *を出力する。このトルク指令回復値Ｔ
+ *と基本トルク指令値Ｔ0 *とによって加減算器３１ｄで
回復させたトルク指令値Ｔ*を算出し、出力する（トル
ク指令値回復工程、Ｓ４参照）。[0036] When the vibration of I q is not determined to be in the predetermined vibration state, the vibration determination unit 34 and the torque command value restoration signal S + is output by the torque command value restoration signal S torque command value in accordance with + The reduction / restoration means 31b outputs the torque command restoration value T + * . This torque command recovery value T
+ * And calculates the torque command value T * which is recovered by subtractor 31d by the basic torque command value T 0 *, and outputs (torque command value recovery process, see S4).
【００３７】本実施の形態においては、トルク指令値低
減・回復手段３１ｂから出力されるトルク指令低減値Ｔ
- *を、経時変化させている。すなわち、トルク指令低減
値Ｔ - *を単調増加する時間関数で定めることによって、
基本トルク指令値Ｔ0 *からこのトルク指令低減値Ｔ- *を
減じて得たトルク指令値Ｔ*が、所定低減値Ｔ’*へと漸
次低減するようにしている（図７参照）。In the present embodiment, the torque command value is low.
Torque command reduction value T output from the reduction / restoration means 31b
- *Is changed over time. That is, torque command reduction
Value T - *By defining a monotonically increasing time function,
Basic torque command value T0 *This torque command reduction value T- *To
Torque command value T obtained by subtraction*Is the predetermined reduction value T '*Gradually
Next, the amount is reduced (see FIG. 7).
【００３８】また、本実施の形態においては、トルク指
令値低減・回復手段３１ｂから出力されるトルク指令回
復値Ｔ+ *をも同様に経時変化させており、トルク指令値
Ｔ*が所定低減値Ｔ’*から基本トルク指令値Ｔ0 *へと漸
次回復するようにしている（図７参照）。In the present embodiment, the torque command recovery value T + * output from the torque command value reduction / recovery means 31b is also changed with time, and the torque command value T * is reduced to a predetermined reduction value. The basic torque command value T 0 * is gradually recovered from T ′ * (see FIG. 7).
【００３９】本実施の形態に係る電気自動車の制御装置
によれば、同期モータ１０へ入力される入力電流に対応
するＩqの振動が所定の振動状態にあるか否かを判定す
る振動判定手段３４を備えており、このＩqの振動が所
定の振動状態にあるか否かを判定することによって、車
体振動を効果的に検出することができる。According to the control device for an electric vehicle of this embodiment, the vibration determining means for determining whether or not the vibration of I q corresponding to the input current input to the synchronous motor 10 is in a predetermined vibration state. The vehicle body vibration can be effectively detected by determining whether or not the vibration of I q is in a predetermined vibration state.
【００４０】また、本実施の形態に係る電気自動車の制
御装置によれば、Ｉqの振動が所定の振動状態にあると
判定された場合に、トルク指令値Ｔ*を所定低減値Ｔ’*
まで低減させるトルク指令値低減・回復手段３１ｂを備
えるため、同期モータ１０の出力軸からディファレンシ
ャルギア８０およびドライブシャフト９０を介して駆動
輪１００へと至るトルクの伝達系（ねじれ共振系）の共
振を抑制することができ、結果的に車体振動を抑制する
ことができる。Further, according to the control device for an electric vehicle of the present embodiment, when it is determined that the vibration of I q is in the predetermined vibration state, the torque command value T * is reduced to the predetermined reduction value T ' *.
Since the torque command value reduction / restoration means 31b for reducing the torque to the drive wheels 100 from the output shaft of the synchronous motor 10 to the drive wheels 100 via the differential gear 80 and the drive shaft 90 is generated, resonance of the torque transmission system (torsion resonance system) is achieved. Therefore, the vibration of the vehicle body can be suppressed as a result.
【００４１】さらに、本実施の形態に係る電気自動車の
制御装置によれば、振動判定手段３４は、Ｉqの振幅が
連続的に所定値Ｉ0を超え、かつ、連続的に所定値Ｉ0を
超えた回数が所定回数Ｎ0を超えたか否かによって、Ｉq
の振動が所定の振動状態に達したか否かを判定するた
め、入力電流の振動が所定の振動状態に達したか否か、
ひいては、車体振動が発生したか否かを簡易かつ正確に
検出することができる。Further, according to the control device for an electric vehicle of the present embodiment, the vibration determining means 34 causes the vibration determining means 34 to continuously exceed the predetermined value I 0 in the amplitude of I q and continuously to the predetermined value I 0. depending on whether exceeds a predetermined number N 0 is the number of times exceeds, I q
In order to determine whether the vibration of has reached a predetermined vibration state, whether the vibration of the input current has reached a predetermined vibration state,
As a result, it is possible to easily and accurately detect whether or not the vehicle body vibration has occurred.
【００４２】さらにまた、本実施の形態に係る電気自動
車の制御装置によれば、Ｉqの振動が所定の振動状態に
ないと判定された場合に、低減されたトルク指令値Ｔ*
を漸次回復させるトルク指令値低減・回復手段３１ｂを
備えるため、Ｉqの振動が所定の振動状態にない場合、
すなわち車体振動が無視できる程度のレベルに達した場
合には、速やかに同期モータ１０の出力トルクを増加さ
せることができる。従って、車体振動を抑制しながら高
い加速性能を発揮することができる。Furthermore, according to the control device for an electric vehicle of the present embodiment, when it is determined that the vibration of I q is not in the predetermined vibration state, the reduced torque command value T *.
To provide a progressively recovered to the torque command value reduced and recovery means 31b, when the vibration of I q is not in the predetermined vibration state,
That is, when the vehicle body vibration reaches a level that can be ignored, the output torque of the synchronous motor 10 can be promptly increased. Therefore, high acceleration performance can be exhibited while suppressing vehicle body vibration.
【００４３】なお、本実施の形態に係る電気自動車の制
御装置においては、指令値低減手段および指令値回復手
段として、トルク指令値低減・回復手段３１ｂを採用し
たが、これに限定されるものではなく、指令値低減手段
として電流指令値低減手段を、指令値回復手段として電
流指令値回復手段を採用することもできる。In the control apparatus for the electric vehicle according to the present embodiment, the torque command value reducing / recovering means 31b is used as the command value reducing means and the command value recovering means, but the invention is not limited to this. Alternatively, the current command value reducing means may be adopted as the command value reducing means, and the current command value restoring means may be adopted as the command value restoring means.
【００４４】[0044]
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、電動機へ
入力される入力電流の振動状態の変化を検出することに
よって、車体振動を効果的に検出することができる。ま
た、電動機へ入力される入力電流の振動が所定の振動状
態にあると判定された場合に、トルク指令値または電流
指令値を所定値まで低減させる指令値低減・回復手段を
備えるため、電動機の出力軸から駆動輪へと至るトルク
の伝達系（ねじれ共振系）の共振を抑制することがで
き、結果的に車体振動を効果的に抑制することができ
る。According to the first aspect of the present invention, the vehicle body vibration can be effectively detected by detecting the change in the vibration state of the input current input to the electric motor. Further, when it is determined that the vibration of the input current input to the electric motor is in a predetermined vibration state, a command value reduction / recovery unit that reduces the torque command value or the current command value to the predetermined value is provided, so that the electric motor Resonance of the torque transmission system (torsion resonance system) from the output shaft to the drive wheels can be suppressed, and as a result, vehicle body vibration can be effectively suppressed.
【００４５】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、入力電流の振
動が所定の振動状態にあるか否か、ひいては、車体振動
が発生したか否かを簡易かつ正確に検出することができ
る。According to the second aspect of the invention, not only the effect of the first aspect of the invention is exhibited, but also whether or not the vibration of the input current is in a predetermined vibration state, and consequently, the vibration of the vehicle body is generated. Whether or not it can be detected easily and accurately.
【００４６】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の発明の効果を奏するのは勿論のこと、入力
電流の振動が所定の振動状態にない場合、すなわち車体
振動が無視できる程度のレベルに達した場合には、速や
かに電動機の出力トルクを増加させることができる。従
って、車体振動を抑制しながら高い加速性能を発揮する
ことができる。According to the invention described in claim 3, not only the effect of the invention described in claim 1 or 2 is obtained, but when the vibration of the input current is not in a predetermined vibration state, that is, the vibration of the vehicle body can be ignored. When the level reaches a certain level, the output torque of the electric motor can be promptly increased. Therefore, high acceleration performance can be exhibited while suppressing vehicle body vibration.
【図１】本発明の実施の形態に係る電気自動車のシステ
ム構成を説明するための概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a system configuration of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した電気自動車の制御装置の構成を説
明するためのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration of a control device for the electric vehicle shown in FIG.
【図３】図２に示した電流制御手段の構成を説明するた
めのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of a current control unit shown in FIG.
【図４】図２に示したトルク指令値演算手段の構成を説
明するためのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram for explaining a configuration of a torque command value calculation means shown in FIG.
【図５】本発明の実施の形態に係る電気自動車の制御装
置を用いて車体振動抑制制御を行う際のフローチャート
である。FIG. 5 is a flowchart when performing vehicle body vibration suppression control using the control device for the electric vehicle according to the embodiment of the present invention.
【図６】図６に示した振動判定工程における振動判定方
法を説明するための説明図である。6 is an explanatory diagram for explaining a vibration determination method in the vibration determination process shown in FIG.
【図７】本発明の実施の形態に係る電気自動車の制御装
置を用いて車体振動抑制制御を行った場合におけるトル
ク指令値の時間履歴を表したグラフである。FIG. 7 is a graph showing a time history of torque command values when vehicle body vibration suppression control is performed using the control device for an electric vehicle according to the embodiment of the present invention.
１０ 三相交流同期モータ ２０ バッテリ ３０ 制御装置 ３１ トルク指令値演算手段 ３１ａ 基本トルク指令値演算手段 ３１ｂ トルク指令値低減・回復手段 ３１ｃ 加減算器 ３２ 電流指令値演算手段 ３３ 電流制御手段 ３３ａ ｄｑ軸電流制御手段 ３３ｂ ２／３相変換手段 ３３ｃ ＰＷＭ信号発生手段 ３３ｄ ３／２相変換手段 ３４ 振動判定手段 ４０ インバータ ５０ レゾルバ ６０ 電流検出手段 ７０ アクセル操作量検出器 ８０ ディファレンシャルギア ９０ ドライブシャフト １００ 駆動輪 Ｓ１ 入力電流検出工程 Ｓ２ 振動判定工程 Ｓ３ トルク指令値低減工程 Ｓ４ トルク指令値回復工程 10 Three-phase AC synchronous motor 20 battery 30 control device 31 Torque command value calculation means 31a Basic torque command value calculation means 31b Torque command value reduction / recovery means 31c adder / subtractor 32 Current command value calculation means 33 Current control means 33a dq axis current control means 33b 2/3 phase conversion means 33c PWM signal generating means 33d 3/2 phase conversion means 34 Vibration determination means 40 inverter 50 resolver 60 Current detection means 70 Accelerator manipulated variable detector 80 differential gear 90 drive shaft 100 drive wheels S1 input current detection process S2 Vibration judgment process S3 Torque command value reduction process S4 Torque command value recovery process
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H115 PA01 PA05 PC06 PG04 PI16 PU10 PU25 PU26 PV09 PV22 QE01 QE08 QN06 QN09 5H576 AA15 BB04 CC02 DD07 EE01 EE11 EE19 FF01 FF02 GG02 GG04 HA01 HB01 LL22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 5H115 PA01 PA05 PC06 PG04 PI16 PU10 PU25 PU26 PV09 PV22 QE01 QE08 QN06 QN09 5H576 AA15 BB04 CC02 DD07 EE01 EE11 EE19 FF01 FF02 GG02 GG04 HA01 HB01 LL22
Claims (3)
値の演算および出力を行うトルク指令値演算手段と、前
記トルク指令値に応じて所定の電流指令値の演算および
出力を行う電流指令値演算手段と、電動機へ入力される
入力電流を検出する電流検出手段と、前記電流指令値に
応じた電流を前記電動機に出力することにより駆動手段
を介して前記電動機を駆動制御する駆動制御手段を備え
る電気自動車の制御装置において、 前記入力電流の振動が所定の振動状態にあるか否かを判
定する振動判定手段と、 前記入力電流の振動が所定の振動状態にあると判定され
た場合に、トルク指令値または電流指令値を所定値まで
低減させる指令値低減手段とを備えることを特徴とする
電気自動車の制御装置。1. A torque command value calculating means for calculating and outputting a predetermined torque command value according to an accelerator operation amount, and a current command value for calculating and outputting a predetermined current command value according to the torque command value. Arithmetic means, current detection means for detecting an input current input to the electric motor, and drive control means for driving and controlling the electric motor via the driving means by outputting a current according to the current command value to the electric motor. In a control device for an electric vehicle comprising, a vibration determination means for determining whether the vibration of the input current is in a predetermined vibration state, and when the vibration of the input current is determined to be in a predetermined vibration state, A control device for an electric vehicle, comprising: a command value reducing means for reducing a torque command value or a current command value to a predetermined value.
記所定値を連続的に超えた回数が所定回数を超えたか否
かによって、前記入力電流の振動が所定の振動状態にあ
るか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の電
気自動車の制御装置。2. The vibration determining means determines the input current depending on whether the amplitude of the input current continuously exceeds a predetermined value and the number of times the predetermined value continuously exceeds the predetermined value. The control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein it is determined whether or not the vibration of the electric vehicle is in a predetermined vibration state.
いと判定された場合に、前記指令値低減手段により低減
されたトルク指令値または電流指令値を漸次回復させる
指令値回復手段を備えることを特徴とする請求項１また
は２記載の電気自動車の制御装置。3. A command value recovery means for gradually recovering the torque command value or the current command value reduced by the command value reducing means when it is determined that the vibration of the input current is not in a predetermined vibration state. The control device for an electric vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that.
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